高中物理課程.學(xué)習(xí)資料

1、高中物理課程.1牛頓第一定律，慣性；2物體運(yùn)動狀態(tài)的改變； 3牛頓第二定律（Fma）；4牛頓第三定律；一本節(jié)課的知識要點(diǎn)：高中物理-牛頓運(yùn)動定律二要點(diǎn)精講：（二要點(diǎn)精講：（1 1）牛頓第一定律(又叫慣性定律)：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 (1)牛頓第一定律告訴我們：力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。（即運(yùn)動是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動不需要力來維持；力是使物體運(yùn)動狀態(tài)改變產(chǎn)生加速度的原因。） (2)牛頓第一定律指出了：任何物體都有保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，（這種性質(zhì)）我們把它叫做慣性。因此，牛頓第一定律又叫做慣

2、性定律。 慣性是一切物體固有的性質(zhì)，不論物體的運(yùn)動情況如何、受力情況怎 樣、所處位置哪里，物體都具有慣性。 物體不受外力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變（即靜止的保 持靜止，運(yùn)動的保持勻速直線運(yùn)動）；受外力時，慣性大小表現(xiàn)為改 變運(yùn)動狀態(tài)的難易程度。 質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度（即物體的慣性大小只跟物體的質(zhì)量 有關(guān)，與其它一切因素都無關(guān)）。質(zhì)量大，慣性大；質(zhì)量小，慣性小。高中物理-牛頓運(yùn)動定律2物體運(yùn)動狀態(tài)的改變：物體的速度發(fā)生了改變，即物體的速度大小和 （或）方向發(fā)生了改變，我們就說這個物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變。 （物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變時，物體就具有加速度。）3牛頓第二定律： (1)

3、內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量 成 反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 (2)公式：F合ma；（公式中各量的單位分別是：N、kg、m/s2， 即：1N1kg m/s2） (3)理解：矢量性：a與F合的方向總是相同的。（已知F合的方向，就 可推知a的方向；已知a的方向，也可推知F合的方向。） 瞬時性：a與F合同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。 （F合為0，a也為0物體處于平衡狀態(tài)；F合不為0恒定，a也不 為0恒定物體做勻變速運(yùn)動；F合變化，a也隨之變化物體 做非勻變速運(yùn)動。） 同體性：公式F合ma中，各量都是對同一物體 （同一研究對象）而言的。 相對性：用公式F合ma，

4、求得的加速度a，是相對地面的。二要點(diǎn)精講：（二要點(diǎn)精講：（2 2）高中物理-牛頓運(yùn)動定律二要點(diǎn)精講：（二要點(diǎn)精講：（3 3）4 4牛頓第三定律牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向 相反，作用在一條直線上。注意：注意：(1) (1) 作用力和反作用力總是同時出現(xiàn)，同時變化，同時消失的；作用力和反作用力總是同時出現(xiàn)，同時變化，同時消失的； (2) (2) 作用力和反作用力是一對同種性質(zhì)的力；作用力和反作用力是一對同種性質(zhì)的力； (3) (3) 一對作用力、反作用力和一對平衡力的區(qū)別：一對作用力、反作用力和一對平衡力的區(qū)別：它們雖然都是大小相 等，方向相反，作用在一條直線上

5、，但它們有著本質(zhì)的區(qū)別，其中最 突出的兩點(diǎn)就是，一對作用力和反作用力是分別作用在兩個不同的物 體上，且必為同一種性質(zhì)的力，而一對平衡力是作用在同一物體上， 且不一定是同種性質(zhì)的力。高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（1 11 1）1.1.能正確運(yùn)用牛頓第一定律及慣性知識解釋有關(guān)現(xiàn)象、解答有關(guān)問題能正確運(yùn)用牛頓第一定律及慣性知識解釋有關(guān)現(xiàn)象、解答有關(guān)問題例1 如圖所示，在沿水平面前進(jìn)的小車上放一豎直的木塊，突然發(fā)現(xiàn)木塊向圖示方向傾倒，試分析造成傾倒的原因是什么？解析：由圖示的情況來看，木塊上端向左傾倒。造成這種情況的原因可能是：（1）小車向右運(yùn)動突然加速。豎直木塊和小車原來

6、向右運(yùn)動的，小車突然 加速，木塊下部因與小車間有摩擦而隨小車向右運(yùn)動的速度突然增 大，木塊上部因慣性要保持原來的速度向右運(yùn)動，故而木塊向左傾倒。（2）小車向左運(yùn)動突然減速。豎直木塊和小車原來向左運(yùn)動的，小車突然減 速，木塊下部因與小車間有摩擦而隨小車向左運(yùn)動的速度突然減小，木 塊上部因慣性要保持原來的速度向左運(yùn)動，故而木塊向左傾倒。高中物理-牛頓運(yùn)動定律例2 有人說，“不受力的物體有慣性，受力的物體沒有慣性”；還有人根據(jù)物體運(yùn)動速度大不容易停下來，運(yùn)動速度小容易停下來說，“慣性與物體的運(yùn)動速度有關(guān)，速度大，慣性就大；速度小，慣性就小?！边@些說法是否正確？為什么？ 解析：這些說法都不正確。 因?yàn)?/p>

