牛頓第肯定律

第四章學(xué)問(wèn)點(diǎn)整理

試驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系m試驗(yàn)?zāi)康模憾糠治鯽、F、m的關(guān)系m試驗(yàn)原理：掌握變量法亞里士多德：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由。伽利略：假設(shè)運(yùn)動(dòng)物體不受力，它將永久的運(yùn)動(dòng)下去。連續(xù)以同一速度沿同始終線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向。根本定律。牛頓第肯定律〔慣性定律用在它上面的力迫使它轉(zhuǎn)變這種狀態(tài)。1〕物體不受力時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。說(shuō)明：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由。2〕力迫使物體轉(zhuǎn)變這種狀態(tài)。說(shuō)明：力是轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由。3〕指出一切物體都有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。說(shuō)明：一切物體都具有慣性。慣性：一切物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。慣性是一切物體所固有的一種屬性。無(wú)論物體是否運(yùn)動(dòng)、是否受力，都具有慣性。慣性只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難轉(zhuǎn)變。所以說(shuō)，★質(zhì)量是慣性的唯一量度。的難易程度。留意：把物體慣性的表現(xiàn)說(shuō)成是物體受到“慣性力”或者說(shuō)“物體受到了慣性”是錯(cuò)誤的。

、m肯定時(shí)，a與F的定量關(guān)系 M肯定時(shí)，am的定量關(guān)系試驗(yàn)一：探究加速度a與合外力F的關(guān)系★1：為什么要把木板的一側(cè)墊高？作用：平衡摩擦力和其他阻力。方法：調(diào)整木板的傾斜度，使小車(chē)在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。記住：平衡摩擦力時(shí)不要掛鉤碼。解決問(wèn)題2：測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量：用天平測(cè)出。解決問(wèn)題3：測(cè)量小車(chē)的加速度：逐差法求加速度。解決問(wèn)題鉤碼和小盤(pán)的質(zhì)量m<<小車(chē)質(zhì)量M的狀況下，可以認(rèn)為小桶和砂的重力近似等于小車(chē)所受的拉力。試驗(yàn)步驟：用天平測(cè)出小車(chē)質(zhì)量m，并把數(shù)據(jù)記錄下來(lái)按試驗(yàn)裝置圖把試驗(yàn)器材安裝好平衡摩擦力注牽引力保持小車(chē)質(zhì)量不變，在繩子一端漸漸掛上鉤碼，重復(fù)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：★特別狀況：第1頁(yè)/共7頁(yè)C.Ag，B0D.A球的加速度為1g，Bg2留意：剪斷懸線瞬間，繩子的拉力立馬消逝，彈簧的彈力臨時(shí)不變。長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 未平衡摩擦力或長(zhǎng)木板傾角太小牛頓其次定律

沒(méi)有滿(mǎn)足鉤碼和小盤(pán)的質(zhì)m遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量M

合外力、加速度、速度的關(guān)系與合外力方向一樣，大小與合外力成正比。向跟作用力的方向一樣。公式：F＝ma ★F指的是物體受到的合外力。m=1kga=1m/s2的加速度的這么〔k〕對(duì)牛頓其次定律的理解：同體性：F、m、a是對(duì)于同一個(gè)物體而言的。矢量性：aF的方向肯定一樣。瞬時(shí)性：F和a時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消逝、同時(shí)變化。因果性：力是產(chǎn)生加速度的緣由，沒(méi)有力就沒(méi)有加速度。獨(dú)立性：每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度。相對(duì)性：牛頓定律只在慣性參考系中才成立。典型例題：如下圖，A、B兩球用細(xì)線懸掛于天花板上且靜止不動(dòng)，兩球質(zhì)量mA=2mB，兩球間是一個(gè)輕質(zhì)彈簧，假設(shè)突然剪斷懸線，則在剪斷懸線瞬間〔B〕A3g，Bg23

2物體做加速運(yùn)動(dòng)，反之減速。3、兩個(gè)加速度公式的區(qū)分：△v、△t均無(wú)關(guān)；tF=ma是加速度的打算式，加速度由其受到的合外力和質(zhì)量打算。★1、明確爭(zhēng)論對(duì)象2、進(jìn)展受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫(huà)出示意圖4、解方程〔組〕解題方法：合成法、正交分解典型例題：如右圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂中，懸掛小球的懸線1kg(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)狀況A球的加速度為2g，B球的加速度為0 (2)求懸線對(duì)球的拉力第2頁(yè)/共7頁(yè)解法一：合成法小球受力分析如圖：合由牛頓其次定律得F ＝mgtan37°合a=7.5m/s27.5m/s2方向水平向右。

