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牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律,是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題及平衡類問(wèn)題是高考中的必考內(nèi)容。在高考命題中常常結(jié)合彈簧及實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行考查。綜合性題目的考查趨向于用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決生活、科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等諸多問(wèn)題,同時(shí)注重電場(chǎng)、磁場(chǎng)的聯(lián)系,貫徹“從生活走向物理,從物理走向科技”的新課程理念。主題內(nèi)容要求說(shuō)明牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用超重和失重共點(diǎn)力的平衡ⅡⅠⅡ?qū)嶒?yàn):驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律,是
牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用是高中物理知識(shí)的核心內(nèi)容,它與運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)是解決運(yùn)動(dòng)與力的問(wèn)題的一個(gè)重要方法和觀點(diǎn),必然會(huì)成為高考的主要考點(diǎn)和命題熱點(diǎn),因此,必須高度重視本章知識(shí)的復(fù)習(xí)鞏固和應(yīng)用訓(xùn)練,強(qiáng)化的辦法和方面有:
(1)全面正確理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律及意義,理解慣性、超重和失重等現(xiàn)象,使基本知識(shí)得到全面鞏固和深化。
(2)靈活運(yùn)用隔離法和整體法,分析物體受力情況,求解加速度相等的連接體問(wèn)題,重視瞬時(shí)加速度的分析計(jì)算,熟練應(yīng)用正交分解法列方程計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。
(3)綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析、解決多個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,選取結(jié)合圖象、圖表信息的新穎的與生活、生產(chǎn)、科技、實(shí)際相聯(lián)系的問(wèn)題進(jìn)行訓(xùn)練,開(kāi)拓思路、視野,提高推理能力,構(gòu)建物理模型的能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)綜合分析,解決運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的問(wèn)題的能力。牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用是高中物理知識(shí)的核心內(nèi)容1.慣性的表現(xiàn)形式:物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來(lái)的。
(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。
(2)物體受到外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。慣性大,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變;慣性小,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。
2.慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量,物體的質(zhì)量越大,慣性就越大。慣性與物體是否受力、怎樣受力無(wú)關(guān),與物體是否運(yùn)動(dòng)、怎樣運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),與物體所處的地理位置無(wú)關(guān)。
3.慣性不是一種力。慣性大小反映了改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。物體的慣性越大,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變。
4.外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,但不能認(rèn)為克服或改變了物體的慣性。
5.慣性與慣性定律的實(shí)質(zhì)是不同的。
(1)慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì),與物體是否受力、受力的大小無(wú)關(guān)。
(2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要點(diǎn)一對(duì)慣性的理解學(xué)案1牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.慣性的表現(xiàn)形式:物體的慣性總是以保持“1.下列說(shuō)法中正確的是()A.物體所受的力越大,它的慣性越大
B.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),存在慣性;物體變速運(yùn)動(dòng)時(shí),不存在慣性
C.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢,是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大
D.物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān)D*體驗(yàn)應(yīng)用*1.下列說(shuō)法中正確的是()D*體驗(yàn)應(yīng)用*要點(diǎn)二牛頓第一定律的理解
1.明確慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性,即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
2.揭示了力的本質(zhì)牛頓第一定律對(duì)力的本質(zhì)進(jìn)行了定義:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。例如,運(yùn)動(dòng)的物體逐漸減速直至停止,不是因?yàn)椴皇芰Γ且驗(yàn)槭艿搅俗枇Α?/p>
