运动定律详解.docx

牛顿运动定律一、 牛顿第一定律1. 牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总是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2. 惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质二、 牛顿第三定律1. 对牛顿第三定定律内容可归纳为：同时、同性、异物、等值、反向、共线2. 区分一对作用力反作用力和一对平衡力共同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上不同点：一对作用力和反作用力一对平衡力作用对象两个物体同一个物体作用时间同时产生，同时消失不一定同时产生或消失力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力力的大小关系大小相等大小相等力的方向关系方向相反且共线方向相反且共线牛顿第二定律一、牛顿第二定律1. 定律的表述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，加速度的方向跟合力 的方向相同，即F=ma （其中的F和m、a必须相对应）2. 对定律的理解：（1） 瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变合外力变化时加速 度也随之变化合外力为零时，加速度也为零2） 矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。

公式a F只表示加速度与合外力的大小m关系矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致3） 同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言即F与a均是对同一个研究对象而言4) 相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系5) 局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子3. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系联系物体的受力情况 和运动情况的桥梁或纽带就是加速度4. 应用牛顿第二定律解题的步骤(1) 明确研究对象2) 对研究对象进行受力分析3) 若研究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则(或三 角形定则)解题4) 当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力 分析，分阶段列方程求解牛顿运动定律的应用一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用1. 运用牛顿运动定律解决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).两类动力学基本问题的解题思路图解如下：常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如1v = v + at, s = v t + — at2, v 2 一 v 2t 0 0 2 t 0=2 as, v = — = l = v / 2 等.t2 t2. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤(1) 认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求问题的类型。

2) 选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体. 同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象3) 分析研究对象的受力情况和运动情况4) 当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体只受两个力，可以用平行四 边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分 别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的 方向上5) 根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根 据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算6) 求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论二、整体法与隔离法1. 整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体 法采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采 用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了运用整体法解题的基本步骤：(1) 明确研究的系统或运动的全过程.(2) 画出系统的受力图和运动全过程的示意图3) 寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解2. 隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离 法。

可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还 可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理采用隔离物体法能排除与 研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理运用隔离法解题的基本步骤：(1) 明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象选择原则是：一要包含待求量，二是 所选隔离对象和所列方程数尽可能少2) 将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔 离出来3) 对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的 运动过程示意图4) 寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解3. 整体和局部是相对统一相辅相成的隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两 种方法交叉运用，相辅相成三、超重、失重和视重1. 超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 大于 物体所受重力的情况称为超重现象产生超重现象的条件是物体具有向上 的加速度与物体速度的大小和方向无关产生超重现象的原因：当物体具有向上的加速度a （向上加速运动或向下减速运动）时， 支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为尸，由牛顿第二定律得F~mg=ma所以 F=m （g+a）>mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F ‘>mg.2. 失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 小于 物体所受重力的 情况称为失重现象。

产生失重现象的条件是物体具有 向下的加速度，与物体速度的大小和方向无关.产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a （向下加速运动或向上做减速运动）时， 支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F由牛顿第二定律mg~F=ma，所以F=m （g—a）Vmg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F 'Vmg.完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失 重状态.产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失 重现象例1】下列关于惯性的说法中正确的是A. 物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B. 物体只有受外力作用时才有惯性C. 物体的运动速度大时惯性大D. 物体在任何情况下都有惯性【例2】关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是A. 牛顿第一定律是实验定律B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C. 惯性定律与惯性的实质是相同的D. 物体的运动不需要力来维持【例3】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用 相同的力，贝0 （）A. 向北跳最远B. 向南跳最远C. 向东向西跳一样远，但没有向南跳远D. 无论向哪个方向都一样远【例4】某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力 就可以维持小车做匀速直线运动，可见（ ）A. 力是使物体产生运动的原因B. 力是维持物体运动速度的原因C. 力是使物体速度发生改变的原因D. 力是使物体惯性改变的原因【例5】如图中的甲图所示，重球系于线DC下端，重球下再系 f一根同样的线BA，下面说法中正确的是（ ） PA. 的A端慢慢增加拉力，结果CD线拉断 匚）（了）B. 的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断 上 咬新甲 乙C. 的A端突然猛力一拉，结果AB线拉断D. 的A端突然猛力一拉，结果CD线拉断【例6】汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）A. 汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B. 汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C. 汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D. 汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力【例7】甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是A. 做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等B. 不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等C. 绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等D. 绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力【例8】物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是A. 物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B. 物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C. 物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D. 物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力【例9】人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有A. 一对 B.二对 C.三对 D.四对【例10】物体静止于水平桌面上，则A. 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 ［马c.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 中D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 °【例11】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。

一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压 | 与匕缩到一定程度后停止下落在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确 °的是A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 MB. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 万A7C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大【例12】如图所示.弹簧左端固定，右端自由伸长到0点并系住物体m.现将弹簧压 缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点.如果物体受到的阻力恒定，则A. 物体从A到先加速后减速B. 物体从A到0加速运动，从0到B减速运动 J 屈C. 物体运动到点时所受合力为零 ；■' -■- .■- .■- .■- .■- .■- -■- .■- .■- ,D. 物体从A到0的过程加速度逐渐减小 乂 ° J2. 牛顿第二定律的瞬时性【例13】（2001年上海高考题）如图（1）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，L］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L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度1）下面是某同学对该题的某种解法：解：设L］线上拉力为T，，L2线上拉力为T2,重力为mg，物体在三力作用下处于平衡。

T cos 9 = mg，T sin 9 = T，解得T =mgtanQ，剪断线的瞬间，T突然消失，物体却在 112 2 2T2反方向获得加速度，因为mgtan© =ma所以加速度a=gtan6，方向在T2反方向你认为 这个结果正确吗？说明理由质量不计的轻弹簧，如图（2）所示，其即a=gtan 6，你认为这个结果正确吗？（2）若将图（1）中的细线L1改为长度相同， 它条件不变，求解的步骤和结果与（1）完全相同 请说明理由3. 正交分。