牛顿运动定律的理解及应用

1、一、牛顿运动定律一、牛顿运动定律的理解及简单应用的理解及简单应用基础知识掌握什么？基础知识掌握什么？(一一)牛顿第一定律牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力状态，直到有外力 它改变这种状态为止。它改变这种状态为止。迫使迫使2.意义意义：(1)揭示了一种定性关系揭示了一种定性关系 运动与力的关系：力运动与力的关系：力是是 的的原因，而不是原因，而不是 的的原因原因.改变运动状态改变运动状态维持运动维持运动(2)说明了一个重要的属性说明了一个重要的属性 惯性惯性:惯性惯性是物体的固是物体的固有属性有属性,与物体所处的与

2、物体所处的 无关无关.运动状态和受力情况运动状态和受力情况(3)告诉了一种研究物理问题的方法告诉了一种研究物理问题的方法 理想实验法：理想实验法：把可靠的把可靠的 结合起来，从而更深刻结合起来，从而更深刻地揭示自然规律。地揭示自然规律。 事实和理论思维事实和理论思维基础知识掌握什么？基础知识掌握什么？（二）牛顿第二定律（二）牛顿第二定律1.内容及表达式：物体的加速度内容及表达式：物体的加速度跟物体所受的合外跟物体所受的合外力力F成正比，跟物体的质量成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。跟合外力的方向相同。 表达式为表达式为 或或 .F合合 = mFa

3、m2.对定律的理解：对定律的理解：(1)瞬时性：合外力恒定不变时瞬时性：合外力恒定不变时,加速度也保持加速度也保持 ，合外力变化时加速度也随之合外力变化时加速度也随之 .合外力为零时，合外力为零时，加速度也加速度也 。不变不变变化变化为零为零(2)矢量性：加速度的方向与矢量性：加速度的方向与 的方向始终一致的方向始终一致合外力合外力(3)局限性：牛顿第二定律只适用于局限性：牛顿第二定律只适用于 的宏观的宏观物体，不适用于高速运动的物体，不适用于高速运动的 .低速运动低速运动微观粒子和其他物体微观粒子和其他物体基础知识掌握什么？基础知识掌握什么？（三）牛顿第三定律（三）牛顿第三定律1.牛顿第三定

4、律内容：牛顿第三定律内容： 两个物体之间的作用力与反作两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。2.对牛顿第三定律的理解要点对牛顿第三定律的理解要点(四同三不同四同三不同)(1) 四同四同（2）三不同：）三不同：大小相同大小相同: 大小相同大小相同同时变化同时变化:作用力与反作用力作用力与反作用力 、 消失消失， 变化，不是先有作用力后有反作用力变化，不是先有作用力后有反作用力性质相同性质相同:作用力和反作用力是作用力和反作用力是 的力的力同一直线同一直线:作用力和反作用力作用力和反作用力 在同一直线上在同一直线上作用

5、力与反作用力作用力与反作用力同时产生同时产生同时同时同时同时同一性质同一性质方向方向方向不同方向不同基础知识掌握什么？基础知识掌握什么？作用对象不同：作用对象不同： 作用力和反作用力分别作用在作用力和反作用力分别作用在 的物体上的物体上两个不同两个不同作用效果不同：作用效果不同：作用力和反作用力是分别作用在作用力和反作用力是分别作用在 的物体上，各产生其效果，不可求它们的的物体上，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，这应注意合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。同二力平衡加以区别。 两个不同两个不同（四）运动与力的关系（四）运动与力的关系1.

6、物体不受外力作用或受到平衡力的作用时：物体不受外力作用或受到平衡力的作用时：将保持静将保持静止状态或作匀速直线运动。止状态或作匀速直线运动。2.物体受非平衡力作用时物体受非平衡力作用时:若合力与初速度方向相同时做若合力与初速度方向相同时做 运动运动,相反时做相反时做 运动运动,不共线时做不共线时做 运动运动,若受到的合力为恒力时则为若受到的合力为恒力时则为 运动运动,当合力方当合力方向与初速度方向相同时为向与初速度方向相同时为 运动运动,相反则为相反则为 . 运动运动,非共线时则为非共线时则为 运动运动.加速直线加速直线减速直线减速直线曲线曲线匀变速匀变速匀加速直线匀加速直线匀减速匀减速匀变速

7、曲线匀变速曲线直线直线可从哪些角度考查？可从哪些角度考查？1.正确理解惯性正确理解惯性 惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关。运动情况无关。 质量质量是物体惯性大小的是物体惯性大小的惟一惟一量度，质量越大，量度，质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变。物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变。 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。的性质叫惯性。 惯性相同是指物体在惯性相同是指物体在相同的力相同的力作用下经过作用下经过相同相同的时间的时间时时速度的变化相同速度的变化相同。如果

8、物体在受到相同。如果物体在受到相同阻力的情况下，速度大小不同但质量相同的物体，阻力的情况下，速度大小不同但质量相同的物体，在相等的时间内速度的减小量是相同的，它们的在相等的时间内速度的减小量是相同的，它们的惯性应是相同的。惯性应是相同的。【例例1】下列关于惯性的说法中正确的是（下列关于惯性的说法中正确的是（ ）物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性物体只有受外力作用时才有惯性物体只有受外力作用时才有惯性物体的运动速度大时惯性大物体的运动速度大时惯性大物体在任何情况下都有惯性物体在任何情况下都有惯性解：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有解：惯性是物体的固有

