《2022年高一物理第四章牛顿运动定律知识点总结 2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高一物理第四章牛顿运动定律知识点总结 2.docx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品_精品资料_一、夯实基础学问高 一 物 理 第 四 章 牛 顿 运 动 定 律 总 结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、牛顿第肯定律 ：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态为止.懂得要点 ：（ 1）运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维护.（ 2）它定性的揭示了运动与力的关系,即力是转变物体运动状态的缘由,（运动状态指物体的速度）又依据加速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_度定义： av ,有速度变化就肯定有加速度,所以可以说：力是使物体产生加速度的缘由.（不能说“力是产t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
2、_精品资料_生速度的缘由” 、“力是维护速度的缘由” ,也不能说“力是转变加速度的缘由”.）.（ 3）定律说明白任何物体都有一个极其重要的属性惯性.一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性.惯性反映了物体运动状态转变的难易程度（惯性大的物体运动状态不简单转变）.质量是物体惯性大小的量度.（ 4）牛顿第肯定律描述的是物体在不受任何外力时的状态.而不受外力的物体是不存在的,牛顿第肯定律不能用试验直接验证, 但是建立在大量试验现象的基础之上,通过思维的规律推理而发觉的.它告知了人们讨论物理问题的另一种方法,即通过大量的试验现象,利用人的规律思维,从大量现象中查找事物的规律.（ 5）牛顿第肯定律
3、是牛顿其次定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区分的,所以不能把牛顿第肯定律当成牛顿其次定律在F=0 时的特例,牛顿第肯定律定性的给出了力与运动的关系,牛顿其次定律定量的给出力与运动的关系.2、牛顿其次定律 ：物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.公式F=ma.懂得要点 ：（ 1）牛顿其次定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可依据牛顿其次定律讨论其成效,分析出物体的运动规律. 反过来, 知道了运动, 可依据牛顿其次定律讨论其受力情形,为设计运动, 掌握运动供应了理论基础.（ 2）牛顿其次定律揭示的是力的瞬时成效,即作用在物体上的力与它的成效是瞬时对应关系,力变加速度
4、就变, 力撤除加速度就为零,留意力的瞬时成效是加速度而不是速度.（ 3）牛顿其次定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用重量式表示,Fx=max,Fy=may, 如 F 为物体受的合外力, 那么 a 表示物体的实际加速度.如 F 为物体受的某一个方向上的全部力的合力,那么 a 表示物体在该方向上的分加速度.如F 为物体受的如干力中的某一个力,那么a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度.（ 4）牛顿其次定律F=ma 定义了力的基本单位牛顿（使质量为1kg 的物体产生 1m/s2 的加速度的作用力为1N, 即 1N=1kg.m/s 2.（ 5）应用牛顿其次定律解题的步
5、骤：明确讨论对象. 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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mi,对应的加速度为ai,就有： F 合=m1a1+m2 a2+m3a3+ +mnan对这个结论可以这样懂得：先分别以质点组中的每个物体为讨论对象用牛顿其次定律：F 1=m1a1, F2=m2a2, Fn=mnan,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边全部力中,凡属于系统内力的, 总是成对显现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零, 所以最终得到的是该质点组所受的全部外力之和,即合外力 F.对讨论对象进行受力分析.同时仍应当分析讨论对象的运动情形（
6、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.如讨论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就（或三角形定就）解题.如讨论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 （留意敏捷选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度） .当讨论对象在讨论过程的不同阶段受力情形有变化时,那就必需分阶段进行受力分析, 分阶段列方程求解.注：解题要养成良好的习惯.只要严格依据以上步骤解题,同时仔细画出受力分析图,标出运动情形,那么问题都能迎刃而解.（ 6）运用牛顿运动定律解决的动力学问题经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
7、形,要求物体的运动情形如物体运动的位移、速度准时间等（ 2）已知物体的运动情形,要求物体的受力情形（求力的大小和方向）但不管哪种类型,一般总是先依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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_两类动力学基本问题的解题思路图解如下：牛顿其次定律加速度 a运动学公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_受力情形第一类问题另一类问题运动情形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_加速度 a牛顿其次定律运动学公式可见,不论求解那一类问题,求解加速度是解题的桥梁和纽带,是顺当求解的
8、关键.3、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,作用在同始终线上.懂得要点 ：1 作用力和反作用力相互依靠性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提. （ 2）作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消逝,同时变化,不是先有作用力后有反作用力. （ 3）作用力和反作用力是同一性质的力.（ 4）作用力和反作用力是不行叠加的,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,不行求它们的合力,两个力的作用成效不能相互抵消,这应留意同二力平稳加以区分. （5）区分一对作用力反作用力和一对平稳力：一对作用力反作用力和一对平稳力的共同点有：大小相等、方向
