03 衡水中學高三物理一輪復習資料-牛頓定律

衡水中學高三物理一輪復習資料——牛頓定律知識點講解牛頓第一、第三定律一、牛頓第一定律1．內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．2．成立條件：宏觀、低速運動的物體，物體處于慣性參考系．3．牛頓第一定律的意義(1)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律．(2)指出力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即產生加速度的原因．二、慣性1．定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質．2．實質：慣性是一切物體都具有的性質，是物體的固有屬性，與物體的運動情況和受力情況無關．3．表現(xiàn)：物體不受外力作用時，有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質；物體受到外力作用時其慣性大小表現(xiàn)在運動狀態(tài)改變的難易程度上．4．量度：質量是慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小．特別提示：(1)物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來．(2)慣性與物體是否受力、怎樣受力無關，與物體是否運動、怎樣運動無關，與物體所處的地理位置無關，慣性大小僅由質量決定．三、牛頓第三定律1．內容：兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，而且在一條直線上．2．表達式：F＝－F′.特別提示：(1)作用力和反作用力同時產生，同時消失，同種性質，作用在不同的物體上，各自產生的效果，不會相互抵消．(2)作用力和反作用力的關系與物體的運動狀態(tài)無關．(3)借助于牛頓第三定律，可以變換研究對象，把對一個物體的受力分析過渡到對另一個物體的受力分析．思考感悟“以卵擊石”，雞蛋“粉身碎骨”，而石頭卻“安然無恙”，雞蛋與石頭之間的相互作用力等大嗎？提示：等大一、對慣性的理解1．慣性的表現(xiàn)形式：物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來．(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動)．(2)物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度．慣性大，物體運動狀態(tài)難以改變；慣性小，物體運動狀態(tài)容易改變．2．慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．慣性大小的唯一量度是物體的質量，物體的質量越大，慣性就越大．慣性與物體是否受力、怎樣受力無關，與物體是否運動、怎樣運動無關，與物體所處的地理位置無關．3．慣性不是一種力．慣性大小反映了改變物體運動狀態(tài)的難易程度．物體的慣性越大，它的運動狀態(tài)越難以改變．4．外力作用于物體上能使物體的運動狀態(tài)改變，但不能認為克服或改變了物體的慣性．二、對牛頓第一定律的理解1．明確慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性——慣性，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質．2．揭示了力的本質牛頓第一定律對力的本質進行了定義：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因．例如，運動的物體逐漸減速直至停止，不是因為不受力，而是因為受到了阻力．3．揭示了不受力作用時物體的運動規(guī)律牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受外力作用的物體是不存在的，當物體受外力作用，但所受合力為零時，其作用效果跟不受外力作用時相同．因此，我們可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實際情況中的“所受合外力為零”．4．慣性與慣性定律的實質是不同的(1)慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質，與物體是否受力、受力的大小無關．(2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律．特別提醒：(1)牛頓第一定律并非實驗定律．它是以伽利略的“理想實驗”為基礎，經過科學抽象，歸納推理而總結出來的．牛頓第一定律并非牛頓第二定律的特例，而是不受任何外力的理想化情況．對牛頓第三定律的理解作用力和反作用力的關系四同：同大??；同時產生、變化、消失；同性質；同一直線。三異：反向，異體，不同效果。三無關：與物體形態(tài)無關，與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關，與是否有另外的物體相互作用無關。2．一對相互作用力與一對平衡力的區(qū)別內容作用力和反作用力二力平衡受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關系相互依存，不可單獨存在無依賴關系，撤除一個，另一個依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質一定是同性質的力可以是同種性質的力，也可以不是第二節(jié)牛頓第二定律兩類動力學問題一、牛頓第二定律1．