9、属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态及受力情况无关，故惯性，与物体的运动状态及受力情况无关，故只有项正确。只有项正确。【例例2】关于牛顿第一定律的下列说法中关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是（正确的是（ ） A.牛顿第一定律是实验定律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牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因因 C.惯性定律与惯性的实质是相同的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物体的运动不需要力来维持2.理解惯性及惯性定律的区别理解惯性及惯性定律的区别解解:牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律牛顿第一定律是物体在理想条件下

10、的运动规律,反反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律,而而自然界中不受力的物体是不存在的自然界中不受力的物体是不存在的.故是错误的故是错误的 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律惯性定律(即牛顿第一定律即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下则反映物体在一定条件下的运动规律，显然的运动规律，显然C不正确由牛顿第一定律可知，不正确由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，所以答案为状态则必须有力的作用，所以答

11、案为B、D3 3正确理解作用力和反作用力的关系正确理解作用力和反作用力的关系【例例3】甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是面说法中正确的是 A做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等一定相等 B不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、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，甲对绳的拉力一绳的质量不能忽略不计时，

12、甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力定大于乙对绳的拉力 解：甲、乙两人对绳的拉力都作用在绳上，即解：甲、乙两人对绳的拉力都作用在绳上，即不不是是作用力和反作用力故作用力和反作用力故B项错误项错误 做匀速运动时，绳子受力平衡，即甲、乙两人做匀速运动时，绳子受力平衡，即甲、乙两人对绳的拉力大小一定相等，故对绳的拉力大小一定相等，故A项正确绳的质项正确绳的质量可以忽略不计时，绳子所受合力为零故甲、量可以忽略不计时，绳子所受合力为零故甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等乙二人对绳的拉力大小一定相等 故故C项正确项正确 作用在作用在 相互作相互作用的物体上用的物体上4 4作用力和反作用力与一对平衡力的区别作用力

13、和反作用力与一对平衡力的区别内容内容 作用力和反作用力作用力和反作用力 二力平衡二力平衡受力受力物体物体 作用在作用在 物体上物体上依赖依赖关系关系 叠加叠加性性 力的力的性质性质两个两个同一同一 相互依存相互依存,不可单不可单独存在独存在 无依赖关系无依赖关系,撤除一个撤除一个,另一个可依然存在另一个可依然存在,只是只是不再平衡不再平衡两力作用效果两力作用效果不可不可抵消，抵消，不可不可叠加，叠加，不可不可求合力求合力 两力作用效果两力作用效果可可相相互抵消，互抵消，可可叠加叠加,可可求求合力合力,合力为零合力为零一定是一定是同性质同性质的力的力 可以是可以是同性质同性质的力的力,也可也可以

14、是以是不同性质不同性质的力的力可从哪些角度考查？可从哪些角度考查？ 【例例4】物体静止于水平桌面上，则物体静止于水平桌面上，则 .桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，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这两个力是一对平衡力 .物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作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用力与反作用力 .物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力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是同一种性质的力 .物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一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对平衡的力可从哪些角度考查？

15、可从哪些角度考查？ 5.5.注意牛顿第二定律的矢量性和瞬时性注意牛顿第二定律的矢量性和瞬时性【例例5】原来静止的物体，突然受到一个不为零的恒原来静止的物体，突然受到一个不为零的恒定的合外力作用，当物体刚受到这个合外力作用时定的合外力作用，当物体刚受到这个合外力作用时,下列各种说法中正确的是下列各种说法中正确的是( ) A.物体一定立刻有速度产生，但加速度仍然为零物体一定立刻有速度产生，但加速度仍然为零 B.物体一定立刻有加速度产生，但速度仍然为零物体一定立刻有加速度产生，但速度仍然为零 C.物体一定立刻有速度产生，但位移仍然为零物体一定立刻有速度产生，但位移仍然为零 D.物体此后的速度方向一定

16、与物体受到的合外力物体此后的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致的方向一致 6.能用牛顿第二定律定性分析力与运动的关系能用牛顿第二定律定性分析力与运动的关系【例例6】如图所示如图所示,弹簧左端固定弹簧左端固定,右端自由伸长到右端自由伸长到O点并系住物体点并系住物体m.现将弹簧压缩到现将弹簧压缩到A点点,然后释放然后释放,物体物体一直可以运动到一直可以运动到B点如果物体受到的阻力恒定，则点如果物体受到的阻力恒定，则 A.物体从物体从A到到O先加速后减速先加速后减速 B.物体从物体从A到到O加速运动，从加速运动，从 O到到B减速运动减速运动 C.物体运动到物体运动到O点时所受合力为零点时所受合

17、力为零 D.物体从物体从A到到O的过程加速度逐渐减小的过程加速度逐渐减小解：物体从解：物体从A A到到OO的运动过程，的运动过程，弹力方向向右初始阶段弹力弹力方向向右初始阶段弹力大于阻力，合力方向向右大于阻力，合力方向向右 随着物体向右运动，弹力逐渐减小，合力逐渐减随着物体向右运动，弹力逐渐减小，合力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，此阶段物体的加速度向小，由牛顿第二定律可知，此阶段物体的加速度向右且逐渐减小，由于加速度与速度同向，物体的速右且逐渐减小，由于加速度与速度同向，物体的速度逐渐增大所以初始阶段物体向右做加速度逐渐度逐渐增大所以初始阶段物体向右做加速度逐渐减小的加速运动减小的加速运动F F弹力弹力F F阻阻力力 此后，随着物体继续向右移动，弹力继续减此后，随着物体继续向右移动，弹力继续减小，阻力大于弹力，合力方向变为向左至小，阻力大于弹力，合力方向变为向左至O点点时弹力减为零，此后