第三章牛顿运动定律
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第三章 牛顿运动定律知识网络:第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容):(1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念 力是改变物体运动状态的原因。
(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ∆∆=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。
(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”。
)2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态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。
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。
4、不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。
5、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。
【例1】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,则 ( )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2】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3】如图中的甲图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的是()A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
物理必修一第三章知识点总结
第三章:牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律又称惯性定律,指出“物体如果没有外力作用,或外力的合力为零,物体
就保持静止或匀速直线运动的状态”。
(还可以理解为:物体不受外力作用时,它要么保
持原来的状态(包括速度为零的状态),要么不受力的物体做自由落体运动。
)
2、质点的惯性系和非惯性系的判断方法,非惯性系的例子。
3、坐标系的选取和表示。
二、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律又称运动定律,明确了力的概念,即:当物体受到外力(总的力)作用时,会产生加速度,且加速度的大小与力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与
力的方向相同。
用公式表达 F=ma。
2、等效力:将多个作用在物体上的力合成为一力。
3、重力和重力的计算。
4、弹力和弹力的计算。
5、摩擦力和摩擦力的计算。
三、牛顿第三定律
1、牛顿第三定律又称作用-反作用定律,明确了力的相互作用联系。
指出“两个物体相互作用时,彼此之间的作用力与受力物体方向相反,作用力和反作用力大小相等,方向相反”。
四、应用
1、在现实生活中,各种力的应用情况。
2、受力物体的运动情况。
综上所述,牛顿运动定律是物理学的基础理论之一,它揭示了物体的运动规律,对我们认
识和描述物体的运动过程有着重要意义。
通过学习牛顿运动定律,可以更好地理解和分析
物体的运动情况,更好地指导实际应用。
第三章牛顿运动定律第一节牛顿第一定律第二节物体运动状态的改变学习目标:1、理解牛顿第一定律的内容和意义2、知道什么是惯性3、知道物体运动状态改变的含义4、理解力是使物体产生加速度的原因,理解质量是惯性大小的量度知识点预览:1、历史上关于力和运动关系的认识(1)亚里士多德的结论:(2)伽利略的观点:2、牛顿第一定律:(1)内容:(2)意义:①指出了物体不受外力时的状态:;②揭示力与运动的关系,即力不是维持物体速度的原因,而是的原因。
3、惯性:(1)定义:(2)理解:①一切物体都具有②惯性是物体的固有性质。
4、力是物体产生加速度的原因(1)叫物体运动状态的改变。
(2)物体运动状态的改变时,具有,所以,力是使物体产生的原因。
5、质量是物体惯性大小的量度:。
自我检测:1、关于惯性,下列说法正确的是()A、物体的惯性是指物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质B、只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性C、处于任何状态的物体都有惯性D、惯性是物体的属性,与运动状态和是否受力无关2、下列说法正确的是( )A、牛顿第一定律反映的是物体不受外力作用时的运动规律B、不受外力作用时,物体运动状态保持不变是由于物体具有这样的性质,即惯性。
