牛顿运动定律复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,牛顿运动定律复习,牛顿第一定律复习,1,2,3,牛顿第二定律复习,牛顿第三定律复习,力学单位制复习,4,5,用牛顿运动定律解题,牛顿第一定律,一。内容：,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。,二。分析：,1,。物体不受外力或所受外力之和为零时的状态为：,匀速直线运动状态或静止状态,2,。外力的作用是：,迫使物体改变运动状态。,3,。物体具有惯性。,惯 性,1,物体具有,的性质叫,。一切物体都有,，物体在任何状态下都有,。,2,惯性的大小只决定于,，而与其他的因素无关。即与物体的运动状态无关，与物体的形状等无关。,相同物体的惯性就相同。,保持匀速直线运动状态或静止状态,惯性,惯性,惯性,质量,质量,牛顿第二定律,一。内容：,二。表达式：,_,F,合,=ma,三。说明：,1.F,是物体所受的,，不是其中的某一个力,合外力,2.,加速度,a,的方向与,F,合,的方向一致,3,.,加速度与合外力是瞬时对应关系。,物体的加速度与外力成正比，与物体的质量成反比,。,牛顿第三定律,一。内容：,物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上,。,二。作用力和反作用力的关系：,同时性；相等性；反向性；同性质。,三。作用力、反作用力和一对平衡力的关系：,作用力、反作用力和一对平衡力的关系,作用力和反作用力 一对平衡力,作用在不同的物体上 作用在相同的物体上,性质相同 性质不一定相同,同时产生，同时消失 不一定同时,一个力的反作用力只有 一个力的平衡力有可能是 一个 一个，也有可能是几个力,的合力,四、例题,1,、下列说法中正确的是（）,A,、如果两个力彼此平衡，必是作用力和反作用力,B,、如果两个力彼此平衡，可以是作用力和反作用力，也可以不是,C,、如果两个力平衡必是同种性质的力,D,、相互作用的两个物体，无论是否接触，也无论做什么运动，牛顿第三定律都是适用的,E,、弹力和摩擦力总有其反作用力，重力没有反作用力,F,、凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的力必定是一对作用力与反作用力,D,2,、汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）,A,、汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力,B,、汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力,C,、汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力,D,、汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力,B,问：汽车拉着拖车，拖车能加速前进的原因是什么？,3,、电梯中的顶部悬挂一根细绳，绳的下端挂一个小球，小球处于失重状态，则（）,、绳对小球的拉力小于球对绳的拉力,、绳对小球的拉力等于球对绳的拉力,、小球对绳和拉力小于小球的重力,、电梯肯定在向下做加速运动,4,、从加速竖直上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法正确的是（）,A,、物体立即向下做自由落体运动,B,、物体具有竖直向上的加速度,C,、物体的速度为零，但具有竖直向下的加速度,D,、物体具有竖直向上的速度和竖直向下的加速度,D,5,、如图所示，一个劈形物体,M,，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球,m,，劈形物体从静止从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）,A,、沿斜面向下的直线,B,、竖直向下的直线,C,、无规则曲线,D,、抛物线,B,M,m,6,.,关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是,A,、牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零情况下的特例,B,、牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,.,C,、物体的运动不需要力来维持,D,、惯性定律与惯性的实质是相同的,BC,7.,火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跃起，发现仍落回到车上的原处，这是因为：,A,、人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动,B,、人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随着火车一起向前运动,C,、人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离太小不明显,D,、人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度,（,D,）,力学单位制,一。基本单位：人为选定的几个物理量的单位。,二。导出单位：由基本单位和物理公式推导出的物,理量的单位。,三。力学中的单位制：,国际单位制（,SI,制）,基本单位,（米，秒，千克,）,用牛顿运动定律解题,一。两类问题：,1,。,已知受力情况求运动情况,2,。,已知运动情况求受力情况,分析解决这两类问题的关键，应抓住受力情况和运动情况之间 的联系桥梁,加速度,。,二分析思路：,受力情况,合力,F,合,a,运动情况,F,合,=,ma,运动学公式,三。解题步骤：,第三章 牛顿运动定律的应用,一、应用牛顿运动定律解步骤：,1,、分析受力情况；,2,、分析运动情况；,3,、应用,F,合,=ma,和运动学公式列方程解方程。,4,、解方程，并对结果做必要的分析。,二、应用牛二定律解题规律分析,题目类型流程如下：,F,合,=ma,a,1,、,V,t,=V,0,+at,3,、,V,t,2,-V,0,2,=2as,1,、由左向右是已知力求运动状态，可将,V a,、,s,、,t,中任何一个物理量作为未知量求解,2,、由右向左是已知运动求受力情况，可将,F,、,f,、,m,中任何一个物理量作为不知量求解,例,1,：一个静止在水平地面上的物体，质量是,2Kg,，在,6.4N,的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是,4.2N,。