7、，慣性是一切物體本身固有的維持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，與物體受力情況、運(yùn)動狀態(tài)、所在位置等都無關(guān)。物體不受外力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變（靜止的保持靜止，運(yùn)動的保持勻速直線運(yùn)動）；受外力時，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動狀態(tài)的難易程度。質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度。所以，一切物體（靜止的、運(yùn)動的，運(yùn)動慢的、運(yùn)動快的，受力的、不受力的，受力大的、受力小的，地面上的、太空中的等）都有慣性。慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，而與其它一切因素都無關(guān)。 注意：不能把 “慣性大小表示運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度”理解成“慣性大小表示把物體從運(yùn)動變?yōu)殪o止的難易程度”。事實(shí)上，只在相同阻力作用的情況下，速度（大?。┎煌|(zhì)

8、量相同的物體，在相同的時間內(nèi)速度的減小量是相同的。這就說明質(zhì)量相同的物體，它們運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度是相同的，因而它們的慣性是相同的，與它們的運(yùn)動速度無關(guān)。 三三. . 能力要求：（能力要求：（1 12 2）高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（2 21 1）2 2能正確判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)變化能正確判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)變化例3下列情況，物體的運(yùn)動狀態(tài)改變的有：（） A飛行員跳傘后在空中勻速豎直下落 B自行車在水平環(huán)形軌道上以大小為10m/s的速度運(yùn)動 C投出去的鉛球 D位置發(fā)生改變的木塊解析：物體的速度發(fā)生改變，即物體運(yùn)動的速度大小和（或）方向發(fā)生了 改變，我們就說這個物體的

9、運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變。飛行員跳傘后在 空中勻速豎直下落，飛行員做勻速直線運(yùn)動，速度大小和方向都不 變，運(yùn)動狀態(tài)不變；木塊位置發(fā)生改變，運(yùn)動狀態(tài)不一定改變，因 為有可能是做勻速直線運(yùn)動；自行車在環(huán)形軌道上運(yùn)動，運(yùn)動速度 方向必然變化，投出去的鉛球在空中運(yùn)動，速度大小和方向都不斷 變化，它們的運(yùn)動狀態(tài)一定改變，所以，選擇B和C。高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（3 31 1）3 3能運(yùn)用牛頓第二定律解答有關(guān)問題能運(yùn)用牛頓第二定律解答有關(guān)問題例4 平直軌道上運(yùn)行的火車車廂中懸掛一質(zhì)量為50g的小球，火車勻速行駛時懸繩豎直；向右勻加速行駛時，車廂中乘客發(fā)現(xiàn)懸繩與豎直方向成30角固

10、定不變，如圖所示。求火車的加速度。（g10m/s2）解析：懸繩與豎直方向成30角固定不變，小球與車廂相對靜止，即小球與車廂一道沿平直軌道做勻加速直線運(yùn)動。以小球?yàn)檠芯繉ο?，求出小球的加速度，也就知道了火車的加速度?如圖，根據(jù)小球只沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律知，小球所受重力G和懸繩的拉力T的合力F必沿水平方向向右。所以：Fma Fmgtan 由、得：agtan10tan305.77 m/s2 ， 方向水平向右。高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（3 32 2）例5 如圖所示，用兩根橡皮繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，起初小球靜止，BO繩水平，AO繩與豎直方向成角。

11、現(xiàn)將繩BO剪斷，則在剪斷BO繩的瞬間，小球的加速度為多少？解析：小球原受力情況如圖。因小球原來靜止，所受三個力的合力為零， T2等于T1和mg的合力F（大小為Fmgtan）。剪斷BO繩的瞬間，T2 立即消失，但由于小球的慣性，AO繩處于原狀，T1的大小、方向與 剪斷前相同；小球的重力不變。所以剪斷BO的瞬間，小球所受合力 為mgtan，由牛頓第二定律可得，此時小球的加速度大小為gtan ，方向水平向右。但要注意，上述加速度只存在于剪斷繩BO的瞬間，當(dāng)AO繩的形變發(fā)生變化 ，小球的受力情況發(fā)生變化，加速度也就隨之發(fā)生變化了。高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（3 33 3）

12、例6 豎直向上飛行的子彈，達(dá)到最高點(diǎn)后又返回原地。假設(shè)整個過程中，子彈所受阻力大小與速度的大小成正比，則整個運(yùn)動過程中，子彈加速度的變化情況是（）（A） 始終變小 （B） 始終變大（C） 先變小后變大（D） 先變大后變小解析：根據(jù)牛頓第二定律，要討論加速度的變化，則應(yīng)討論物體所受合力的 變化，而要弄清楚物體所受合力的變化情況，首先必須清楚物體的受 力情況，故本題解答的關(guān)鍵在物體的受力分析上。高中物理-牛頓運(yùn)動定律 由本題題意可知，子彈在上升和下降過程中受重力和阻力兩個力的作用。重力不變，而阻力是一個隨速度變化而變化的力。正是由于阻力的變化才導(dǎo)致了加速度的變化（a與F的瞬時對應(yīng)關(guān)系），所以在分析