內容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表達式：F＝ma3．適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于慣性參考系，即相對于地面靜止或勻速直線運動的參考系．(2)牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對于分子、原子等)、低速運動(遠小于光速)的情況．二、兩類動力學問題1．已知物體的受力情況，求物體的運動情況．2．已知物體的運動情況，求物體的受力情況．特別提示：利用牛頓第二定律解決動力學問題的關鍵是利用加速度的“橋梁”作用，將運動學規(guī)律和牛頓第二定律相結合，尋找加速度和未知量的關鍵，是解決這類問題的思考方向．三、力學單位制1．單位制：由基本單位和導出單位一起組成了單位制．2．基本單位：基本物理量的單位，基本物理量共七個，其中力學有三個，它們是長度、質量、時間，它們的單位分別是米、千克、秒．3．導出單位：由基本量根據物理關系推導出來的其他物理量的單位．4．國際單位制中的基本物理量和基本單位第三節(jié)牛頓運動定律的綜合應用一、超重和失重1．超重(1)物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸線的拉力)大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象．(2)產生條件：物體具有向上的加速度．2．失重(1)物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸線的拉力)小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象．(2)產生條件：物體具有向下的加速度．3．完全失重物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力)為零的情況稱為完全失重現(xiàn)象．4．視重當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數稱為視重．視重大小等于秤所受的拉力或壓力．特別提示：(1)物體超重或失重時，所受重力并沒有變化．(2)物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，與物體的速度沒有關系．二、整體法與隔離法1．整體法當系統(tǒng)中各物體的加速度相同時，我們可以把系統(tǒng)內的所有物體看成一個整體，這個整體的質量等于各物體的質量之和，當整體受到的外力已知時，可用牛頓第二定律求出整體的加速度．2．隔離法從研究的方便出發(fā)，當求解系統(tǒng)內物體間相互作用力時，常把物體從系統(tǒng)中“隔離”出來，進行分析，依據牛頓第二定律列方程．3．外力和內力如果以物體系統(tǒng)為研究對象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的外力，而系統(tǒng)內各物體間的相互作用力為內力．應用牛頓第二定律列方程時不考慮內力．如果把某物體隔離出來作為研究對象，則內力將轉換為隔離體的外力。一、對超重和失重的理解1．當物體處于超重和失重狀態(tài)時，物體受到的重力并沒有變化．所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和“失”的大小取決于物體的質量和物體在豎直方向的加速度．2．物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上運動還是向下運動，而是取決于加速度方向是向上還是向下．3．完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運動，只要物體具有豎直向下的等于g的加速度就處于完全失重狀態(tài)．例如：不計空氣阻力的各種拋體運動，環(huán)繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài)．在完全失重狀態(tài)下，由于重力產生的一切現(xiàn)象都不存在了．例如，物體對水平支持面沒有壓力，對豎直懸線沒有拉力，不能用天平測物體的質量，液柱不產生壓強，在液體中的物體不受浮力等等．特別提醒：(1)由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向為向下或向上，但并不能確定物體的速度方向．(2)當物體出現(xiàn)超重或失重時，物體的加速度不一定沿豎直方向，但加速度一定有豎直方向的分量．(3)如果系統(tǒng)內有的物體向上加速，有的物體向下加速，此時可考慮整體質心加速度的方向，來判斷系統(tǒng)是處于失重還是超重．二、整體法與隔離法選取的原則系統(tǒng)問題是指在外力作用下幾個物體連在一起運動的問題，系統(tǒng)內物體的加速度可以相同，也可以不相同，對該類問題處理方法如下：1．隔離法的選取(1)適用情況：若系統(tǒng)內各物體的加速度不相同，且需要求物體之間的作用力．(2)處理方法：把物體從系統(tǒng)中隔離出來，將內力轉化為外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應用牛頓第二定律列方程求解，隔離法是受力分析的基礎，應重點掌握．2．整體法的選取(1)適用情況：若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力．(2)處理方法：把系統(tǒng)內各物體看成一個整體(當成一個質點)來分析整體受到的外力，應用牛頓第二定律求出加速度(