3.揭示了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài),而實(shí)際中不受外力作用的物體是不存在的,當(dāng)物體受外力作用,但所受合力為零時(shí),其作用效果跟不受外力作用時(shí)相同。因此,我們可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實(shí)際情況中的“所受合外力為零”。
4.牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況,無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。牛頓第一定律是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ),將實(shí)驗(yàn)結(jié)論經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來(lái)的。因此,牛頓第一定律是來(lái)源于大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上的一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)定律,是一種科學(xué)的抽象思維方法,它并不是實(shí)驗(yàn)定律。要點(diǎn)二牛頓第一定律的理解2.16世紀(jì)末,伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理,推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論,開(kāi)啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。在以下說(shuō)法中,與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是()A.四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快,這說(shuō)明物體受的力越大,速度就越大
B.一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來(lái),這說(shuō)明,靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長(zhǎng)時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”
C.兩物體從同一高度自由下落,較重的物體下落較快
D.一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng),不需要受力D*體驗(yàn)應(yīng)用*2.16世紀(jì)末,伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理,推翻了已在歐洲流行了D*要點(diǎn)三牛頓第二定律的深刻理解同向性公式F=ma是矢量式,任一時(shí)刻,F(xiàn)與a總同向瞬時(shí)性a與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻,即a為某時(shí)刻的加速度時(shí),F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受的合外力因果性F是產(chǎn)生加速度a的原因,加速度a是F作用的效果同一性有三層意思:(1)加速度a也是相對(duì)同一個(gè)慣性系的(一般指地面);(2)F=ma中,F(xiàn)、m、a對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體或同一個(gè)系統(tǒng);(3)F=ma公式中,各量統(tǒng)一使用國(guó)際單位獨(dú)立性(1)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都滿足F=ma(2)物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和(3)分力和加速度在各個(gè)方向上的分量也滿足F=ma,即Fx=max,F(xiàn)y=may局限性(1)只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體,不適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子。(2)物體的加速度必須是相對(duì)于地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系(慣性系)而言的要點(diǎn)三牛頓第二定律的深刻理解同向性公式F=ma是矢量3.在粗糙的水平面上,物體在水平推力作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),作用一段時(shí)間后,將水平推力逐漸減小到零,則在水平推力逐漸減小到零的過(guò)程中()A.物體速度逐漸減小,加速度逐漸減小
B.物體速度逐漸增大,加速度逐漸減小
C.物體速度先增大后減小,加速度先增大后減小
D.物體速度先增大后減小,加速度先減小后增大D*體驗(yàn)應(yīng)用*3.在粗糙的水平面上,物體在水平推力作用下由靜止開(kāi)始做D*體1.作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別與物體形態(tài)無(wú)關(guān)與相互作用的兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)與是否有另外的物體相互作用無(wú)關(guān)名師支招:
(1)一對(duì)相互作用力和一對(duì)平衡力的最直觀的區(qū)別是看作用點(diǎn),一對(duì)平衡力的作用點(diǎn)在同一物體上,一對(duì)作用力和反作用力的作用點(diǎn)分別在兩個(gè)物體上。
(2)高考常在一些綜合題中考查牛頓第三定律,如求某一個(gè)力時(shí),可以先求出它的反作用力,再根據(jù)牛頓第三定律求出此力。內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存,不可單獨(dú)存在無(wú)依賴關(guān)系,撤除一個(gè),另一個(gè)依然存在,只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消,不可疊加,不可求合力兩力作用效果可相互抵消,可疊加,可求合力,合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力,也可以不是要點(diǎn)四牛頓第三定律的理解(1)四同(2)三異同大小同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失同性質(zhì)同一直線反向異體不同效果(3)三無(wú)關(guān)2.作用力和反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“四同、三異、三無(wú)關(guān)”1.作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別與物體形態(tài)無(wú)4.跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后跳起,在運(yùn)動(dòng)員用力蹬地起跳的過(guò)程中()A.運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力大于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力