13、子彈所受合力時，應(yīng)結(jié)合子彈的運(yùn)動情況進(jìn)行分析。而子彈的運(yùn)動可分為上升和下降兩個階段，故應(yīng)分別討論上升階段和下落階段合力的變化。 子彈在上升階段，向下方向的重力G大小不變，而向下方向的阻力 隨上升速度的減小而減小，故子彈所受向下的合力（G）在逐漸變??；下落階段，向下的重力G大小不變，而向上的阻力 隨下落速度的增大而增大，故子彈所受向下的合力（G）仍是逐漸變小。綜合以上分析可知，子彈在整個運(yùn)動過程中所受的合力始終在減小，故它的加速度也始終在減小，在以上答案中應(yīng)選擇（A）。高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（3 34 4）例7 如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止在水平面上，物體與

14、水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)對物體施加一大小為20N，方向與水平面成30角斜向上的拉力F作用，使物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動，求物體的加速度是多大？若一段時間后撤去拉力F，則撤去F后物體的加速度是多大？（g10m/s2）解析：經(jīng)分析，拉力F作用期間物體的受力情況如圖 （1）所示。因物體只沿水平方向加速運(yùn)動（在豎直方向未發(fā)生運(yùn)動），故由牛頓第二定律得：(cossin )FmgamFsin + N mg = 0 Fcos = ma = N 聯(lián)立上面三式解得：代入已知數(shù)據(jù)求得： a0.58m/s2高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（3 35 5）撤去拉力F之后一段時間內(nèi)，物

15、體仍沿水平面向右運(yùn)動，這期間物體的受力情況如圖（2）所示。由牛頓第二定律得： N - mg = 0 = ma =N 聯(lián)立上面三式可解得：ag 0.510 m/s2 5 m/s2即撤去拉力F之后，物體以5 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動直至停下。 高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（4 41 1）4.4.能區(qū)別相互作用力（作用力、反作用力）和平衡力能區(qū)別相互作用力（作用力、反作用力）和平衡力例8 如圖所示，物體A靜止在水平地面上，下列說法正確的是：（）A.物體對地面的壓力和它所受到的重力是一對平衡力 B.物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對作用力和反作用力 C.物體

16、受到的重力和地面對物體的支持力是一對作用力和反作用力 D.物體受到的重力和地面對物體的支持力是一對平衡力高中物理-牛頓運(yùn)動定律解析：相互作用力（作用力、反作用力）和平衡力都具有大小相等、方向相 反、作用在一條直線上的特點(diǎn)，但它們有本質(zhì)的區(qū)別，其中最突出的兩 點(diǎn)是，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，且必為同一種性 質(zhì)的力；而平衡力是作用在同一物體上，可以是不同性質(zhì)的力。物體由于形變對地面的壓力（屬于彈力）作用在地面上，而物體由于地球吸引所受到的重力作用在物體上，兩者既不是一對平衡力，也不是一對作用力和反作用力；所以（A）不正確。物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是物體和地面之間的一對

17、相互作用力，所以（B）正確。物體受到的重力和地面對物體的支持力同是物體A受到的兩個力，物體A靜止在水平地面上，這兩個力平衡，所以（C）不正確（D）正確。 高中物理-牛頓運(yùn)動定律三三. . 能力要求：（能力要求：（5 51 1）5.5.能正確運(yùn)用牛頓第三定律解答有關(guān)問題能正確運(yùn)用牛頓第三定律解答有關(guān)問題例9 運(yùn)用牛頓第三定律判斷，下面說法正確的是：（）（A）跳高運(yùn)動員起跳時，地對人的豎直支持力大于人對地的壓力（B）鋼絲繩吊起貨物加速上升時，鋼絲繩給貨物的力大于貨物給鋼絲繩的力（C）籃球場上一個小同學(xué)撞在一個大同學(xué)身上，小同學(xué)跌倒了，而大同學(xué) 只歪了一下，這是因?yàn)榇笸瑢W(xué)撞小同學(xué)的力大于小同學(xué)撞大同學(xué)的力（D）火車出站時加速前進(jìn)，機(jī)車對車廂的拉力等于車廂對機(jī)車的拉力高中物理-牛頓運(yùn)動定律解析：跳高運(yùn)動員起跳時，地對人的豎直支持力與人對地的壓力；鋼絲繩吊起貨 物加速上升時，鋼絲繩給貨物的力與貨物給鋼絲繩的力；籃球場上小同學(xué) 撞在大同學(xué)身上時，大同學(xué)撞小同學(xué)的力與小同學(xué)撞大同學(xué)的力；火車出 站加速前進(jìn)時，機(jī)車對車廂的拉力