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1、第三章牛顿运动定律第1页，共27页，编辑于2022年，星期二一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律1一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有状态或静止状态，直到有_迫使它改变这种状迫使它改变这种状态为止态为止2力是力是_的原因，即力是使物体的原因，即力是使物体产生加速度的原因，产生加速度的原因，运动不需要力来维持运动不需要力来维持外力外力改变物体运动状态改变物体运动状态3惯性是一切物体都具有的属性，是物体的固惯性是一切物体都具有的属性，是物体的固有性质，有性质，质量质量是惯性大小的唯一量度是惯性大小的唯一量度二、牛顿第三定律二、牛顿第三定
2、律两个物体之间两个物体之间的作用力和反作用力总是的作用力和反作用力总是_，_，_大小相等大小相等方向相反方向相反作用在同一条直线上作用在同一条直线上第2页，共27页，编辑于2022年，星期二一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律1建立：牛顿第一定律是通过逻辑推理建立：牛顿第一定律是通过逻辑推理得出的结论得出的结论2条件：物体不受外力或所受合外力为零条件：物体不受外力或所受合外力为零“不受外不受外力力”是理想环境下的条件是理想环境下的条件3结论：物体总保持匀速直线运动状态或静止状结论：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态态第3页，共27页，编辑于2022年，星期二4惯性：物体具有保持原来运动状态的惯性
3、：物体具有保持原来运动状态的性质叫惯性与物体是否受力、怎样受性质叫惯性与物体是否受力、怎样受力无关，与物体是否运动，怎样运动、力无关，与物体是否运动，怎样运动、所处的地理位置无关，所处的地理位置无关，一切物体都具有一切物体都具有惯性惯性5质量是物体惯性大小的唯一量度，质量是物体惯性大小的唯一量度，质质量越大惯性越大量越大惯性越大第4页，共27页，编辑于2022年，星期二6牛顿第一定律的建立，具有以下三个重要意牛顿第一定律的建立，具有以下三个重要意义：义：(1)它揭示了物质的一种性质它揭示了物质的一种性质一切物体都具有惯一切物体都具有惯性因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律性因此，牛顿第一定律又叫做
4、惯性定律(2)它揭示了力的本质它揭示了力的本质力是改变物体运动状态的力是改变物体运动状态的根本原因，而不是维持物体运动状态的原因根本原因，而不是维持物体运动状态的原因，是产，是产生加速度的原因生加速度的原因第5页，共27页，编辑于2022年，星期二二、牛顿第三定律二、牛顿第三定律1、作用力和反作用力是同时存在、同时变化、同、作用力和反作用力是同时存在、同时变化、同时消失时消失2、作用力和反作用力是同种性质的力，如作、作用力和反作用力是同种性质的力，如作用力是摩擦力，反作用力也一定是摩擦力用力是摩擦力，反作用力也一定是摩擦力3、作用力和反作用力作用在不同物体上，因而它们、作用力和反作用力作用在不
5、同物体上，因而它们之间的作用效果之间的作用效果不存在相互抵消或合力为零的问不存在相互抵消或合力为零的问题题第6页，共27页，编辑于2022年，星期二4、一对相互作用力和一对平衡力的比较、一对相互作用力和一对平衡力的比较一一对对作用力和反作用力和反作用力作用力一一对对平衡力平衡力作用作用对对象象两个物体两个物体同一个物体同一个物体作用作用时间时间同同时产时产生，同生，同时时消失消失不一定同不一定同时产时产生生或消失或消失力的性力的性质质一定是同性一定是同性质质的的力力不一定是同性不一定是同性质质的力的力力的效果力的效果不会抵消不会抵消抵消抵消【点评】【点评】最大区别是：是否作用在同一个物体上最大
6、区别是：是否作用在同一个物体上第7页，共27页，编辑于2022年，星期二三、牛顿第二定律三、牛顿第二定律物体的加速度物体的加速度a跟所受的跟所受的_成正比，跟物体成正比，跟物体的的_成反比，加速度的方向与成反比，加速度的方向与_的的方向相同，其数学表达式为方向相同，其数学表达式为_.合外力合外力F质质量量m合外力合外力F合合ma二、力学单位制二、力学单位制在国际单位制中，选定七个基本物理量的单位作在国际单位制中，选定七个基本物理量的单位作为基本单位，其中三个力学部分的基本单位分别为基本单位，其中三个力学部分的基本单位分别是是_、_、_；它们所对应的物理量分；它们所对应的物理量分别是别是_、_和
