牛顿定律复习

1、PAGE 第 PAGE 4 页 共 NUMPAGES 4 页必修1牛顿运动定律复习提要一、牛顿第一定律牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律说明：一切物体在不受力时总是保持匀速直线运动或静止状态是指物体；当有外力作用在物体上时，物体的运动状态就会改变，即从静止到运动或从运动到静止，或从某一速度到另一速度，因此，力是改变物体运动状态的原因；改变运动状态，即是改变速度，所以运动状态的改变就是速度的改变。惯性：惯性是物体保持静止或匀速直线运动的性质。由于一切物体在不受力时都保持静止或匀速直线运动，所以惯性是一切物体都有具有的。惯性只跟物体的

2、质量有关，跟物体的运动与否、速度大小无关。物体的质量越大惯性越大，所以质量是物体惯性大小的量度。二、牛顿第二定律：内容：物体的加速度，跟物体所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟外力的合力方向一致。其数学表达式为F=ma 。应用：利用牛顿第二定律解题的类型及步骤：已知受力求运动：a.利用隔离法对物体进行受力分析；b.求出合力；c.根据牛顿第二定律求出加速度；d.根据匀变速直线运动的规律求其它运动量。已知运动求力：a.根据匀变速直线运动规律求出加速度；b.根据牛顿第二定律求出加速度；c.作物体的受力分析图；d.根据合力与分力的关系求出其它力。超重和失重：超重：当物体加速上升或减

3、速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象。即N(或T)=mg + ma.失重：当物体加速下降或减速上升时物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象。即N(或T)=mg - ma.惯性系和非惯性系、牛顿运动定律的适用范围：惯性系和非惯性系：能使牛顿运动定律成立的参考系。不能使牛顿运动定律成立的参考系。在惯性系中可以直接运用牛顿第二定律进行计算，而在非惯性系中为了使牛顿第二定律成立，必须加一个假想的惯性力，F=-ma，其方向与非惯性系的加速度的方向相反。牛顿运动定律的适用范围：牛顿运动定律只适用于宏观物体的低速问题，而不适用于微观粒子和高速运动的物体。3.典

4、型应用yxF300fo例题1一木箱装货物后质量为5kg，木箱与地面间的动摩擦因素为0.2，某人用200N的与水平面成300角的斜向下方的力拉木箱使之从静止开始运动，g取10m/s2。求：木箱的加速度；第2秒末木箱的速度。解：作受力分析图如图示1所示求水平方向的合力：F舍=Fcos300-f而f=(mg+Fsin300)图1根据牛顿第二定律a=1.12(m/s2)v2=at=1.122=2.24(m/s)答：木箱的加速度为1.12m/s2,第2秒末木箱的速度为2.24m/s。例题2 以30m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为100g的物体，2s后到达最大高度，空气阻力始终不变，g取10m/s2。

5、问：运动中空气对物体的阻力大小是多少？物体落回原地时的速度有多大？mgfv解：根据匀变速直线运动的规律得上升过程中物体的加速度为a1=-15m/s2vfmg作受力图如图2所示根据牛顿第二定律得 -（f+mg）=ma1所以 f=-m(g+a)=0.5N物体抛出后上升的最大高度为h=-v02/2a1=30m,图2根据牛顿第二定律：下落过程中物体的加速度为a2=-（mg-f）/m =-5m/s2(负号表示方向向下)由匀变速度直线运动的规律得 v2=2a2(-h)故v=-17.3(m/s) (负号表示方向向下)答：运动中空气对物体的阻力为0.5N,物体落回原地时的速度是17.3m/s。三、牛顿第三定律

6、内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，同时出现同时消失，作用在不同的两个物体上。2.作用力和反作用力与平衡力的联系和区别：联系：A.大小相等、方向相反、在一条直线上。B.区别：作用力和反作用一定是作用在不同的两个物体上，一定是同一种性质的力；而平衡力只作用在一个物体上，且不一定是同一种性质的力。四.共点力作用下的物体平衡1.概念：共点力：当物体受几个力作用时，如果这几个力的作用线的延长线交于一点，则这几个力称为共点力。平衡：如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则称这个物体处于平衡状态。2.共点力作用下的物体的平衡条件：在共点力作用下的物体的平衡条件是物体

7、所受外力的合力为零。即F=0（或F合=0）推论1：当物体受到几个共点力的作用而平衡时，其中的任一个力必定与余下的其它力的合力等大反向；推论2：当物体受到几个共点力的作用而平衡时，这些力在任一方向上的合力必为零；推论3：当物体受到几个共点力的作用而平衡时，利用正交分解法将这些力分解，则必有Fx=0,Fy=0。推论4：三个共点力作用的物体平衡时，这三个力必处于一个平面内，且三力首尾顺次相连，自成封闭的三角形，且每个力与所对角的正弦值成正比。3.用共点力的平衡条件解题的步骤：确定研究对象；用隔离法作物体的受力分析，并画出受力图；图3对于受力简单的物体，可直接利用平衡条件F=0列出方程，对于较复杂的可

8、先将力用正交分解法进行分解，然后用Fx=0,Fy=0列出方程组。求解方程，必要时还要对解进行讨论。4.应用举例：利用平衡条件进行受力分析例题3 如图3所示一根细绳子挂着一个小球小球与粗糙的斜面接触，细线竖直，则小球与斜面间（ ）。A.一定存在摩擦力； B.一定存在弹力；C.若有弹力必有摩擦力； D.一定有弹力，但不一定有摩擦力。答案：C二力平衡问题例题4图4质量为50g的磁铁吸紧在竖直放置的铁板上，它们间的动摩擦因数为0.3。要使磁铁匀速下滑，需竖直向下加1.5N的拉力。那么，如果要使磁铁匀速向上滑动，应竖直向上用多大的力？答案：2.5N。多力平衡问题例题5 如图4所示，人重为G1=500N，平台重为300N，人用绳子通过滑轮装置拉住平台，滑轮的重量及摩擦均不计，人与平台均处于静止状态。求人对绳子的拉力及人对平台的压力的大小。T1T1/T2G1+G2解：确定研究对象为人，但仅以人为研究对象还不行，还要分析平台的受力，故作受力分析图如图5所示，平衡时根据平衡条件得：N+T/1=G1 T1+T2=N/+G2T1N/T2G2T1/NG1而T1/=T1 N/=N（作用力与反作用力）故有N+T1=G2 T1+T2=N+G2又因为，T2=2T1图6图5 N=300N，T1=200N此题也可用整体法求解：如图6所示有2T1