2.由根本量依據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。以小球?yàn)闋?zhēng)論對(duì)象，對(duì) 3.由根本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制定了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國(guó)際單位制，簡(jiǎn)稱(chēng)SI。留意：只要在式子末尾寫(xiě)出所求量的單位即可。2、物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。車(chē)廂加速度與小球一樣，因此可能水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能水平向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

因此，解題中可用單位制來(lái)粗略推斷結(jié)果是否正確，如單位制不對(duì)，結(jié)果肯定錯(cuò)誤。FT

mgcos37

12.5N

4.5 牛頓第三定律作用力與反作用力解法二：正交分解法以小球?yàn)闋?zhēng)論對(duì)象，對(duì)小球受力分析如圖：由牛頓其次定律得FTsin37°＝maFTcos37°＝mg7.5m/s2方向水平向右。勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

一物體肯定同時(shí)對(duì)前一物體也施加了力。物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫做作用力與反作用力。特性：★相等性——作用力與反作用力的大小相等?！锓聪蛐浴饔昧εc反作用力的方向相反?！锿本€——作用在同始終線上。★同時(shí)性——作用力與反作用力總是成對(duì)消滅同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝?！锂愇镄浴饔昧εc反作用力作用在不同物體上，因此不能相互抵消。★同類(lèi)型——作用力與反作用力的總是同一種類(lèi)的力?！?〕由〔1〕FT4.4 力學(xué)單位制

mg 12.5Ncos37

牛頓第三定律條直線上。位。這些被選定的物理量叫做根本量，它們的單位叫根本單位

數(shù)學(xué)表達(dá)式：F-F’〔負(fù)號(hào)表示方向相反〕第3頁(yè)/共7頁(yè)★3.

FN+Fsinθ=mga=0.54m/s2一樣點(diǎn)不同點(diǎn)一對(duì)作用力與反作用力等大、反向、共線具有同時(shí)性不能求合力〔效果不能抵消〕力的性質(zhì)一樣一樣點(diǎn)不同點(diǎn)一對(duì)作用力與反作用力等大、反向、共線具有同時(shí)性不能求合力〔效果不能抵消〕力的性質(zhì)一樣一對(duì)平衡力不肯定具有同時(shí)性能求合力〔效果能抵消〕0

at0.544m/s22.16m/s21 14sxv0

t2at220.5442m4.32m用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題〔一〕兩類(lèi)根本問(wèn)題：在受力狀況的條件下，要求推斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。2kg6.4N的水平拉力作用下沿水平4.2N4s4s內(nèi)發(fā)生的位移。解：對(duì)物體受力分析如圖：a=1.1m/s2

從運(yùn)動(dòng)狀況確定受力：在運(yùn)動(dòng)狀況〔知道三個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量〕的條件下，要求得出物體所受的力或者相關(guān)物理量〔如動(dòng)摩擦因數(shù)等。v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡x=60m，求滑雪人受到的阻力〔包括摩擦和空氣阻力。依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得依據(jù)牛頓其次定律得mgsinθ－f＝ma67.5N。4s末的速度vv04sxv0

at1.14m/s24.4m/s2t1at211.142m8.8m2 2

30°的山坡，從剛上坡即開(kāi)頭計(jì)時(shí)，至3.8s末，滑雪者速度變?yōu)?。如雪橇與人的總質(zhì)量為m=80kg，求雪橇與山坡間的摩擦力為多2kg6.4NF作用下沿水平37°0.25，4s4s內(nèi)的位移。(cos37°=0.8，g=10m/s2)由牛頓其次定律，可得:

g=10m/s2依據(jù)牛頓其次定律得－mgsinθ－f＝ma依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得第4頁(yè)/共7頁(yè)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題步驟：確定爭(zhēng)論對(duì)象；(受力和運(yùn)動(dòng)過(guò)程)；(3)用牛頓其次定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公求加速度；(4)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓其次定律求所求量。用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題〔二〕(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受到的重力的狀況稱(chēng)為超重現(xiàn)象。(2)假設(shè)物體到達(dá)傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶一樣，則物體先做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受到的重力的狀況稱(chēng)為失重現(xiàn)象。(2)假設(shè)物體到達(dá)傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶一樣，則物體先做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