9、相反、作用在同一条直可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_线上.不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平稳力作用在同一个物体上.作用力反作用力肯定是同种性质的力, 而平稳力可能是不同性质的力.作用力反作用力肯定是同时产生同时消逝的,而平稳力中的一个消逝后,另一个可能仍旧存在.4. 物体受力分析的基本程序：（ 1）确定讨论对象. （ 2）采纳隔离法分析其他物体对讨论对象的作用力.（ 3）依据先重力,然后围绕物体一周找出跟讨论对象接触的物体,并逐个分析这些物体对讨论对象的弹力和摩擦力（4） 画物体受力图,没有特殊要求,就画示意图即可.5. 超重和失重 ：（ 1）超重 ：物体具有
10、竖直向上的加速度称物体处于超重.处于超重状态的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力） 大于物体的重力,即F=mg+ma. .（ 2）失重 ：物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重.处于失重状态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, 即物体处于完全失重.6、牛顿定律的适用范畴： （ 1）只适用于讨论惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系.（ 2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题.（3）只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子.二、解析典型问题问题 1：必需弄清牛顿其次定律的矢量性.牛顿其次定律F
11、=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同.在解题时,可以利用正交分解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_法进行求解.例 1、如图 1 所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的 6/5,就人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？分析与解：对人受力分析,他受到重力mg、支持力 FN 和摩擦力Ff 作用,如图 1所示 .取水平向右为 x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿其次定律可得：Ff =macos300,FN -mg=masin30 0yFNxFfxayamg300ax图 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_
12、精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于 FNmg6 ,解得 Ff3 .5mg5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_问题 2：必需弄清牛顿其次定律的瞬时性.牛顿其次定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用成效产生加速度. 物体在某一时刻加速度的大小和方向, 是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方始终打算的.当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度立即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬时成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消逝.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 2、如图 2（a）所示,一质量为m
13、的物体系于长度分别为L1、L2 的两根细线上, L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为 ,L2 水平拉直,物体处于平稳状态.现将L2 线剪断,求剪断瞬时物体的加速度.（ l ）下面是某同学对该题的一种解法：分析与解：设 L1 线上拉力为 T1 ,L2 线上拉力为 T2, 重力为 mg,物体在三力作用下保持平稳 , 有T1cos mg, T 1sin T2, T 2 mgtanL 1L 2图 2aL 1L 2图 2b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_剪断线的瞬时, T2 突然消逝,物体即在T2 反方向获得加速度.由于mg tan ma,所以加速度 a g tan , 方向在 T
14、2 反方向.你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评判并说明理由.（ 2）如将图 2a 中的细线 L1 改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2b 所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与（ l ）完全相同,即 a g tan ,你认为这个结果正确吗？请说明理由.分析与解： （ 1）错.由于 L2 被剪断的瞬时, 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）对.由于 L2 被剪断的瞬时,弹簧L1 的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变.问题 3：必需弄清牛顿其次定律的独立性.当物体受到几个力的作用时,各力将独立的产生与其对应的加速度（力的独立作用原m理）,而物体表现出
15、来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果.那个方向的力M就产生那个方向的加速度.例 3、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,在水平面上放图 3有光滑小球 m,劈形物体从静止开头释放,就小球在遇到斜面前的运动轨迹是： A沿斜面对下的直线B. 抛物线C. 竖直向下的直线D. 无规章的曲线.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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_问题 4：必需弄清牛顿其次定律的同体性.加速度和合外力 仍有质量 是同属一个物体的,所以解题时肯定要把讨论对象
16、确定好,把讨论对象全过程的受力情形都搞清晰.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, 起图 4g=9.8m/s 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.2FF分析与解：选人和吊台组成的系统为讨论对象,受力如图5 所示, F 为绳的拉力 ,由牛顿第可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二定律有： 2F-m+Mg=M+mam+Mg图 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就拉力大小为： FMm ag 2350 N
