會(huì)考復(fù)習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律

2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律1．歷史上關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的兩種不同認(rèn)識(shí)：亞里士多德伽利略理想實(shí)驗(yàn)

伽利略以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，把可靠的實(shí)施和嚴(yán)密的推理結(jié)合起來(lái)的思維方法

實(shí)驗(yàn)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因生活經(jīng)驗(yàn)力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

沒(méi)有力的作用，物體將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律的內(nèi)容及物理意義：定律反應(yīng)物體

作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是迫使物體

的原因；說(shuō)明一切物體都具有保持

或

的性質(zhì)，即

。牛頓第一定律又稱(chēng)

定律。（1）定律的內(nèi)容：（2）物理意義：2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性（2）一切物體都具有慣性，物體不論在什么情況下——是否受力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，處于什么環(huán)境——總具有慣性，慣性是物體固有的屬性，是不能被克服的。1．慣性的概念及物理意義：（1）物體具有

的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律質(zhì)量不同的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度不同，亦即慣性大小不同。同樣的外力作用下，質(zhì)量大的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

（“難”或“容易”）改變，慣性

（“大”或“小”）；質(zhì)量小的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變

（“難”或“容易”），慣性

（“大”或“小”）。

是物體慣性大小的量度。2．慣性和質(zhì)量的關(guān)系：2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變1．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的含義（1）一個(gè)物體的

不變，就說(shuō)這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有改變；而如果一個(gè)物體的

改變了，就說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了。（3）物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，也就是說(shuō)物體具有了

。（2）速度是矢量，所以無(wú)論是速度的

改變了，還是速度的

改變了，或者兩者同時(shí)發(fā)生了改變，都說(shuō)是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了。2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律2．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因：沒(méi)有外力作用，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，沒(méi)有加速度。如果物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，有了加速度，一定是外力迫使所致。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使物體產(chǎn)生加速度的原因。例1牛頓第一定律和慣性有何區(qū)別？規(guī)律屬性2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例2列車(chē)在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，車(chē)廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車(chē)上原處，沒(méi)有因?yàn)榱熊?chē)向前行駛而落到車(chē)廂的后面，這是因?yàn)椋ǎˋ）人跳起在空中時(shí)，會(huì)受到空氣的作用，使他隨列車(chē)一起向前運(yùn)動(dòng)（B）人跳起的瞬間，車(chē)廂的地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨列車(chē)一起運(yùn)動(dòng)（C）人跳起后車(chē)?yán)^續(xù)前進(jìn)，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后的距離不明顯而已（D）人跳起到落回地板，由于慣性，人在水平方向始終具有與車(chē)一樣的速度2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例3

火車(chē)經(jīng)過(guò)某一路標(biāo)時(shí)，乘客把手伸出窗外釋放一個(gè)小球，則小球（）（A）落在路標(biāo)前方（B）落在路標(biāo)后方（C）正好落在路標(biāo)處（D）在不計(jì)空氣阻力的情況下，相對(duì)乘客豎直向下運(yùn)動(dòng)例4

在行駛的列車(chē)?yán)?，光滑水平桌面上放著一個(gè)小球，如果小球相對(duì)桌面保持靜止，則列車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為_(kāi)_________；如果小球相對(duì)桌面突然向列車(chē)前進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)，則列車(chē)在_____（填“加速”或“減速”）2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式及其物理意義（1）牛頓個(gè)第二定律的內(nèi)容（2）牛頓第二定律的表達(dá)式（3）牛頓第二定律公式的物理意義（a）公式給出了力與加速度的因果關(guān)系：什么樣的力產(chǎn)生什么樣的加速度。合外力恒定時(shí)，加速度恒定；合外力改變時(shí)，加速度改變；合外力為零時(shí)，加速度為零。加速度與力的大小成正比，方向一致。（b）公式同時(shí)給出了加速度與質(zhì)量的關(guān)系：在同樣的外力下，質(zhì)量大的物體加速度小，質(zhì)量小的物體加速度大。——力與質(zhì)量分別是決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何改變的外因和內(nèi)因。2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第二定律的應(yīng)用（1）應(yīng)用牛頓第二定律解答問(wèn)題有兩類(lèi)情況（a）已知物體的受力情況，要求確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（b）已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，要求確定物體的受力情況（2）應(yīng)用牛頓第二定律解題需要（a）做好兩項(xiàng)分析——受力分析與運(yùn)動(dòng)分析（b）正確選取研究對(duì)象——靈活的運(yùn)用整體法與局部隔離法（c）運(yùn)用數(shù)學(xué)例5