B.運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力大小等于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小
C.運(yùn)動(dòng)員所受重力與支持力平衡
D.運(yùn)動(dòng)員所受的合力不一定向上B*體驗(yàn)應(yīng)用*4.跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后跳起,在運(yùn)動(dòng)員用力蹬地起跳的過(guò)程B*體驗(yàn)【解析】速度大小的變化情況取決于加速度的方向與速度方向的關(guān)系,當(dāng)兩者同向時(shí)小球做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者反向時(shí)小球做減速運(yùn)動(dòng);而加速度是由合外力決定的,所以對(duì)小球進(jìn)行受力分析成為解答此題的關(guān)鍵,小球接觸彈簧上端后受兩個(gè)力作用:豎直向下的重力和豎直向上的彈力。在接觸后的開(kāi)始階段,重力大于彈力,合力豎直向下,因?yàn)閺椓?F=kx)不斷增大,所以合力不斷減小,故加速度也不斷減小,由于加速度與速度同向,因此速度不斷變大。當(dāng)彈力增大到與重力大小相等時(shí),合外力為零,加速度為零,速度達(dá)到最大(此位置叫平衡位置,是兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn))。后一階段,即小球達(dá)到上述平衡位置之后,由于慣性,小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈力大于重力,合外力豎直向上,且逐漸變大,因而加速度逐漸變大,方向豎直向上,小球做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度逐漸減小到零時(shí),達(dá)到最低點(diǎn),彈簧壓縮量最大(注意:小球不會(huì)停在最低點(diǎn),還會(huì)豎直向上運(yùn)動(dòng),請(qǐng)同學(xué)們分析以后的運(yùn)動(dòng)情況)。綜上所述,小球向下壓縮彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合力方向是先向下后向上,其大小是先變小后變大,加速度a與F合的變化情況相同,速度v的方向始終豎直向下,先變大后變小。【例1】如圖3-1-2所示,自由落下的小球,從接觸豎直放置的彈簧開(kāi)始到彈簧的壓縮量最大的過(guò)程中,小球的速度及所受的合外力的變化情況是()A.合力變小,速度變小
B.合力變小,速度變大
C.合力先變小后變大,速度先變大后變小
D.合力先變大后變小,速度先變小后變大熱點(diǎn)一加速度和合外力的瞬時(shí)關(guān)系圖3-1-2【名師支招】分析運(yùn)動(dòng)物體的加速度及速度變化情況,往往從分析物體受力情況入手,據(jù)F=ma知,物體的加速度的變化情況,由物體的合力決定,而速度變化情況取決于速度與加速度是否同向,同向時(shí),速度不斷增大;反向時(shí),速度不斷減小。C【解析】速度大小的變化情況取決于加速度的方向與速
1【答案】gsinθgtanθ如圖3-1-3(a)(b)所示,圖中細(xì)線均不可伸長(zhǎng),物體均處于平衡狀態(tài)。如果突然把兩水平細(xì)線剪斷,求剪斷瞬間小球A、B的加速度怎樣?(θ角已知)圖3-1-31【答案】gsinθgtanθ如圖3-1-3(a)【例2】如圖3-1-4,一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是()A.向右做加速運(yùn)動(dòng)B.向右做減速運(yùn)動(dòng)
C.向左做加速運(yùn)動(dòng)D.向左做減速運(yùn)動(dòng)【名師支招】(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向,只要有合力,不管速度是大、是小、或是零,都有加速度,只有合力為零時(shí),加速度才能為零。一般情況下,合力與速度無(wú)必然的聯(lián)系。
(2)合力與速度同向時(shí),物體加速,反之減速。
(3)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,即:力→加速度→速度變化(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化)。物體所受到的合力決定了物體當(dāng)時(shí)加速度的大小,而加速度的大小決定了單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量的大小。加速度大小與速度大小無(wú)必然的聯(lián)系。【解析】對(duì)小球水平方向受到向右的彈簧彈力FN,由牛頓第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球與小車相對(duì)靜止,故小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)。AD圖3-1-4熱點(diǎn)二利用牛頓第二定律判斷物體的運(yùn)動(dòng)【名師支招】(1)物體所受合力的方向決定了其
2如圖3-1-5所示,位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑,現(xiàn)保持F的方向不變,使其減小,則加速度()A.一定變小B.一定變大C.一定不變D.可能變小,可能變大,也可能不變B圖3-1-52如圖3-1-5所示,位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水【例3】一個(gè)箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個(gè)環(huán),箱與桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,如圖