專(zhuān)題1：連接體問(wèn)題mF兩物體間的相互作用力為F 212 mm1 2mF兩物體間的相互作用力為F 112 mm1 2總結(jié)：當(dāng)整個(gè)連接體處于一樣的環(huán)境時(shí)，物體間的相互作用力大小不變。專(zhuān)題2：傳送帶問(wèn)題1、水平傳送帶1、水平傳送帶(勻速運(yùn)動(dòng))(1)假設(shè)物體到達(dá)傳送帶的另一端時(shí)速度還沒(méi)有到達(dá)傳送帶的速度，則該物體始終做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。超重失重完全失重留意：>實(shí)重F=m(g+a)<實(shí)重F=m(g-a)F=0(1)靜摩擦力到達(dá)最大值，是物體和傳送帶恰好保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)；條件 向上的aaaa=g運(yùn)動(dòng)狀況 加速向上/減速向下m＝0.5kg的ab間的距離L2.5a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所經(jīng)受的時(shí)間為多少？g取10s2)

加速向下/減速向上

自由落體/豎直上拋(2)滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，因此兩物體的速度到達(dá)一樣時(shí)，滑動(dòng)摩擦力要發(fā)生突變(2)滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，因此兩物體的速度到達(dá)一樣時(shí)，滑動(dòng)摩擦力要發(fā)生突變(滑動(dòng)摩擦力為0或變?yōu)殪o摩擦力)。例題：在升降機(jī)中測(cè)人的體重，人的質(zhì)量為40kg，★2.5m/s2度勻加速下降，臺(tái)秤的示數(shù)是多少？★假設(shè)升降機(jī)自由下落，臺(tái)秤的示數(shù)又是多少？解：當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時(shí)，

解：對(duì)物體，依據(jù)題意簡(jiǎn)潔得：a

μmg

μg＝1m/s2★當(dāng)自由下落時(shí)，a2=g，F(xiàn)2=0N:300N0N。

＝m＝v－v 1－0當(dāng)速度到達(dá)1m/s時(shí)，所用的時(shí)間t1＝a0＝1 s＝1sv2－v2x1＝2a0m＝0.5m＜2.5m第5頁(yè)/共7頁(yè)x＝v2＝2212a1 2×8m＝0.25m1x＝v2＝2212a1 2×8m＝0.25m1xθ，v1m/st2＝2θ，v(1)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：對(duì)于傾斜傳送帶，分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵。2、傾斜傳送帶故物體仍連續(xù)加速下滑，而摩擦力方向變?yōu)檠匦泵鎸?duì)上。受力如圖乙所示，由牛頓其次定律可得mgsinθ－Ff′＝ma(1)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：對(duì)于傾斜傳送帶，分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵。2、傾斜傳送帶故物體仍連續(xù)加速下滑，而摩擦力方向變?yōu)檠匦泵鎸?duì)上。受力如圖乙所示，由牛頓其次定律可得mgsinθ－Ff′＝ma2 ④⑤2①假設(shè)最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，傳送帶只能下傳物體，兩者共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿傳送帶向下。①假設(shè)最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，傳送帶只能下傳物體，兩者共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿傳送帶向下。mθ②假設(shè)最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，不管上傳還是下傳物體，物體都是先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，共速后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。②假設(shè)最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，不管上傳還是下傳物體，物體都是先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，共速后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。1＋2a2t23Aμ＝5，求物體從由牛頓其次定律得③mgsinθ③★

專(zhuān)題3：滑板—滑塊問(wèn)題們一起運(yùn)動(dòng)的加速度；假設(shè)滑塊與滑板之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)承受“隔離法”求出滑塊與滑板運(yùn)動(dòng)的加速度。應(yīng)留意找出滑塊與滑板是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)等隱含條件。2m/s所用時(shí)間為t＝v 2s＝0.25s1a1＝8(3)位移關(guān)系：滑塊與滑板疊放在一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析滑塊與滑板的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，認(rèn)清滑塊與滑板對(duì)地的位移和滑塊與滑板之間的相對(duì)位移之間的關(guān)系。(2)兩種狀況(2)兩種狀況⑥7M＝8kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，在長(zhǎng)木板左端加1.5m/s時(shí)，在長(zhǎng)木板前端輕m＝2kg的小物塊，物塊與長(zhǎng)木第6頁(yè)/共7頁(yè)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng)。(g取10m/s2)(1)小物塊放在長(zhǎng)木板上后，小物塊及長(zhǎng)木板的加速度各為多大