牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)點(diǎn)整理單

1、 牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)點(diǎn)整理一、牛頓第一定律1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。理解要點(diǎn)：（1）運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持；（2）它定性地揭示了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。（3）定律說(shuō)明了任何物體都有一個(gè)極其重要的屬性慣性；一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性。慣性反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度（慣性大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變）。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。典型例題1.(多選)關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法正確的是(BD)A牛頓第一定律是理想的實(shí)驗(yàn)定律B牛頓第

2、一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持2.物體A的質(zhì)量為10 kg，物體B的質(zhì)量為20 kg，A、B分別以20 m/s 和10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是(B)AA的慣性比B大BB的慣性比A大CA和B的慣性一樣大D不能確定A、B的慣性大小關(guān)系二、牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。公式F=ma.理解要點(diǎn)：（1）牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；反過(guò)來(lái)，知道了運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況（2）牛頓第二定律揭示的是力的瞬時(shí)

3、效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時(shí)效果是加速度而不是速度；（3）牛頓第二定律是矢量關(guān)系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的。 （4）牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位牛頓（使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.）（5）應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟： 明確研究對(duì)象 受力分析 運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)研究對(duì)象在研究過(guò)程的不同階段受力情況有變化時(shí)，那就必須分階段進(jìn)行受力分析，分階段列方程求解。（6）運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題解題思路圖解如下：典型例題：1.（矢量性）如圖，頂端固定著小球的直桿固定

4、在小車上，當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球所受合外力的方向沿圖中的(D)AOA方向 BOB方向COC方向 DOD方向2.（瞬時(shí)性）如圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為（B）A.0B. C.g D.3.(多選)如圖所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長(zhǎng)的水平輕彈簧，則當(dāng)木塊接觸彈簧后，下列判斷正確的是( BCD)A木塊立即做減速運(yùn)動(dòng)B木塊在一段時(shí)間內(nèi)速度仍增大C當(dāng)F等于彈簧彈力時(shí)，木塊速度最大D彈簧壓縮量最大時(shí)，木塊速度為零但加速度不為零4.（臨界問(wèn)題）如圖所

5、示，細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a= 向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零，當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線中拉力T= 。mgaTN450分析與解：當(dāng)滑塊具有向左的加速度a時(shí)，小球受重力mg、繩的拉力T和斜面的支持力N作用，如圖12所示。在水平方向有Tcos450-Ncos450=ma; 在豎直方向有Tsin450-Nsin450-mg=0.由上述兩式可解出：mgaT由此兩式可看出，當(dāng)加速度a增大時(shí)，球受支持力N減小，繩拉力T增加。當(dāng)a=g時(shí)，N=0，此時(shí)小球雖與斜面有接觸但無(wú)壓力，處于臨界狀態(tài)。這時(shí)繩的拉力T=

6、mg/cos450=.當(dāng)滑塊加速度a>g時(shí)，則小球?qū)ⅰ帮h”離斜面，只受兩力作用，如圖13所示，此時(shí)細(xì)線與水平方向間的夾角<450.由牛頓第二定律得：Tcos=ma,Tsin=mg,解得。（連接體問(wèn)題）1.已知外力求內(nèi)力（先整體后隔離） 如果已知連接體在合外力的作用下一起運(yùn)動(dòng)，可以先把連接體系統(tǒng)作為一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律求出他們共同的加速度；再隔離其中的一個(gè)物體，求相互作用力。2.已知內(nèi)力求外力（先隔離后整體） 如果已知連接體物體間的相互作用力，可以先隔離其中一個(gè)物體，根據(jù)牛頓第二定律求出他們共同的加速度；再把連接體系統(tǒng)看成一個(gè)整體，求解外力的大小。5. 如上圖所示，質(zhì)量分別為m

7、1、m2的兩個(gè)物塊放在光滑的水平面上，中間用細(xì)繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求中間細(xì)繩的拉力為多大？解析：兩個(gè)物塊組成連接體系統(tǒng)，具有共同的加速度，把他們看作整體，根據(jù)牛頓第二定律可得：m1m2F 解得：加速度再隔離后面的物塊m1，它受重力G、支持力N和拉力T三個(gè)力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得： 帶入可得： m1Fm2m1m2F6.如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊，中間用細(xì)繩相連，在拉力的作用下一起向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知中間細(xì)繩的拉力為T，求F的大小？ 解析：先隔離后面的物塊m1，它受重力G、和拉力T兩個(gè)力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得：T-m1g =m1a ，求得：a=再分