3-1-6所示。已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí),環(huán)與桿間的摩擦力大小為f,則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為多少?【名師支招】題目要求的是對(duì)地面的壓力,作用在地面上,但選地面不便分析。而根據(jù)牛頓第三定律,以箱子為研究對(duì)象可以直接求出它的反作用力。通過(guò)求反作用力來(lái)求作用力,這是牛頓第三定律的重要用法?!窘馕觥凯h(huán)在豎直方向上受力情況如圖3-1-7(甲)所示,受重力mg及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力f,根據(jù)牛頓第三定律,環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力f,故箱子豎直方向上受力圖如圖3-1-7(乙)所示,受重力Mg,地面對(duì)它的支持力FN,及環(huán)給它的摩擦力f,由于箱子處于平衡狀態(tài),可得FN=f+Mg。根據(jù)牛頓第三定律,箱子給地面的壓力大小等于地面給箱子的彈力。所以FN′=f+Mg?!敬鸢浮縡+Mg圖3-1-6圖3-1-7熱點(diǎn)三牛頓第三定律的綜合應(yīng)用【名師支招】題目要求的是對(duì)地面的壓力,作用在地面
3汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞线\(yùn)動(dòng),下面的說(shuō)法中正確的是()A.汽車能拉著拖車向前是因?yàn)槠噷?duì)拖車的拉力大于拖車對(duì)汽車的拉力B.汽車先對(duì)拖車施加拉力,然后才產(chǎn)生拖車對(duì)汽車的拉力C.勻速前進(jìn)時(shí),汽車對(duì)拖車的拉力等于拖車向后拉汽車的力;加速前進(jìn)時(shí),汽車向前拉拖車的力大于拖車向后拉汽車的力D.加速前進(jìn)時(shí),是因?yàn)槠噷?duì)拖車的拉力大于地面對(duì)拖車的摩擦阻力;汽車加速是因?yàn)榈孛鎸?duì)汽車向前的作用力(牽引力)大于拖車對(duì)它向后的拉力D3汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞线\(yùn)動(dòng),下面的說(shuō)法中正確的是(同學(xué)們來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全同學(xué)們來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全同學(xué)們來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全同學(xué)們來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律,是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題及平衡類問(wèn)題是高考中的必考內(nèi)容。在高考命題中常常結(jié)合彈簧及實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行考查。綜合性題目的考查趨向于用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決生活、科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等諸多問(wèn)題,同時(shí)注重電場(chǎng)、磁場(chǎng)的聯(lián)系,貫徹“從生活走向物理,從物理走向科技”的新課程理念。主題內(nèi)容要求說(shuō)明牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用超重和失重共點(diǎn)力的平衡ⅡⅠⅡ?qū)嶒?yàn):驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律,是
牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用是高中物理知識(shí)的核心內(nèi)容,它與運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)是解決運(yùn)動(dòng)與力的問(wèn)題的一個(gè)重要方法和觀點(diǎn),必然會(huì)成為高考的主要考點(diǎn)和命題熱點(diǎn),因此,必須高度重視本章知識(shí)的復(fù)習(xí)鞏固和應(yīng)用訓(xùn)練,強(qiáng)化的辦法和方面有:
(1)全面正確理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律及意義,理解慣性、超重和失重等現(xiàn)象,使基本知識(shí)得到全面鞏固和深化。
(2)靈活運(yùn)用隔離法和整體法,分析物體受力情況,求解加速度相等的連接體問(wèn)題,重視瞬時(shí)加速度的分析計(jì)算,熟練應(yīng)用正交分解法列方程計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。
(3)綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析、解決多個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,選取結(jié)合圖象、圖表信息的新穎的與生活、生產(chǎn)、科技、實(shí)際相聯(lián)系的問(wèn)題進(jìn)行訓(xùn)練,開(kāi)拓思路、視野,提高推理能力,構(gòu)建物理模型的能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)綜合分析,解決運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的問(wèn)題的能力。牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用是高中物理知識(shí)的核心內(nèi)容1.慣性的表現(xiàn)形式:物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來(lái)的。
(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。
(2)物體受到外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。慣性大,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變;慣性小,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。
2.慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量,物體的質(zhì)量越大,慣性就越大。慣性與物體是否受力、怎樣受力無(wú)關(guān),與物體是否運(yùn)動(dòng)、怎樣運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),與物體所處的地理位置無(wú)關(guān)。
3.慣性不是一種力。慣性大小反映了改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。物體的慣性越大,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變。
4.外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,但不能認(rèn)為克服或改變了物體的慣性。
5.慣性與慣性定律的實(shí)質(zhì)是不同的。