．下列說(shuō)法中正確的是（）（A）由m＝F/a可知，物體的質(zhì)量與它所受的合外力成正比（B）由m＝F/a可知，物體的質(zhì)量與它所的加速度成反比（C）由F＝ma可知，只要有力作用在物體上，物體就一定能產(chǎn)生加速度（D）物體運(yùn)動(dòng)的方向一定與合外力的方向相同2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例6

．一物體在幾個(gè)力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使其中向東的一個(gè)力F的值逐漸減小到零，又馬上使其恢復(fù)到原值（方向不變），則()（A）物體始終向西運(yùn)動(dòng)（B）物體先向西運(yùn)動(dòng)后向東運(yùn)動(dòng)（C）物體的加速度先增大后減?。―）物體的速度先增大后減小2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律圖3—7BA例7

．質(zhì)量皆為m的A、B兩球之間系著一條不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧，放在光滑水平臺(tái)面上，A球緊靠墻壁，如圖3—7所示，今用力F將B球水平向左推彈簧，平衡后，突然將力F撤去的瞬間（）（A）A的加速度為F/2m（B）A的加速度為零（C）B的加速度為F/2m

（D）B的加速度為F/m

2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例8

質(zhì)量為2.75×103kg的載重汽車(chē)，在2.9×103N的牽引力作用下開(kāi)上一段坡路，該坡每前進(jìn)100m升高5m．卡車(chē)由靜止開(kāi)始前進(jìn)100m后速度達(dá)到10m/s，求卡車(chē)在前進(jìn)中所受的摩擦阻力有多大?（不計(jì)空氣阻力）例9.如圖所示，質(zhì)量為m=4kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,在與水平成θ=37o角的恒力F作用下從靜止起向右前進(jìn)t1=2s后，撤去F；又經(jīng)過(guò)t2=4s物體剛好停下。求：F的大小、最大速度vm、總位移x2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第三定律1．牛頓第三定律的內(nèi)容2．牛頓第三定律的應(yīng)用

要掌握作用力與反作用力總是成對(duì)同時(shí)出現(xiàn)的特點(diǎn)，只要有力，這個(gè)力一定有反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，就可以知道反作用力的大小和方向；找到這個(gè)力的施力者，就可以知道反作用力的受力者。作用力與反作用力的性質(zhì)相同，作用效果不一定相同。3．作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別：一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力都有“

”的特點(diǎn)，極易混淆。可從以下4個(gè)方面將它們加以區(qū)別：一對(duì)作用力和反作用力一對(duì)平衡力作用對(duì)象分別作用在

個(gè)

的相互作用的物體上作用在

物體上力的性質(zhì)一定是

性質(zhì)的力可以是

性質(zhì)的力力的效果分別對(duì)

個(gè)物體產(chǎn)生作用，對(duì)個(gè)物體的作用效果

抵消，

求合力對(duì)

物體產(chǎn)生的作用，效果

相互抵消，合力為

力的變化

產(chǎn)生，

消失，

變化可以獨(dú)立地發(fā)生變化2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律力學(xué)單位制、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的使用范圍1．基本單位和導(dǎo)出單位（1）基本單位：被選定的幾個(gè)基本物理量的單位叫基本單位，國(guó)際單位制中力學(xué)中的幾個(gè)基本單位是

。（2）導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式所確定的其他物理量與基本單位物理量的關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的單位叫做導(dǎo)出單位。舉幾個(gè)國(guó)際單位制中力學(xué)中的導(dǎo)出單位

。2.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍宏觀(guān)低速2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例10