8、析整體兩個(gè)物塊具有共同的加速度，把他們看作整體，根據(jù)牛頓第二定律可 得： 解得：F = （m1+m2）g + 7.水平傳送帶A、B以v=2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，A、B相距11m，一物體從A點(diǎn)由靜止釋放，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，（取g=10ms2）求：vL（1）物體加速時(shí)的加速度多大？ （2）則物體從A沿傳送帶運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少？解：（1）對(duì)物體受力分析： f =ma,mg=ma ,a =g=2 m/s2(2)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1 =v/a =1s，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移x1=1m，勻速運(yùn)動(dòng)的位移x2=11-1=10m，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=5s，所以總時(shí)間t=6s8.（超重和失重

9、）探究超重和失重規(guī)律時(shí)，一位體重為G的同學(xué)站在一個(gè)壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作。傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖像，則下列圖像中可能正確的是 (D)m1m2F三、牛頓第三定律1.內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。理解要點(diǎn)：(1)作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對(duì)方作為自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同時(shí)性，它們是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，同時(shí)變化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力；（4）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，

10、不可求它們的合力，兩個(gè)力的作用效果不能相互抵消，這應(yīng)注意同二力平衡加以區(qū)別。（5）區(qū)分一對(duì)作用力反作用力和一對(duì)平衡力：一對(duì)作用力反作用力和一對(duì)平衡力的共同點(diǎn)有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點(diǎn)有：作用力反作用力作用在兩個(gè)不同物體上，而平衡力作用在同一個(gè)物體上；作用力反作用力一定是同種性質(zhì)的力，而平衡力可能是不同性質(zhì)的力；作用力反作用力一定是同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失的，而平衡力中的一個(gè)消失后，另一個(gè)可能仍然存在。典型例題：1.物體靜止于水平桌面上，則(D)A物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互平衡的力B物體的重力和桌面對(duì)它的支持力是一對(duì)作用力與反作用力C物體對(duì)桌面的壓力就是物體的

11、重力，這兩個(gè)力是同性質(zhì)的力D桌面對(duì)物體的支持力大小等于物體的重力大小，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力四、探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)器材小車、砝碼、小盤、細(xì)線、附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶，復(fù)寫紙，托盤天平、刻度尺等2、實(shí)驗(yàn)步驟（1）用天平測(cè)出小車和小盤（包括盤中砝碼）的質(zhì)量分別為M、m0（2）按圖將實(shí)驗(yàn)器材安裝好（小車上先不系繩子）（3）平衡摩擦力（4）將小盤（包括盤中砝碼）通過(guò)細(xì)繩系在小車上，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況；取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上此時(shí)所掛小盤（包括盤中砝碼）的重力F1。（5）保持小車的質(zhì)量不變，增減小盤中的重物，重復(fù)步驟（4）多做幾次實(shí)驗(yàn)，并記錄好相應(yīng)紙帶和

12、小盤（包括盤中砝碼）的重力。（6）保持小車所受的合力（即小盤和重物的總重力）不變，在小車上加重物，并測(cè)出小車和放上重物后的總質(zhì)量m1，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上小車與重物的總質(zhì)量。（7）繼續(xù)在小車上加重物，重復(fù)步驟（6）多做幾次實(shí)驗(yàn)，并記錄好相應(yīng)紙帶和小車與重物的總質(zhì)量。（8）求出速度a，將得到的數(shù)據(jù)填入表中，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)研究。3、注意事項(xiàng)（1）平衡摩擦力時(shí)不要掛小盤，平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤中砝碼的質(zhì)量，還是改變小車上所加重物的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后放開(kāi)小車。（3）本實(shí)驗(yàn)小車的總質(zhì)量M（包括車上重物的質(zhì)量）遠(yuǎn)大于小盤和盤中砝碼

13、的總質(zhì)量m，只有這樣，小盤和盤中砝碼的總重力才可視為與小車受到的拉力相等。（4）每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（5）作圖時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線的兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍棄不予考慮。4、數(shù)據(jù)處理（1）利用x=aT2及逐差法求a.（2）以a為縱坐標(biāo),F為橫坐標(biāo),根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點(diǎn),如果這些點(diǎn)在一條過(guò)原點(diǎn)的直線上,說(shuō)明a與F成正比（3）以a為縱坐標(biāo),1/m為橫坐標(biāo),描點(diǎn)、連線,如果該線為過(guò)原點(diǎn)的直線,就能判定a與m成反比.5、誤差分析a-F圖像與縱軸有交點(diǎn)：平衡摩擦力過(guò)度（傾角過(guò)大），未計(jì)砝碼盤的質(zhì)量a-F圖像與橫軸有交點(diǎn)：未完全平衡摩擦力

14、（傾角過(guò)?。゛1/Mo圖像彎曲：未滿足M>>maFo典型例題1.某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：(1)圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E間的時(shí)間間隔為0.1 s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_(kāi) m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖所示。圖中直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是_。(3)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中砝碼質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量，得到小車加速度a、質(zhì)量m及其對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)如表中所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/(m·s2)1.901.