C、物体不受外力的作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态D、物体运动状态发生变化时,不一定受到外力作用3、如果物体的运动状态发生了改变,则该物体()A、速度方向一定发生了变化B、速度大小一定发生了变化C、加速度一定发生了变化D、速度大小和方向中至少有一个发生变化A、力是使物体产生速度的原因B、力是使物体产生加速度的原因C、力是改变物体运动状态的原因D、力是改变物体惯性的原因例题分析:例题1:关于力和运动的关系,下列说法正确的是()A、物体的速度不断增大,表示物体必受外力作用B、物体向着某个方向运动,则在这个方向上必受力的作用C、物体的速度大小不变,则其所受的合外力必为零D、物体处于平衡状态,则这个物体必不受外力作用例题2、关于物体的惯性,下列说法正确的是()A、运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大B、静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体关系大的缘故C、乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小D、在宇宙中飞船中的物体不存在惯性。
第三章牛顿运动定律·动量守恒定律习题解答3.5.1质量为2kg的质点的运动方程为r=(6t2-10)i+(3t2+3t+10)j(t为时间,单位为s;长度单位为m)求证质点受恒力而运动,并求力的大小方向.解:运动学方程为恒矢量。
3.5.2质量为m的质点在Oxy平面内运动,质点的运动方程为r=acoswt i+bsinwt ja,b,w为正常数,证明作用于质点的合力总指向原点.解:运动学方程则与方向相反指向原点。
3.5.3在脱粒机中往往装有振动鱼鳞筛,一方面由筛孔漏出谷粒,一方面逐出秸杆,筛面微微倾斜,是为了从较低的一边将知杆逐出,因角度很小,可近似看作水平,筛面与谷粒发生相对运动才可能将谷粒筛出,若谷粒与得到面静摩擦系数为0.4,问得到沿水平方向的加速度至少多大才能使谷粒和得到面发生相对运动.解:摩擦力满足μmg ≤ ma则 a 至少为μg=0.4*9.8m/s2才能使它们发生相对运动。
3.5.4桌面上叠反放着两块木版,质量各为m1,m2,如图所示m2和桌面的摩察系数为μ2,m1和m2间的静摩察系数为μ1.沿水平方向用多大的力才能把下面的木版抽出来.解:研究对象分别为<m1><m2>坐标系:o-xy受力分析:m1: m2: 列方程坐标分量式①②③④联立解得:只有a2x≥ a1x 时,才能抽出。
3.5.5质量为m2的斜面可在光滑水平面上运动,斜面倾角为a,质量为m1的小球与斜面之间亦无摩察,求小球相对于斜面的加速度及其对斜面的压力.解:研究对象分别为<m1><m2>坐标系:o-xy受力分析:m1:m2:列方程坐标分量式①②③④由相对运动:投影:解得:3.5.6在图示的装置中两物体的质量各为m1,m2.物体之间及物体与桌面的间摩察系数都为μ.求在力F的作用下两物体加速度及其绳内张力.不计滑轮和绳的质量及轴承摩察,绳不可伸长.解:研究对象分别为<m1><m2>坐标系:o-x受力分析: m1:m2:列方程坐标分量式①②③3.5.7在图示的装置中,物体A,B,C 的质量各为m1,m2,m3且两两不相等,若物体A,B 与桌面间的摩擦系数均为μ,求三个物体的加速度及绳内的张力,不计绳和油轮质量,不计轴承摩擦.绳不可伸长.解:研究对象分别为<m1><m2><m3> 坐标系:o-xy 受力分析:m1:m2:m3:列方程T1= T1′= T2 = T2′= T 坐标分量式①②③辅助方程:(绳子的总长度一定)3.5.8天平左端挂一定滑轮,一轻绳跨过滑轮,绳的两端分别系上质量为m1,m2的物体(m1≠m2).天平右端的托盘内放有砝码.问天平托盘和砝码共重若干诸能保持天平平衡?不计滑轮和绳的质量及轴承摩擦,绳不伸长.解:研究对象分别为<m1><m2>坐标系:o-xm1:受力分析:m2:列方程坐标分量式①②绳不伸长,解得:于是天平左端受力大小为 2T右端的砝码和托盘重为:3.5.9跳伞运动员初张伞时的速度为,阻力大小与速度平方成正比:,人伞总质量为m,求的函数(提示:积分时可利用式.)解:,积分时变为则则则3.5.10一巨石与斜面因地震而分裂,脱离斜面下滑至水平石面之速度为v0,求在水平面上巨石速度与时间的关系,摩擦系数为(注:不必求v 作为t的显函数).解:在水平面上,t=0,则3.5.11棒球质量为0.14kg,用棒击棒球的力随时间的变化如图所示,设棒被击前后速度增量大小为70m/s.求力的最大值,打击时,不计重力.解:0 - 0.05s内:F=20Fmaxt0.05-0.08s内:F=Fmax(8-100t)冲量:=0.025Fmax+0.015Fmax=0.04 Fmax动量的增量:∴Fmax=245N3.5.12沿铅直向上发射玩具火箭的推力随时间变化如图所示.火箭的质量为2kg,t=0时处于静止.求火箭发射后的最大速率和最大高度(注意,推力>重力时才起动).解:由动量守恒:F > mg 时才起动,,t = 4 s 时F = mg时间应从t > 4 s 开始。