(1)慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì),與物體是否受力、受力的大小無(wú)關(guān)。
(2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要點(diǎn)一對(duì)慣性的理解學(xué)案1牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.慣性的表現(xiàn)形式:物體的慣性總是以保持“1.下列說(shuō)法中正確的是()A.物體所受的力越大,它的慣性越大
B.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),存在慣性;物體變速運(yùn)動(dòng)時(shí),不存在慣性
C.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢,是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大
D.物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān)D*體驗(yàn)應(yīng)用*1.下列說(shuō)法中正確的是()D*體驗(yàn)應(yīng)用*要點(diǎn)二牛頓第一定律的理解
1.明確慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性,即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
2.揭示了力的本質(zhì)牛頓第一定律對(duì)力的本質(zhì)進(jìn)行了定義:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。例如,運(yùn)動(dòng)的物體逐漸減速直至停止,不是因?yàn)椴皇芰Γ且驗(yàn)槭艿搅俗枇Α?/p>
3.揭示了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài),而實(shí)際中不受外力作用的物體是不存在的,當(dāng)物體受外力作用,但所受合力為零時(shí),其作用效果跟不受外力作用時(shí)相同。因此,我們可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實(shí)際情況中的“所受合外力為零”。
4.牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況,無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。牛頓第一定律是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ),將實(shí)驗(yàn)結(jié)論經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來(lái)的。因此,牛頓第一定律是來(lái)源于大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上的一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)定律,是一種科學(xué)的抽象思維方法,它并不是實(shí)驗(yàn)定律。要點(diǎn)二牛頓第一定律的理解2.16世紀(jì)末,伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理,推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論,開(kāi)啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。在以下說(shuō)法中,與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是()A.四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快,這說(shuō)明物體受的力越大,速度就越大
B.一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來(lái),這說(shuō)明,靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長(zhǎng)時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”
C.兩物體從同一高度自由下落,較重的物體下落較快
D.一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng),不需要受力D*體驗(yàn)應(yīng)用*2.16世紀(jì)末,伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理,推翻了已在歐洲流行了D*要點(diǎn)三牛頓第二定律的深刻理解同向性公式F=ma是矢量式,任一時(shí)刻,F(xiàn)與a總同向瞬時(shí)性a與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻,即a為某時(shí)刻的加速度時(shí),F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受的合外力因果性F是產(chǎn)生加速度a的原因,加速度a是F作用的效果同一性有三層意思:(1)加速度a也是相對(duì)同一個(gè)慣性系的(一般指地面);(2)F=ma中,F(xiàn)、m、a對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體或同一個(gè)系統(tǒng);(3)F=ma公式中,各量統(tǒng)一使用國(guó)際單位獨(dú)立性(1)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都滿足F=ma(2)物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和(3)分力和加速度在各個(gè)方向上的分量也滿足F=ma,即Fx=max,F(xiàn)y=may局限性(1)只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體,不適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子。(2)物體的加速度必須是相對(duì)于地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系(慣性系)而言的要點(diǎn)三牛頓第二定律的深刻理解同向性公式F=ma是矢量3.在粗糙的水平面上,物體在水平推力作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),作用一段時(shí)間后,將水平推力逐漸減小到零,則在水平推力逐漸減小到零的過(guò)程中()A.物體速度逐漸減小,加速度逐漸減小
B.物體速度逐漸增大,加速度逐漸減小
C.物體速度先增大后減小,加速度先增大后減小