7、和_千克千克米米秒秒质量质量长度长度时间时间第8页，共27页，编辑于2022年，星期二对牛顿第二定律的理解（对牛顿第二定律的理解（4班）班）第9页，共27页，编辑于2022年，星期二3“独立性独立性”作用于物体上的每一个力作用于物体上的每一个力都各自产生加速度都各自产生加速度4“局限性局限性”牛顿第二定律牛顿第二定律适用于宏观适用于宏观物体的低速运动物体的低速运动第10页，共27页，编辑于2022年，星期二力、加速度、速度关系力、加速度、速度关系1一般情况下，合力与速度无必然的联系一般情况下，合力与速度无必然的联系第11页，共27页，编辑于2022年，星期二运用牛顿运动定律处理矢量的两种基本方
8、法运用牛顿运动定律处理矢量的两种基本方法1合成法合成法合成法就是先直接求出物体所受外力的合力，然合成法就是先直接求出物体所受外力的合力，然后应用牛顿定律后应用牛顿定律F合合ma求解的方法当物体只求解的方法当物体只受两、三个力作用，且较容易求出其合力时，使受两、三个力作用，且较容易求出其合力时，使用此法比较方便用此法比较方便2正交分解法正交分解法分解法是指在两个方向上应用牛顿第二定律，使复分解法是指在两个方向上应用牛顿第二定律，使复杂问题简单化杂问题简单化第12页，共27页，编辑于2022年，星期二四、超重现象四、超重现象1物体对支持物的压力物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的或对竖直悬挂物的拉
9、力拉力)_ 物体所受重力的情况称为超重物体所受重力的情况称为超重现象现象2产生超重现象的条件是：物体具有产生超重现象的条件是：物体具有_的加速度的加速度大于大于向上向上五、失重现象五、失重现象1物体对支持物的压力物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力)_ 物体所受重力情况叫失重现象物体所受重力情况叫失重现象2产生失重现象的条件是：物体具有产生失重现象的条件是：物体具有_的加速度的加速度3完全失重状态是物体对支持物的压力完全失重状态是物体对支持物的压力(或或对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力)等于零的状态产生条件等于零的状态产生条件是：物体的加速度等于是：物体的加速度等于_小于小于向下向
10、下重力加速度重力加速度第13页，共27页，编辑于2022年，星期二六、应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题六、应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题1已知物体的受力情况，求运动情况已知物体的受力情况，求运动情况2已知物体的运动情况，求受力情况已知物体的运动情况，求受力情况在这两类问题中，受力分析是关键，在这两类问题中，受力分析是关键，_是联系物体受力情况和运动情况的桥梁是联系物体受力情况和运动情况的桥梁加速度加速度解题思维过程如下：解题思维过程如下：运动情况运动情况加速度加速度受力情况受力情况运动学公式运动学公式牛顿第二定律牛顿第二定律第14页，共27页，编辑于2022年，星期二运用牛顿
11、运动定律解题步骤：运用牛顿运动定律解题步骤：1通过审题，通过审题，选取研究对象选取研究对象，明确物理过程，明确物理过程2分析研究对象的分析研究对象的受力分析和运动情况受力分析和运动情况画好受力画好受力示意图和运动过程示意图示意图和运动过程示意图3根据牛顿第二定律和运动公式列方程要特别根据牛顿第二定律和运动公式列方程要特别注意公式中各注意公式中各矢量的方向及正负号的选择矢量的方向及正负号的选择4统一单位后，将数值代入方程统一单位后，将数值代入方程求解求解5检查答案是否完整、合理，必要时需讨论检查答案是否完整、合理，必要时需讨论第15页，共27页，编辑于2022年，星期二巩固练习巩固练习1 1、光
12、滑水平地面上质量为、光滑水平地面上质量为10Kg10Kg的物体受到斜向右上方与的物体受到斜向右上方与水平方向成水平方向成37370 0角的拉力角的拉力F=50NF=50N作用在水平面上由静作用在水平面上由静止开始运动，求物体开始运动止开始运动，求物体开始运动2s2s内的位移大小。内的位移大小。2 2、一个质量为、一个质量为75Kg75Kg的滑雪人以的滑雪人以2m/s2m/s的初速度沿山坡的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为匀加速滑下，山坡的倾角为30300 0，在，在5s5s的时间内滑下的路的时间内滑下的路程为程为60m60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力，求滑雪人受到的阻力（包括