求物体,4s,末的速度和,4s,内发生的位移。,解：对物体进行受力分析画图如右,由图知：,F,合,=F-f=ma,a=,4s,末的速度,4s,内的位移,F,f,例,2,：质量为,100t,的机车从停车场出发，经,225m,后，速度达到,54km,h,，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶,125m,才停在站上设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力,解析,:,机车的运动经历加速和减速两个阶段因加速阶段的初求速度和加速位移已知，即可求得这一阶段的加速度,a,1,，应用牛顿第二定律可得这一阶段机车所受的合力，紧接着的减速阶段的初求速度和减速位移也已知，因而又可由运动学公式求得该阶段的加速度,a,2,，进而由牛顿第二定律求得阻力，再由第一阶段求得的合力得到机车牵引力的大小,加速阶段,所以：,由牛顿第二定律得：,减速阶段,所以减速运动加速度的大小为,得阻力大小为,因而,例,3,：一木箱质量为,m,，与水平地面间的动摩擦因数为,，现用斜向右下方与水平方向成,角的力,F,推木箱，求经过,t,秒时木箱的速度。,水平 方向：,F,合,=F,1,-f=Fcos -f=ma,竖直方向：,N=G+F,2,=G+Fsin,f=,N,V,t,=V,0,+at,G,F,N,f,F,1,=FCos,F,2,=FSin,G,F,N,f,F,1,=FCos,F,2,=FSin,建立直角坐标系,X,Y,X,方向：,F,合,=F,1,-f=Fcos -f=ma,Y,方向：,N=G+F,2,=G+Fsin,f=,N,V,t,=V,0,+at,例,4,、一个滑雪的人，质量,m=75kg,，以,V,0,=2m/s,的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角,=30,0,，在,t=5s,的时间内滑下的路程,s=60m,，求滑雪人受到的阻力,(,包括滑动摩擦力和空气阻力,),。,思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度,a,，再利用牛顿第二定律,F,合,=ma,求滑雪人受到的阻力。,解：,第一步求,a,因为,V,0,=2m/s,，,s=60m,，,t=5s,据公式,求得,a=4m/s,2,第二步：求,F,合,要对人进行受力分析画受力图，如下,因为是匀加速滑下，所以加速度向下，速度向下,G,f,N,X,Y,G,Y,G,X,例,5,：质量为,m,4 kg,的小物块在一个平行于斜面的拉力,F,40N,的作用下，从静止开始沿斜面向上滑动，如图,8,所示。已知斜面的倾角,37,，物块与斜面间的动摩擦因数,0.2,，斜面足够长，力,F,作用,5s,后立即撤去，求：（,1,）前,5 s,内物块的位移大小及物块在,5 s,末的速率；（,2,）撤去外力,F,后,4 s,末物块的速度。,解,(1),分析受力情况画受力图,G,N,f,X,建立直角坐标系,Y,G,Y,G,X,解：,(2)5s,末撤去,F,，物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。其受力如下：,G,N,f,V,a,建立直角坐标系,X,Y,G,Y,G,X,请计算物块向上滑行的时间。（时间不足,4S,）,则,4S,末，物块已经向下滑了。,G,N,f,V,a,Y,G,Y,G,X,X,物块向下滑时，,a,的大小改变。,V,V,0,at(,时间,t,应该是,4s,减去物块上滑的时间,注意：建立直角坐系的关键：,X,轴与加速度,a,同向。,但不必 建立时也不用建立。,例,6,：,一个物体，质量是,2kg,，受到互成,120,0,角的两个力,F,1,和,F,2,的作用，这两个力的大小都是,10N,，这个物体产生的加速度是多大？,F,1,=10N,F2=10N,X,Y,F,1X,F,1Y,F,2X,F,2Y,X,方向,:F,合,=F,1X,+F,2X,=10N,F,合,=ma,a,X,=F,合,/m=10/2=5m/s,2,Y,方向,F,合,=F,1Y,+(-F,2Y,)=0,a,y,=0,答：这个物体的加速度是,5m/s,2,。,【,例,8】,如图所示，,m,A,=1kg,，,m,B,=2kg,，,A,、,B,间静摩擦力的最大值是,5N,，水平面光滑。用水平力,F,拉,B,，当拉力大小分别是,F,=10N,和,F,=20N,时，,A,、,B,的加速度各多大？,A,B F,二、整体法与隔离法,1,整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。,运用整体法解题的基本步骤：,明确研究的系统或运动的全过程,.,画出系统的受力图和运动全过程的示意图,.,寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解,2,隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。,运用隔离法解题的基本步骤：,明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象,.,选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少,.,将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来,.,对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图,.,寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解,.,3,整体和局部是相对统一的，相辅相成的。,隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成,.,所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析，灵活运用,.,无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非待求的力，非待求的中间状态或过程等）的出现为原则,【,例,7】,如图，倾角为,的斜面与水平面间、斜面与质量为,m,的木块间的动摩擦因数均为,，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。,G,f,N,f,地,f,N,N,地,G,斜,x,y,F,F,f=mgcos=f,N=mgcos=N,f,地,=(mgcossin mgcos,2,),【,例,