D.物體速度先增大后減小,加速度先減小后增大D*體驗(yàn)應(yīng)用*3.在粗糙的水平面上,物體在水平推力作用下由靜止開(kāi)始做D*體1.作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別與物體形態(tài)無(wú)關(guān)與相互作用的兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)與是否有另外的物體相互作用無(wú)關(guān)名師支招:
(1)一對(duì)相互作用力和一對(duì)平衡力的最直觀的區(qū)別是看作用點(diǎn),一對(duì)平衡力的作用點(diǎn)在同一物體上,一對(duì)作用力和反作用力的作用點(diǎn)分別在兩個(gè)物體上。
(2)高考常在一些綜合題中考查牛頓第三定律,如求某一個(gè)力時(shí),可以先求出它的反作用力,再根據(jù)牛頓第三定律求出此力。內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存,不可單獨(dú)存在無(wú)依賴關(guān)系,撤除一個(gè),另一個(gè)依然存在,只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消,不可疊加,不可求合力兩力作用效果可相互抵消,可疊加,可求合力,合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力,也可以不是要點(diǎn)四牛頓第三定律的理解(1)四同(2)三異同大小同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失同性質(zhì)同一直線反向異體不同效果(3)三無(wú)關(guān)2.作用力和反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“四同、三異、三無(wú)關(guān)”1.作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別與物體形態(tài)無(wú)4.跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后跳起,在運(yùn)動(dòng)員用力蹬地起跳的過(guò)程中()A.運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力大于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力
B.運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力大小等于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小
C.運(yùn)動(dòng)員所受重力與支持力平衡
D.運(yùn)動(dòng)員所受的合力不一定向上B*體驗(yàn)應(yīng)用*4.跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后跳起,在運(yùn)動(dòng)員用力蹬地起跳的過(guò)程B*體驗(yàn)【解析】速度大小的變化情況取決于加速度的方向與速度方向的關(guān)系,當(dāng)兩者同向時(shí)小球做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者反向時(shí)小球做減速運(yùn)動(dòng);而加速度是由合外力決定的,所以對(duì)小球進(jìn)行受力分析成為解答此題的關(guān)鍵,小球接觸彈簧上端后受兩個(gè)力作用:豎直向下的重力和豎直向上的彈力。在接觸后的開(kāi)始階段,重力大于彈力,合力豎直向下,因?yàn)閺椓?F=kx)不斷增大,所以合力不斷減小,故加速度也不斷減小,由于加速度與速度同向,因此速度不斷變大。當(dāng)彈力增大到與重力大小相等時(shí),合外力為零,加速度為零,速度達(dá)到最大(此位置叫平衡位置,是兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn))。后一階段,即小球達(dá)到上述平衡位置之后,由于慣性,小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈力大于重力,合外力豎直向上,且逐漸變大,因而加速度逐漸變大,方向豎直向上,小球做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度逐漸減小到零時(shí),達(dá)到最低點(diǎn),彈簧壓縮量最大(注意:小球不會(huì)停在最低點(diǎn),還會(huì)豎直向上運(yùn)動(dòng),請(qǐng)同學(xué)們分析以后的運(yùn)動(dòng)情況)。綜上所述,小球向下壓縮彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合力方向是先向下后向上,其大小是先變小后變大,加速度a與F合的變化情況相同,速度v的方向始終豎直向下,先變大后變小。【例1】如圖3-1-2所示,自由落下的小球,從接觸豎直放置的彈簧開(kāi)始到彈簧的壓縮量最大的過(guò)程中,小球的速度及所受的合外力的變化情況是()A.合力變小,速度變小
B.合力變小,速度變大
C.合力先變小后變大,速度先變大后變小
D.合力先變大后變小,速度先變小后變大熱點(diǎn)一加速度和合外力的瞬時(shí)關(guān)系圖3-1-2【名師支招】分析運(yùn)動(dòng)物體的加速度及速度變化情況,往往從分析物體受力情況入手,據(jù)F=ma知,物體的加速度的變化情況,由物體的合力決定,而速度變化情況取決于速度與加速度是否同向,同向時(shí),速度不斷增大;反向時(shí),速度不斷減小。C【解析】速度大小的變化情況取決于加速度的方向與速
1【答案】gsinθgtanθ如圖3-1-3(a)(b)所示,圖中細(xì)線均不可伸長(zhǎng),物體均處于平衡狀態(tài)。如果突然把兩水平細(xì)線剪斷,求剪斷瞬間小球A、B的加速度怎樣?(θ角已知)圖3-1-31【答案】gsinθgtanθ如圖3-1-3(a)【例2】如圖3-1-4,一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是()A.向右做加速運(yùn)動(dòng)B.向右做減速運(yùn)動(dòng)
C.向左做加速運(yùn)動(dòng)D.向左做減速運(yùn)動(dòng)【名師支招】(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向,只要有合力,不管速度是大、是小、或是零,都有加速度,只有合力為零時(shí),加速度才能為零。一般情況下,合力與速度無(wú)必然的聯(lián)系。
(2)合力與速度同向時(shí),物體加速,反之減速。
(3)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,即:力→加速度→速度變化(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變
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