17、F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_再选人为讨论对象,受力情形如图6 所示,其中 FN 是吊台对人的支持力.由牛顿其次定律FN得： F+FN -Mg=Ma, 故 FN =Ma+g-F=200N.a由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等,方向相反,因此人对Mg吊台的压力大小为200N,方向竖直向下.图 6问题 5：必需弄清面接触物体分别的条件及应用.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,它们将要分别.抓住相互接触物体分别的这一条件,就可顺当解答相关问题.下面举例说明.例 5、一根劲度系数为 k,质量不计的轻弹簧,上端固定
18、 ,下端系一质量为 m 的物体 ,有一水平板将物体托住 ,并使弹簧处于自然长度. 如图 7 所示.现让木板由静止开头以加速度 aag匀加速向下移动.求经过多长时间木板开头与物体分别.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.据牛顿其次定律有：图 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mg-kx-N=ma得 N=mg-kx-ma当 N=0 时,物体与平板分别,所以此时xmga k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于 x122 at,所以 t2m
19、ga.kaF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 6、如图 8 所示, 一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体 P 处于静止,P 的质量 m=12kg ,弹簧的劲度系数k=300N/m .现在给 P 施加一个竖直向上的力F,使 P 从静止开头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,就 F 的最小值是,F 的最大值是.图 8分析与解： 由于在 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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
20、_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00.2s 这段时间内P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F向上运动的距离：x=mg/k=0.4m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于 x1 at 2 ,所以 P 在这段时间的加速度a22 x20m / s2t 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当 P 开头运动时拉力最小,此时对物体P 有 N-mg+F min=ma,又因此时N=mg ,所以有图 9Fmin=ma=240N.当 P 与盘分别时拉力 F 最大, Fmax=ma+g=360N.例 7、一弹簧秤的秤盘质量m
21、1=1 5kg,盘内放一质量为m2=10 5kg 的物体 P,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图9 所示.现给 P 施加一个竖直向上的力F,使 P 从静止开头向上做匀加速直线运动, 已知在最初 02s 内 F 是变化的, 在 02s 后是恒定的, 求 F 的最大值和最小值各是多少？（ g=10m/s2）分析与解：由于在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 受到可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_盘的支持力为零,由于盘的质量m1=15kg ,所以此时弹簧不能处于原长,这与
22、例2 轻盘不同.设在0这段时间内 P 向上运动的距离为x,对物体 P 据牛顿其次定律可得：F+N-m 2g=m 2a对于盘和物体 P 整体应用牛顿其次定律可得：0.2s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Fk m1m2 gx km1m2 g m1m2 a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_令 N=0 ,并由述二式求得 xm2 gm1a12,而 xat,所以求得 a=6m/s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_k2.当 P 开头运动时拉力最小,此时对盘和物体P 整
23、体有 Fmin=m 1+m 2a=72N.当 P 与盘分别时拉力 F 最大, Fmax=m 2a+g=168N.问题 6：必需会分析临界问题.例 8、如图 10,在光滑水平面上放着紧靠在一起的两物体,的质量是的2 倍,受到向右的恒力B=2N ,受到的水平力 A =9-2tN , t 的单位是 s.从 t0 开头计时,就：A 物体在 3s 末时刻的加速度是初始时刻的511 倍.B t s 后,物体做匀加速直线运动.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Ct4.5s 时,物体的速度为零.D t4.5s 后,的加速度方向相反.图 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分析与解
24、：对于 A 、B 整体据牛顿其次定律有：FA +FB=mA +m Ba,设 A 、B 间的作用为 N,就对 B 据牛顿其次定律可得：N+F B=m Ba可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得 NFAFBmBmAmB164tFNB3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当 t=4s 时 N=0 , A 、B 两物体开头分别,此后B 做匀加速直线运动,而A 做加速度逐步减小的加速运动, 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.当可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tg 时,就小球将“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 L 1;B. L 4L 3 ;C L1L 3;D. L 2=L 4.错解：由于4 中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动,而3 中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,所以有L4 L 3,即 B 选项正确.分析纠错：笔者看到这道试题以后,对高考命题专家是佩服得五体投的；命题者将常见的四种不同的物理情形放在一起,让同学判别弹簧的伸长量的大小,不少同学不加摸索的挑选B 答案.没有良好思维习惯的同