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高一物理必修一重点知识点:用牛顿运动定律解决问题

来源:101教育网整理 2021-08-21 字体大小: 分享到:

 

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  【一】

  考点1:从受力确定运动情况

  牛顿第二定律的内容是F=ma,这个公式搭建起了力与运动之间的关系。

  我们可以通过对物体进行受力分析,研究其合外力,在通过牛顿第二定律F=ma,求出物体的加速度,进而分析物体的运动情况。

  比如,求解物体在某个时刻的位移大小,速度大小,等等。

  考点2:从运动情况确定受力

  同样,我们也可以从运动学角度出发,通过题中的已知条件,结合匀变速直线运动的知识及公式,求解出物体的加速度a,进而再通过受力分析,来求解出某个力的大小。

  比如,我们已知斜面上某物体在运动,已知某些运动条件,来求解摩擦力的大小,进而求解滑动摩擦系数μ。

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  牛顿运动定律的基本解题步骤

  (1)明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan对此结论的证明:分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑Fn=mnan,将以上各式等号左、右分别相加,左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F合。

  (2)对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

  (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。

  (4)当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。另外解题中要注意临界条件的分析。凡是题目中出现“刚好”、“恰好”等字样的,往往要利用临界条件。所谓“临界”,就是物体处于两种不同的状态之间,可以认为它同时具有两种状态下的所有性质。在列方程时,要充分利用这种两重性。

  【二】

  考点1:共点力的平衡条件

  平衡状态的定义:

  如果一个物体在力的作用下保持静止或者匀速直线运动的状态,我们就说这个物体处于平衡状态。

  平衡状态的条件:

  在共点力作用下,物体的平衡条件是合力为零。

  考点2:超重和失重

  超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。

  失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。

  考点3:从动力学看自由落体运动

  物体做自由落体运动的条件是:

  1,物体是从静止开始下落的,即运动的初速度为零。

  2,运动过程中它只受到重力的作用。

  【同步练习题】

  1.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()

  A.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态

  B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态

  C.物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态

  D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态

  解析:本题考查对平衡状态的判断,处于平衡状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上看,物体所受合外力为零.某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,A错误;物体相对另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此时物体处于非平衡状态,故B错误;C选项符合平衡条件的判断,为正确选项;物体做匀加速运动,所受合外力不为零,所以不是平衡状态,故D错误,选C.

  答案:C

  2.为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力,某同学设计了如图所示四个实验方案.在实验操作过程中,当测力计读数稳定时,认为其读数即为滑动摩擦力的大小,则测力计测得的滑动摩擦力最准确的方案是()

  解析:A与B选项很难保证物体A匀速运动,D选项中测力计示数为F与摩擦力的合力,选C.

  答案:C

  3.一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行.已知物资的总质量为m,吊运物资的悬索与竖直方向成θ角.设物资所受的空气阻力为Ff,悬索对物资的拉力为F,重力加速度为g,则()

  A.Ff=mgsinθB.Ff=mgtanθ

  C.F=mgcosθD.F=mgtanθ

  解析:救灾物资匀速飞行,受力平衡,它受到向下的重力mg,向右的阻力Ff和沿细绳斜向上的拉力,可得Ff=mgtanθ,B项正确.

  答案:B

  以上就是本期整理的全部内容了,想要了解的更多内容,同学们请持续关注101教育。如果你觉得对你有所帮助,就请分享给你的小伙伴们吧!

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