牛顿定律章总结.doc

友好三中高三物理一轮复习导学案
第三章 牛顿运动定律 章总结 （基础知识）
主备人： 审批人： 备时：7、5 授时： 7、9 姓名：
一、牛顿第一定律：一切物体总保持 状态或 状态，直到有 迫使它改变这种状态为止。
理解要点：
（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；
（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体 的原因，又根据加速度定义：，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生 的原因。
（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”）
（3）说明了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改变的 程度（惯性大的物体运动状态 改变）。
是物体惯性大小的唯一量度。
（4）牛顿第一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，牛顿第一定律不能用实验直接验证。
（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0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。
二、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式 。
理解要点：
（1）牛顿第二定律的八个性质
①同体性：加速度、合外力和质量是对应于 的
②因果性： 是产生 的原因
③矢量性：加速度与合外力都是 量，它们的方向始终 ，加速度的方向唯一由 的方向决定。
④瞬时性：物体的加速度跟它所受的合外力之间存在着瞬时对应关系，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。
⑤统一性：牛顿第二定律是实验定律，通过实验得出Ｆ∝ma，写成等式为Ｆ＝kma，其中k为比例系数。为使k＝１，力、质量、加速度的单位必须统一使用同一单位制（通常使用国际单位制）。
⑥相对性：定律中的加速度是以地面或相对于地面静止或做匀速直线运动的物体为参考系所量度的，即定律仅在惯性系中成立。
⑦独立性：物体受到多个力作用时，每个力都独立地产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律，就好像其他力不存在一样。
⑧局限性：牛顿第二定律只能解决物体的低速运动，不能解决高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用于微观。
（2）应用牛顿第二定律解题的步骤：
①确定研究对象；
②分析研究对象的受力情况并画出受力图；
③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x轴或y轴上；
④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；
⑤统一单位，计算数值。
注：解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题，同时认真画出受力分析图，标出运动情况，那么问题都能迎刃而解。
（3）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）
注：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。
三、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 ，方向 ，作用在同一直线上。
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 性质的力；
（4）作用力和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。
（5）区分一对作用力反作用力和一对平衡力：
共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；
作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；
作用力反作用力同时产生同时消失的，而平衡力中一个消失后，另一个可能仍然存在
四.超重和失重：
（1）超重：物体具有 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FN（或对悬挂物的拉力） 物体的重力，即F=mg+ma.；
（2）失重：物体具有 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） 物体的重力，即FN=mg－ma。当a=g时，物体处于完全失重。
五.力学单位制：
在力学中，选用 、 、 三个物理量的单位作为基本单位，选定基本单位后，由物理公式推导出的单位叫 。
基本单位和导出单位一起组成 。
第三章 牛顿运动定律 章总结 （典型问题）
主备人：张欣 审批人： 备时：7、5 授时： 7、10 姓名：
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。
m
θ
v
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，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？

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（a）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θ，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.
L1
L2
θ
图2(b)
（2）若将图2(a)中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求剪断瞬时物体的加速度。
L1
L2
θ
图2(a)

问题3：必须弄清面接触物体分离的条件及应用。
F
图8
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。
例3、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 。

问题4：必须会分析临界问题。
例4、如图10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的ＡＢ两物体，Ｂ的质量是Ａ的2倍，Ｂ受到向右的恒力ＦB=2N，Ａ受到的水平力ＦA=(9-2t)N，(t的单位是s)。从t＝0开始计时，则( )
A．Ａ物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的5／11倍；
图10
B．t＞4s后,Ｂ物体做匀加速直线运动；
C．t＝4.5s时,Ａ物体的速度为零；
D．t＞4.5s后,ＡＢ的加速度方向相反。
问题5：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.
图4
例5、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6：必须会分析与斜面体有关的问题。
例6、如图17所示，水平粗糙的地面上放置一质量为M、倾角为θ的斜面体，斜面体表面也是粗糙的有一质量为m的小滑块以初速度V0由斜面底端滑上斜面上经过时间t到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大？
x
y
V0
M
m
θ
图17

问题7：必须会分析传送带有关的问题。
图18
S
P
Q
V
例7、如图18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μ，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 ，摩擦力对零件做功为 .

第三章 牛顿运动定律 章总结 （练习题）
主备人：张欣 审批人： 备时：7、5 授时： 7、11 姓名：
1. 如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（ ）
A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小

2. 如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（ ）

A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D.返回舱在喷气过程中处于失重状态

3. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是（ ）
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

图2-21
4.在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断（ ）

(A) 2a1． (B) 2(a1+g)．
(C) 2a1＋g． (D) a1＋g．
5. 如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）（ ）
A．g、2g、0 B．2g、2g、0
C．2g、2g、g D．2g、g、g
A
CA
BA
D
6. 如图，两个固定的倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线始终与杆垂直，B的悬线始终竖直向下。则下列说法中正确的是（ ）
A．A环与滑杆无摩擦力
B．B环与滑杆无摩擦力
C．A环做的是匀速运动
D．B环做的是匀加速运动
7. 如图，在光滑水平面上有一为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩和和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt（k是常数），木块和木板加速度大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（ ）

8.如图七,底座A上装有长0.5cm的直立杆，总质量为0.2kg，杆上套有质量为0.05kg繁荣小环B，它与杆有摩擦，当环从底座上以4 m ∕s速度升起时，则如能达到顶端，求
（1）环在升起过程中，底座对水平面压力多大？
（2）小环从杆落回底座需要多少时间？

9.一个大木箱，水平放在手板车的后部，到驾驶室的极力L=1.6m，如图九,木箱与车底板间动摩擦力因数为μ=0.48，平板车以恒定速度v0=22.0m ∕s匀速行驶，突然驾驶员刹车，使车均匀减速，为不让木箱撞出驾驶室，从开始刹车到车完全停止，至少要经过多少时间？

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