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牛顿运动定律

来源:101教育网整理 2018-09-26 字体大小: 分享到:
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· 高中物理牛顿运动定律知识点


1. 牛顿第一定律:

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运动状态为止。

(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。

(2)定律说明了任何物体都有惯性。

(3)不受力的物体是不存在的。牛顿第一定律不能用实验直接验证。但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。

(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。

2. 惯性:

物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关。因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性。

(2)质量是物体惯性大小的量度。

3. 牛顿第二定律:

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F合 =ma 。

(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础。

(2)对牛顿第二定律的数学表达式F合 =ma,F合 是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。

(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果。即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度。

(4)牛顿第二定律F合 =ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F合 的方向总是一致的。F合 可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解。

4. 牛顿第三定律:

两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失。

(2)作用力和反作用力总是同种性质的力。

(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加。

5. 牛顿运动定律的适用范围:

宏观低速的物体和在惯性系中。

6. 超重和失重

(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力FN (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即FN =mg+ma。

(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg。即FN=mg-ma。当a=g时FN =0,物体处于完全失重。

(3)对超重和失重的理解应当注意的问题

①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。

②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向。“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重。

③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。

7. 处理连接题问题

通常是用整体法求加速度,用隔离法求力。



· 高中物理牛顿运动定律典型例题


题目

根据牛顿第一定律,下列说法不正确的是(      )

A. 运动员冲刺到终点后,不能马上停下来,还要向前跑一段距离

B. 自行车紧急刹车。轮子不转了,车子还会向前滑动

C. 地球由西向东转,我们向上跳起后,还落到原地

D. 气球吊着物体上升。某时刻绳子突然断了,物体立刻相对于地面向下运动

答案

D

解析:

试题分析:由于惯性,物体要保持原有的运动状态,所以运动员冲刺到终点后,不能马上停下来,还要向前跑一段距离,A正确,自行车紧急刹车。轮子不转了,车子还会向前滑动B正确;地球由西向东转,我们向上跳起后,还落到原地,C正确;气球吊着物体上升。某时刻绳子突然断了,由于惯性,物体还会继续上升一段时间,D错误

故选D

考点:考查了对牛顿第一定律的理解

点评:牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律,它告诉我们物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态.


题目

由牛顿第一定律可知(  )

A. 物体的运动是依靠惯性来维持的

B. 力停止作用后,物体的运动就不能维持

C. 物体做变速运动时,可以没有外力作用

D. 力是改变物体惯性的原因

答案

A

解析:

试题分析:根据牛顿第一定律可得力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,A正确,惯性是物体固有的属性,跟外界因素无关,即 力的存在和消失对惯性没有影响, D错误,力停止作用后,物体将保持静止或者匀速直线运动状态,B错误,物体做变速运动,速度发生变化,则一定存在外力改变物体的运动,C错误

故选A

考点:考查了对牛顿第一定律的理解

点评:牛顿第一定律解释了力与运动的关系,即力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因


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