13、摩擦和空气阻力，g=9.8 g=9.8 m/s2 2）。）。第16页，共27页，编辑于2022年，星期二牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用第17页，共27页，编辑于2022年，星期二牛顿第二定律的两类基本问题牛顿第二定律的两类基本问题 1：已知受力情况求解运动情况：已知受力情况求解运动情况 2已知运动情况求解受力情况已知运动情况求解受力情况解题的基本方法：解题的基本方法：运动情况运动情况加速度加速度受力情况受力情况运动学公式运动学公式牛顿第二定律牛顿第二定律第18页，共27页，编辑于2022年，星期二F合合v=v0+atx=v0t+at2/2v2-v02=2ax a1.1.已知已知受力受力情
14、况求解情况求解运动运动情况情况对对物物体体受受力力分分析析第19页，共27页，编辑于2022年，星期二例题例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水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平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体。求物体4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移。内发生的位移。解：对物体进行受力分析画图如右解：对物体进行受力分析画图如右由图知：由图知：F合合=F-f=ma a=4s末的速度末的速度4s内的位移内的位移Ff第20页，共27页，编辑于2022年
15、，星期二练练习习1 1：质质量量为为20kg20kg的的物物体体若若用用20N20N的的水水平平力力牵牵引引它它，刚好能在水平面上匀速前进。求：刚好能在水平面上匀速前进。求：（1 1）若若改改用用50N50N拉拉力力沿沿与与水水平平方方向向成成3737的的夹夹角角向向斜斜上上方方拉拉它它，使使物物体体由由静静止止出出发发在在水水平平面上前进面上前进8m8m时，它的速度多大？时，它的速度多大？（2 2）在在前前进进8m8m时时撤撤去去拉拉力力，又又经经过过3s3s，物物体体的的速速度多大？度多大？答案：（答案：（1）4ms （2）1ms第21页，共27页，编辑于2022年，星期二F合合a2.2.
16、已知已知运动运动情况求解情况求解受力受力情况情况确确定定物物体体的的受受 力力 情情 况况v=v0+atx=v0t+at2/2v2-v02=2ax 第22页，共27页，编辑于2022年，星期二例例2 2、以以1515/的速度行驶的汽车，在关闭发动的速度行驶的汽车，在关闭发动机后，经机后，经1010停了下来，汽车的质量是，停了下来，汽车的质量是，求汽车所受的阻力。求汽车所受的阻力。解：汽车的运动过程是解：汽车的运动过程是匀减速直线运动匀减速直线运动运动示意图如图所示运动示意图如图所示则由：则由：第23页，共27页，编辑于2022年，星期二对汽车受力分析：对汽车受力分析：有：有：FN=mg Ff=
17、ma即即：其中负号表示力的方向与汽车前进的方向相反其中负号表示力的方向与汽车前进的方向相反第24页，共27页，编辑于2022年，星期二例例题题3 3、一一个个滑滑雪雪人人从从静静止止开开始始沿沿山山坡坡滑滑下下，山山坡坡的的倾倾角角是是3030，从从静静止止开开始始5s5s内内下下滑滑了了31.2531.25米米，求求滑滑雪雪板板所受阻力？所受阻力？运动员做的是初速度为零的匀加速直线运动第25页，共27页，编辑于2022年，星期二练习练习2 2：质量为：质量为2K2K的物体从高处下落，经过某一位的物体从高处下落，经过某一位置时的速度是置时的速度是5 5/，再经，再经2 2测得的速度为测得的速度为23.423.4/，求空气的平均阻力。，求空气的平均阻力。(g=10(g=10/2 2)物体的运动示意图如图所示：由对物体受力分析：由由 mg-F=ma 得得 F=mg-ma=1.6(N)第26页，共27页，编辑于2022年，星期二牛顿和爱因斯坦的贡献牛顿和爱因斯坦的贡献牛顿：发现万有引力牛顿：发现万有引力 牛顿三大定律牛顿三大定律爱因斯坦：相对论爱因斯坦：相对论第27页，共27页，编辑于2022年，星期二