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1、高一牛顿运动定律期末复习 一、夯实基础知识 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状态为止。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、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。公式 F=ma.（1）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度；（2）牛顿第二定律是矢
2、量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，Fx=max,Fy=may,Fz=maz;（3）牛顿第二定律 F=ma 定义了力的基本单位牛顿（定义使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2的加速度的作用力为 1N,即 1N=1kg.m/s2.3、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，作用在同一直线上。对牛顿第三定律的理解要点：(1)作用力和反作用力相互依赖性，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、同时消失，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
3、反作用力是不可叠加的，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，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。4、物体受力分析的基本程序：（1）确定研究对象；（2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力；（3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力；（4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。5、超重和失重：（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体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：物体有
4、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=mgma，当 a=g 时，FN=0,即物体处于完全失重。6、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究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、典型问题解析 问题 1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。牛顿第二定律 F=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，可以利用正交分解法进行求解。例 1、如图所示，质量为 m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度
5、a 向 上减速运动，a 与水平方向的夹角为，求人受的支持力和摩擦力。a 问题 2：必须弄清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，描述的是力的瞬时作用效果产生加速度。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向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。例 2、如图 2 所示，一质量为 m 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，物体处于平衡状态。现将
6、L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。问题 3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而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。那个方向的力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。问题 4：必须弄清牛顿第二定律的同体性。加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究
7、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)问题 5：必须弄清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，就可顺利解答相关问题。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,下端系一质量为 m 的物体,有一水
8、平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图 5 所示。现让木板由静止开始以加速度 a(ag匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。L1 L2 图 2 M m 图 3 图 4 图 5 力迫使它改变这种状态为止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牛顿第二定律物体的加速度跟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力变加速度就变力撤除加速度就为零注意力的瞬时效果是加速度而不是速度牛顿第二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分量式表示牛顿第二定律反作
9、用力总是大小相等方向相反作用在同一直线上对牛顿第三定律的理解要点作用力和反作用力相互依赖性它们是相互依互以对方作为自已在的前提作用力和反作用力的同时性它们是同时产生同时消失同时变化不是先有作用力后有 问题 6：必须会分析临界问题。例 6、如图 6 所示，细线的一端固定在倾角为 45的光滑楔形滑块 A 的顶端 P 处，细线的另一端拴一质量为 m 的小球。(1)当滑块至少以多大的加速度 a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？(2)当滑块以 a2g 的加速度向左运动时，线中拉力为多大？问题 7：必须会用整体法和隔离法解题。两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体
10、问题拟题屡次呈现于高考卷面中，是考生备考临考的难点之一.例 7、用质量为 m、长度为 L的绳沿着光滑水平面拉动质量为 M的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为 F，如图 14 所示，求：(1)物体与绳的加速度；(2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀，下垂度可忽略不计。)例 8、如图所示，n 块质量相同的木块并排放在光滑的水平面上，水平外力 F 作用在第一块木块上，则第 3 块木块对第 4 块的作用力为多少？第 n2 块对第 n1 块的作用力为多少？问题 8：必须会分析与斜面体有关的问题。例 9、在倾角37的足够长的固定的斜面底端有一质量 m1.0 kg 的物体.物体与斜面间的动摩擦因数0
11、.25,现用轻细绳拉物体由静止沿斜面向上运动.拉力 F10 N，方向平行斜面向上.经时间 t4.0 s 绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小(2)从绳子断开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.(已知 sin 370.6，cos 370.8，取 g10 m/s2)问题 9：必须会分析传送带有关的问题。例 10、如图 10 所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为 S，传送带与零件间的动摩擦因数为，传送带的速度恒为 V，在 P点轻放一质量为 m的零件，并使被传送到右边的 Q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动，则传送所需时间为 .问题 10：必须会分析求解联系的问题。例
12、11、风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动。这时小球所受的风力为小球所受重力的 0.5 倍，求小球与杆间的动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为 37并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离 s 所需时间为多少？图 7 F m M 图 10 S P Q V 37 力迫使它改变这种状态为止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
13、关系牛顿第二定律物体的加速度跟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力变加速度就变力撤除加速度就为零注意力的瞬时效果是加速度而不是速度牛顿第二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分量式表示牛顿第二定律反作用力总是大小相等方向相反作用在同一直线上对牛顿第三定律的理解要点作用力和反作用力相互依赖性它们是相互依互以对方作为自已在的前提作用力和反作用力的同时性它们是同时产生同时消失同时变化不是先有作用力后有（sin37 0.6，cos37=0.8）三、巩固训练 1、如图所示，A、B 两条直线是在 A、B 两地分别用竖直向上的力 F 拉质量分别为 mA、mB的物体得出的两
14、个加速度 a 与力 F的关系图线，由图线分析可知：()A两地的重力加速度 gAgB BmAmB C两地的重力加速度 gAgB DmAmB 2、如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定竖直杆，在杆上套一个环，箱的杆的质量为 M，环的质量为 m，已知环沿杆以加速度 a 下滑，则此时箱对地面的压力是：()A（m+M）g B（m-M）g C（m+M）g-ma D（m+M）g+ma 3、在汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图 1 所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体 m1,则关于汽车的运动情况和物体 m1的受力情况正确的是：()A汽车
15、一定向右做加速运动；B汽车一定向左做加速运动；Cm1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用；Dm1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用。4、如图 2 所示,一质量为 M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为 90，两底角为 和；a、b 为两个位于斜面上质量均为 m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现 a、b 沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于：()AMg+mg BMg+2mg CMg+mg(sin+sin)DMg+mg(cos+cos)5、如图 3 所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹
16、簧压缩。在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧的压缩量最大时：()A球所受合力最大但不一定大于重力值 B球的加速度最大，且一定大于重力加速度值 C球的加速度最大，有可能小于重力加速度值 D球所受弹力最大，且一定大于重力值。6、如图 4 所示，几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边 AB，当物体由静止沿不同的倾角从顶端滑到底端，下面哪些说法是正确的？：()A倾角为 30时所需时间最短 B倾角为 45所需时间最短 C倾角为 60所需时间最短 D所需时间均相等 7、传送带与水平面夹角 37，皮带以 10m/s 的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示，今在传送带上端 A处无初速地放上一个质
17、量为 m=0.5kg 的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为 0.5，若传送带 A到 B的长度为 16m，g 取 10m/s2,则物体从 A运动到 B的时间为多少？m 图 1 m1 右 左 M a b 图 2 图 3 37 A BA M m 力迫使它改变这种状态为止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牛顿第二定律物体的加速度跟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力变加速度就变力撤除加速度就为零注意力的瞬时效果是加速度而不是速度牛顿第二定律是矢量关系加速度的方向总是和合
18、外力的方向相同的可以用分量式表示牛顿第二定律反作用力总是大小相等方向相反作用在同一直线上对牛顿第三定律的理解要点作用力和反作用力相互依赖性它们是相互依互以对方作为自已在的前提作用力和反作用力的同时性它们是同时产生同时消失同时变化不是先有作用力后有 力迫使它改变这种状态为止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牛顿第二定律物体的加速度跟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力变加速度就变力撤除加速度就为零注意力的瞬时效果是加速度而不是速度牛顿第二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分量式表示牛顿第二定律反作用力总是大小相等方向相反作用在同一直线上对牛顿第三定律的理解要点作用力和反作用力相互依赖性它们是相互依互以对方作为自已在的前提作用力和反作用力的同时性它们是同时产生同时消失同时变化不是先有作用力后有