．關(guān)于牛頓第三定律，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）（A）兩物體間的作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失（B）兩物體間有了作用力，就一定有反作用力（C）兩物體間先有作用力，后有反作用力（D）作用力與反作用力是作用在不同物體上的例11．關(guān)于作用力、反作用力和平衡力，下列說(shuō)法中正確的是（）（A）一對(duì)作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力（B）一對(duì)作用力與反作用力一定是同一種性質(zhì)的力（C）一對(duì)平衡力一定是不同性質(zhì)的力（D）一對(duì)平衡力一定是同一性質(zhì)的力2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例12

．如果兩個(gè)力彼此平衡，則它們()（A）必是作用力和反作用力（B）必不是作用力和反作用力（C）必是同種性質(zhì)的力（D）可以是作用力和反作用力，也可以不是

一人在地面上行走，人與地球之間有幾對(duì)作用力與反作用力？2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例13

．如圖3—14所示，圓環(huán)的質(zhì)量為M，經(jīng)過(guò)環(huán)心的豎直鋼絲上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲豎直向上運(yùn)動(dòng)，要使圓對(duì)地面無(wú)壓力，則小球的加速度應(yīng)為多大?mM圖3-142014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例14

下列哪些單位是國(guó)際單位制中加速度的單位（）

（C）N·s（D）（A）（B）例15

．下列有關(guān)力學(xué)單位制的說(shuō)法中，正確的是（）（A）在有關(guān)力學(xué)的計(jì)算中，只能采用國(guó)際單位制（B）力學(xué)單位制中，將其單位選為基本單位的物理量是長(zhǎng)度、物質(zhì)的量和速度（C）在國(guó)際單位制中，屬于力學(xué)的基本單位有N、kg、m、s（D）單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來(lái)表達(dá)2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律超重和失重

1．超重和失重現(xiàn)象

物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱(chēng)為失重現(xiàn)象．若物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕臓顟B(tài)稱(chēng)完全失重狀態(tài)．

物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力的現(xiàn)象稱(chēng)為超重現(xiàn)象．2．是否發(fā)生超重或失重，并非由運(yùn)動(dòng)方向決定，而是取決于加速度，當(dāng)加速度方向向上時(shí)，發(fā)生超重；當(dāng)加速度方向向下時(shí)，發(fā)生失重；當(dāng)向下的加速度達(dá)到g時(shí)，出現(xiàn)完全失重現(xiàn)象．2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例16在升降機(jī)的天花板上用彈簧秤上掛一質(zhì)量為m=1kg的物體，在下列各種情況下，彈簧秤的示數(shù)各為多少?（1）升降機(jī)以5m/s的速度勻速上升或下降;（2）升降機(jī)以5m/s2的加速度加速上升;（3）升降機(jī)以5m/s2的加速度加速下降;（4）升降機(jī)以重力加速度g加速下降．例17一人站在體重計(jì)上，突然向下蹲，試分析人從開(kāi)始下蹲到結(jié)束下蹲的全過(guò)程中體重計(jì)示數(shù)的變化情況．2014高二物理會(huì)考復(fù)習(xí)之牛頓運(yùn)動(dòng)定律例18

．如圖3—28所示，傾角為θ的斜面放于升降機(jī)中，斜面上放有一質(zhì)量為m的物體，在升降機(jī)以加速度a勻加速上升的過(guò)程中，物體仍靜止在斜面上，則物體對(duì)斜面的壓力為_(kāi)

___，斜面對(duì)物體的摩擦力為_(kāi)_

___．a(chǎn)θ圖3—28典型問(wèn)題問(wèn)題1：弄清牛頓第二定律的矢量性。牛頓第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。在解題時(shí)，可以利用正交分解法進(jìn)行求解。例1、如圖1所示，電梯與水平面夾角為300,當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)梯面壓力是其重力的6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？

300a例2.如圖所示，在箱內(nèi)的固定光滑斜面上用平行于斜面的細(xì)線(xiàn)固定一木塊。⑴箱以加速度a勻加速上升時(shí)，⑵箱以加速度a勻加速向左時(shí)，分別求線(xiàn)對(duì)木塊的拉力F1和斜面對(duì)箱的壓力F2問(wèn)題2：弄清牛頓第二定律的瞬時(shí)性。牛頓第二定律是表示力的瞬時(shí)作用規(guī)律，描述的是力的瞬時(shí)作用效果—產(chǎn)生加速度。物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向來(lái)決定的。當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時(shí)，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，F(xiàn)=ma對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。L1L2θ圖2(a)例3、如圖2（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2的兩根細(xì)線(xiàn)上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將L2線(xiàn)剪斷，求剪斷瞬時(shí)物體的加速度。L1L2θ圖2(b)問(wèn)題3：弄清牛頓第二定律的獨(dú)立性。Mm圖3

當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的加速度（力的獨(dú)立作用原理），而物體表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果。那個(gè)方向的力就產(chǎn)生那個(gè)方向的加速度。例4、如圖3所示，一個(gè)劈形物體M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物體從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是：A．沿斜面向下的直線(xiàn)B．拋物線(xiàn)C．豎直向下的直線(xiàn)D.無(wú)規(guī)則的曲線(xiàn)。問(wèn)題4：弄清牛頓第二定律的同一性。加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個(gè)物體的，所以解題時(shí)一定要把研究對(duì)象確定好，把研究對(duì)象全過(guò)程的受力情況都搞清楚。x求m受到的摩擦力mM問(wèn)題5：弄清面接觸物體分離的條件及應(yīng)用。相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用。對(duì)于面接觸的物體，在接觸面間彈力變?yōu)榱銜r(shí)，它們將要分離。抓住相互接觸物體分離的這一條件，就可順利解答相關(guān)問(wèn)題。下面舉例說(shuō)明。圖7例5、一根勁度系數(shù)為k,質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，上端固定,下端系一質(zhì)量為m的物體,有一水平板將物體托住,并使彈簧處于自然長(zhǎng)度。如圖7所示。現(xiàn)讓木板由靜止開(kāi)始以加速度a(a＜g＝勻加速向下移動(dòng)。求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板開(kāi)始與物體分離。例6、如圖所示，一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤(pán)質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計(jì)，盤(pán)內(nèi)放一個(gè)物體P處于靜止，P的質(zhì)量m=12kg，彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m?，F(xiàn)在給P施加一個(gè)豎直向上的力F，使P從靜止開(kāi)始向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知在t=0.2s內(nèi)F是變力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2,則F的最小值是

，F(xiàn)的最大值是

。

F圖8問(wèn)題6：必須會(huì)分析臨界問(wèn)題。例7、如圖11所示，細(xì)線(xiàn)的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線(xiàn)的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a=

向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零，當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)中拉力T=

。

aAP450圖11問(wèn)題7：必須會(huì)用整體法和隔離法解題。兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱(chēng)為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問(wèn)題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中，是考生備考臨考的難點(diǎn)之一.例8.如圖A、B兩木塊的質(zhì)量分別為mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng)，求A、B間的彈力FN。

例9.如圖，傾角為α的斜面與水平面和質(zhì)量為的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，木塊沿斜面加速下滑時(shí)斜面仍保持靜止，求水平面給斜面的摩擦力大小和方向。

V0Mmθ圖17例10、如圖17所示，水平粗糙的地面上放置一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體，斜面體表面也是粗糙的有一質(zhì)量為m的小滑塊以初速度V0由斜面底端滑上斜面上經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)某處速度為零，在小滑塊上滑過(guò)程中斜面體保持不動(dòng)。求此過(guò)程中水平地面對(duì)斜面體的摩擦力與支持力各為多大問(wèn)題9：必須會(huì)分析傳送帶有關(guān)的問(wèn)題。例13、如圖18所示，某工廠(chǎng)用水平傳送帶傳送零件，設(shè)兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，傳送帶的速度恒為V，在P點(diǎn)輕放一質(zhì)量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q處。設(shè)零件運(yùn)動(dòng)的后一段與傳送帶之間無(wú)滑動(dòng)，則傳送所需時(shí)間為

圖18SPQV

，摩擦力對(duì)零件做功為

.

AB

ω

圖19例14、如圖19所示，傳送帶與地面的傾