牛顿第二定律知识点总结和典型例题
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一、牛顿第二定律
1. (1)内容:物体的加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。
(2)表达式:F=Kma,当单位采用国际单位制时K=1,F=ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
二、单位制、基本单位、导出单位
(1)单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
①基本物理量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其
他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本物理量。
②基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本物理量有三个,它们是质量、
时间、长度,它们的单位是基本单位。
③导出单位:由基本单位根据物理关系推导出来其他物理量单位。
(2)国际单位制中的基本单位
三、牛顿定律的应用
1.动力学的两类基本问题
(1)已知受力情况求物体的运动情况;
(2)已知运动情况求物体的受力情况。
2.解决两类基本问题的方法:以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿运动定
律列方程求解,具体逻辑关系如图:
四、牛顿第二定律的瞬时性
1.牛顿第二定律: (1)表达式为F=ma。
(2)理解:其核心是加速度与合外力瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时消失、同时变化。
2.两类模型
(1)刚性绳(或接触面)—不发生明显形变就产生弹力物体,剪断(或脱离)后,弹力立即消失,不需要形变恢复时间。
(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变。
3.解题思路分析瞬时变化前后
物体的受力情况
→
列牛顿第二
定律方程
→
求瞬时
加速度
4.求解瞬时加速度问题时应抓住“两点”
(1)物体的受力情况和运动情况是相对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。如例题中突然剪断细绳,就要重新受力分析和运动分析,同时注意哪些力发生突变。
(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。
五、弹簧弹力作用下的动态运动问题的基本处理方法
宜采用“逐段分析法”与“临界分析法”相结合,将运动过程划分为几个不同的子过程,而找中间的转折点是划分子过程的关键:
(1)合外力为零的点即加速度为零的点,是加速度方向发生改变的点,在该点物体的速度具有极值。
(2)速度为零的点,是物体运动方向(速度方向)发生改变的转折点。
六、动力学的两类基本问题的两个关键点及解题步骤
(1)把握“两个分析”“一个桥梁”:两个分析:物体的受力情况分析和运动过程分析。
一个桥梁:加速度是联系物体运动和受力的桥梁。
(2)画草图寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如例题中第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度。
七、等时圆模型的分析步骤如下以及等时圆模型的两种情况
(1)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过圆周最低点的光滑弦由静止下滑,到达圆周最低点的时间均相等,且为t=2R
g
(如图甲)。
(2)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过顶点的光滑弦由静止下滑,到达圆周低端时间相等为t=2R
g
(如图乙)。
一、牛顿第二定律基本物理量符号单位名称单位符号质量m 千克kg
时间t 秒s
长度l 米m
电流I 安[培] A
热力学温度T 开[尔文]K
物质的量n 摩[尔]mol 发光强度I V坎[德拉]cd
1. (1)内容:物体的加速度的大小跟成正比,跟物体的成反比,加速度的方向与的方向相同。
(2)表达式:F=,当单位采用国际单位制时K=1,F=ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于 (相对于分子、原子)、运动(远小于光速)的情况。
二、单位制、基本单位、导出单位
(1)单位制:和一起组成了单位制。
①基本物理量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其
他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本物理量。
②基本单位:的单位。力学中的基本物理量有三个,它们
是、、,它们的单位是基本单位。
③导出单位:由根据物理关系推导出来其他物理量单位。
(2)国际单位制中的基本单位
三、牛顿定律的应用
1.动力学的两类基本问题
(1)已知受力情况求物体的;
(2)已知运动情况求物体的。
2.解决两类基本问题的方法:以为“桥梁”,由和列方
程求解,具体逻辑关系如图:
四、牛顿第二定律的瞬时性
1.牛顿第二定律: (1)表达式为F=ma。
(2)理解:其核心是加速度与合外力瞬时对应关系,二者总是同时、同时消失、同时。
2.两类模型
(1)刚性绳(或接触面)—不发生明显形变就产生弹力物体,剪断(或脱离)后,弹力,不需要形变恢复时间。
(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成。
3.解题思路分析瞬时变化前后
物体的受力情况
→
列牛顿第二
定律方程
→
求瞬时
加速度
4.求解瞬时加速度问题时应抓住“两点”
(1)物体的受力情况和运动情况是相对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。如例题中突然剪断细绳,就要重新受力分析和运动分析,同时注意哪些力发生突变。
(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。
五、弹簧弹力作用下的动态运动问题的基本处理方法
宜采用“逐段分析法”与“临界分析法”相结合,将运动过程划分为几个不同的子过程,而找中间的转折点是划分子过程的关键:
(1)合外力为零的点即加速度为零的点,是加速度方向发生改变的点,在该点物体的速度具有极值。
(2)速度为零的点,是物体运动方向(速度方向)发生改变的转折点。
六、动力学的两类基本问题的两个关键点及解题步骤
(1)把握“两个分析”“一个桥梁”:两个分析:物体的受力情况分析和运动过程分析。
一个桥梁:加速度是联系物体运动和受力的桥梁。
(2)画草图寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如例题中第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度。
七、等时圆模型的分析步骤如下以及等时圆模型的两种情况
(1)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过圆周最低点的光滑弦由静止下滑,到达圆周最低点的时间均相等,且为t=2R
g
(如图甲)。
(2)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过顶点的光滑弦由静止下滑,到达圆周低端时间相等为t=2R
g
(如图乙)。
基本物理量符号单位名称单位符号质量
时间
长度
电流
热力学温度
物质的量
发光强度