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1、第四章牛顿运动定律章末总结一、基础知识、基础概念1、伽利略：推翻亚里士多德观点2、第一次确定了实验在物理学中的地位3. 、初步揭示力与运动的的关系。伽利略的理想实验及推论（正确认识）：力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持。注：理想实验是理论加实验，想像实验是纯理论的实验。2、牛顿第一定律理解要点：（ 1）运动是物体的一种属性，物体一定是运动的，静止是相对的，物体的运动不需要力来维持；（ 2）它不是实验定律。加速度定义：tva，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。 （不能说“力是产生速度的原因”、 “力是改变加速度的原因”。 ） ；（ 3）说明了任何物体
2、都有惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度。质量是物体惯性大小的量度，惯性仅与物体质量有关，与其它无关。（ 4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。物体受力情况：A、不受力 B 受力：受力为零和受力不为零3、牛顿第二定律理解要点：（ 1）牛二揭示力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果，是瞬时对应关系，同存同消失。（ 2）加速度的方向总是和合外力的方向相同的。（ 3）由 F=ma定义了力的基本单位牛顿三个命题：必须有恒定条件，才能说成正比和反比。例：质量恒定时，物体的加速度跟作用力成正比：力恒定时，物体的加速度跟物体的质量成反比。4、力的单位制力学基本单位：质量、长度、时间，
3、像速度，加速度等其他的是推导单位。5、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。理解要点：(1) 相互性（ 2）同时性（ 3）同一性质的力； （4）异物性，相互作用力之间不能相加，不能抵消。(2) 注意同二力平衡的区别。注：不同点有：作用力反作用力的同物性，而平衡力异物性；作用力反作用力一定是同性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力同时性，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。6、超重、失重超重失重仅看加速度的方向，与其它无关。加速度向上超重，加速度向下失重。例： （1）加速向上运动的物体：加速运动a 与 v 同向， v， a
4、, 超重。（2）加速向下运动的物体：加速运动a 与 v 同向 v ,a ，失重。（3）减速向上运动的物体：减速运动a 与 v 反向， v ,a ，失重。（4）减速向下运动的物体：减速运动a 与 v 反向， v ,a ，超重。基本模型应用牛顿律解题的步骤：1、分析（判断、描述）物体运动情况2、画出受力分析3、列方程4、解方程名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - （一般求解不含加速度a 的方程）典型例题运用牛顿运动定律解决
5、的动力学问题常常可以分为两种类型（两类动力学基本问题）：（1）已知物体的受力情况，要求物体的运动情况如物体运动的位移、速度及时间等（2）已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问题的答案两类动力学基本问题的解题思路图解如下：可见，不论求解那一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。解析典型问题问题：牛顿第二定律的瞬时性。牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，F=ma对运动过程的每一瞬间成立。例、如右图示，物体处于平衡状态。现将L2线或弹簧剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（ 1）因L2被剪断瞬
6、间，L1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsin . （ 2）因 L2被剪断的瞬间，弹簧L1的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。问题：必须弄清牛顿第二定律的独立性。物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。例、如图3 所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m ，劈形物体从静止开始释放，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抛物线C竖直向下的直线D.无规则的曲线。分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即C选项正确，但是小球相对于小斜面向左运动
7、。问题：牛顿第二定律的同体性。关键研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。例 4、一人在井下站在吊台上，用如图4 所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。 图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2, 求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2) 分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图5 所示， F 为绳的拉力 , 由牛顿第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a 则拉力大小为：NgamMF3502)(L1 L2 图 2(b) M m 图 3 图 4 (m+M)g F F
8、图 5 牛顿第二定律加速度 a运动学公式运动情况第一类问题受力情况加速度 a 另一类问题牛顿第二定律运动学公式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 问题：面接触物体分离的条件及应用。相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件。例、质量为m的物体 , 有一水平板将物体托住, 并使弹簧处于自然长度。让木板由静止开始以加速度a(a g匀加速向下
9、移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力mg，弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N作用。据牛顿第二定律有：mg-kx-N=ma得 N=mg-kx-ma 当 N=0时，物体与平板分离，所以此时kagmx)(因为221atx，所以kaagmt)(2。例、如图8 所示，秤盘质量和弹簧质量不计，物体静止，P 的质量m=12kg ，弹簧劲度系数k=300N/m 。力 F，使 P 从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s 内 F 是变力，在0.2s 以后F 是恒力， g=10m/s2,则 F 的最小值是， F的最大值是。分析与解：因为在
10、t=0.2s 内 F 是变力，在 t=0.2s 以后 F 是恒力，所以在t=0.2s 时， P离开秤盘。此时 P 受到盘的支持力为零，由于盘和弹簧的质量都不计，所以此时弹簧处于原长。在 0_0.2s 这段时间内P 向上运动的距离：x=mg/k=0.4m 因为221atx，所以 P 在这段时间的加速度22/202smtxa当 P 开始运动时拉力最小，此时对物体P 有 N-mg+Fmin=ma,又因此时 N=mg ，所以有 Fmin=ma=240N. 当 P 与盘分离时拉力F 最大， Fmax=m(a+g)=360N. 问题：必须会分析临界问题。例、如图 10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的两物体
11、，的质量是的2 倍，受到向右的恒力B=2N，受到的水平力A=(9-2t)N，(t的单位是s) 。从 t 0 开始计时，则：A 物体在3s 末时刻的加速度是初始时刻的511 倍； Bt s 后, 物体做匀加速直线运动； Ct 4.5s 时, 物体的速度为零； Dt 4.5s 后, 的加速度方向相反。分析与解：对于 A、 B整体据牛顿第二定律有：FA+FB=(mA+mB)a,设 A、B间的作用为N，则对 B据牛顿第二定律可得： N+FB=mBa解得NtFmmFFmNBBABAB3416图 7 图 10 F 图 8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
12、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 当 t=4s 时 N=0，A、B两物体开始分离，此后B做匀加速直线运动，而A 做加速度逐渐减小的加速运动，当t=4.5s时 A物体的加速度为零而速度不为零。t4.5s 后, 所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反。当tg 时，则小球将“飘”离斜面，只受两力作用，如图13 所示，此时细线与水平方向间的夹角 L1; B. L4L3; CL1L3; D. L2=L4. 分析纠错：由于弹簧的质量不计，所以不论弹簧做何种运动，弹簧受到的弹力大小都相等。因此这四种情况弹簧的
13、伸长量是相等。只有D选项正确。典型错误之二：受力分析不要漏掉重力。例 17、蹦床的运动员从H1高处自由下落，着网后竖直返回H2高处。已知运动员与网接触的时间为 1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g=10m/s2）解：将运动员看质量为m 的质点， 从 h1高处下落， 刚接触网时速度的大小112ghV（向下） ，弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小222ghV（向上），速度的改变量12VVV，以 a 表示加速度，t表示接触时间，则taV， 接触过程中运动员受到向上 的 弹 力F 。 由 牛 顿 第 二 定 律 ，合合maF，合合mamgFF由 以 上 五 式 解 得 ，tghghmmgF1222，代入数值得到值即可。mg a T N 450 mg a T 图 13 a A P 450 F F F F F 1234图 22 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -