牛頓三大定律課件

牛頓三大定律永靖九中牛頓三大定律1、內(nèi)容：一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。一.牛頓第一定律：2、理解：（1）運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持；（2）它定性地揭示了運動與力的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因；（3）定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性——慣性；牛頓三大定律（5）牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系，牛頓第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系。（4）不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即通過大量的實驗現(xiàn)象，利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律；慣性：物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。①慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān)。②質(zhì)量是物體慣性大小的量度。③由牛頓第二定律定義的慣性質(zhì)量m=F/a和由萬有引力定律定義的引力質(zhì)量嚴格相等。④慣性不是力，慣性是物體具有的保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)、力是物體對物體的作用，慣性和力是兩個不同的概念。牛頓三大定律二.牛頓第二定律：1、內(nèi)容：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，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：(1)F合=ma牛頓三大定律牛頓第二定律不僅對單個質(zhì)點適用，對系統(tǒng)也適用，并且有時對系統(tǒng)運用牛頓第二定律要比逐個對單個物體運用牛頓第二定律解題要簡便許多，可以省去一些中間環(huán)節(jié)，大大提高解題速度和減少錯誤的發(fā)生。(2)對系統(tǒng)運用牛頓第二定律的表達式為：即系統(tǒng)受到的合外力(系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)內(nèi)物體作用力的合力)等于系統(tǒng)內(nèi)各物體的質(zhì)量與其加速度乘積的矢量和。若系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的加速度，表達式為：牛頓三大定律3、牛頓第二定律的理解：（2）瞬時性：a為某一瞬時的加速度，F(xiàn)即為該時刻物體所受的合力。F、a只有因果關(guān)系而沒有先后之分,F發(fā)生變化,a同時變化,包括大小和方向。（1）矢量性：任一瞬時，a的方向均與合外力方向相同，當(dāng)合外力方向變化時，a的方向同時變化，且任意時刻兩者方向均保持一致。（3）同一性：牛頓第二定律的“同一性”有兩層意思:一是指加速度a相對于同一個慣性系，一般以大地參考系；二是指式中F、m、a三量必須對應(yīng)同一個物體或同一個系統(tǒng)。（4）獨立性：作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律，而物體的實際加速度則是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和。牛頓三大定律三.牛頓第三定律：1、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，作用在同一條直線上，同時出現(xiàn)，同時消失，分別作用在兩個不同的物體上。2、數(shù)學(xué)式：F=-F′3、對牛頓第三定律的理解要點：（1）作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作為自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同時性，它們是同時產(chǎn)生、同時消失，同時變化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力；牛頓三大定律（4）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應(yīng)注意同二力平衡加以區(qū)別。牛頓三大定律

1、確定研究對象。

2、分析研究對象的受力情況，必要時畫受力的示意圖。

3、分析研究對象的運動情況，必要時畫運動過程簡圖。

4、利用牛頓第二定律或運動學(xué)公式求加速度。

5、利用運動學(xué)公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量。應(yīng)用牛頓運動定律解題的一般步驟牛頓三大定律一、從受力確定運動情況二、從運動情況確定受力

物體運動情況運動學(xué)公式加速度

a牛頓第二定律物體受力情況物體運動情況運動學(xué)公式加速度

a牛頓第二定律物體受力情況動力學(xué)的兩類基本問題解題思路：力的合成與分解F合=ma運動學(xué)公式受力情況合力F合a運動情況牛頓三大定律一、從受力確定運動情況

已知物體受力情況確定運動情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。處理這類問題的基本思路是：先分析物體受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，再用運動學(xué)公式求所求量(運動學(xué)量)。

物體運動情況運動學(xué)公式加速度

a牛頓第二定律物體受力情況牛頓三大定律二、從運動情況確定受力

已知物體運動情況確定受力情況，指的是在運動情況（知道三個運動學(xué)量）已知的條件下，要求得出物體所受的力或者相關(guān)物理量（如動摩擦因數(shù)等）。處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運動情況，據(jù)運動學(xué)公式求加速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。

物體運動情況運動學(xué)公式加速度

a牛頓第二定律物體受力情況牛頓三大定律1、用計算機輔助實驗系統(tǒng)做驗證牛頓第三定律的實驗，點擊實驗菜單中“力的相互作用”。把兩個力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果如圖。觀察分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線，可以得到以下實驗結(jié)論：()A、作用力與反作用力時刻相等B、作用力與反作用力作用在同一物體上C、作用力與反作用力大小相等D、作用力與反作用力方向相反F/Nt/sCD牛頓定律的應(yīng)用：牛頓三大定律2．一物體放置在傾角為θ的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a

，如圖所示．在物體始終相對于斜面靜止的條件下()A.當(dāng)θ一定時，a越大，斜面對物體的正壓力越小B.當(dāng)θ一定時，a越大，斜面對物體的摩擦力越大C.當(dāng)a一定時，θ越大，斜面對物體的正壓力越小D.當(dāng)a一定時，θ越大，斜面對物體的摩擦力越小aθθBC牛頓三大定律3．如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運動．若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力N1和車右壁受彈簧的壓力N2的大小變化是：()A．N1不變，N2變大B．N1變大，N2不變C．N1、N2都變大D．N1變大，N2減小N1avN2B牛頓三大定律2.豎直向上射出的子彈，到達最高點后又豎直落下，如果子彈所受的空氣阻力與子彈的速率大小成正比，則(

A

)A．子彈剛射出時的加速度值最大B．子彈在最高點時的加速度值最大C．子彈落地時的加速度值最大D．子彈在最高點時的加速度值最小牛頓三大定律5、如圖所示，用傾角為30°的光滑木板AB托住質(zhì)量為m的小球，小球用輕彈簧系住，當(dāng)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧恰好水平．則當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間（）A．小球?qū)㈤_始做自由落體運動B．小球?qū)㈤_始做圓周運動C．小球加速度大小為gD．小球加速度大小為AB30°D牛頓三大定律牛頓三大定律7．如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，下列敘述正確的是（）A．小球的速度一直減小B．小球的加速度先減小后增大C．小球的速度先增大后減小D．小球機械能守恒BC牛頓三大定律AC（）牛頓三大定律9.如圖，用相同材料做成的質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體中間用一輕彈簧連接。在下列四種情況下，相同的拉力F均作用在m1上，使m1、m2作加速運動：①拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速運動。②拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速運動。③拉力平行于傾角為θ的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速運動。④拉力平行于傾角為θ的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速運動。以△l1、△l2、△l3、△l4依次表示彈簧在四種情況下的伸長量，則有（）A、△l2＞△l1

B、△l4＞△l3

C、△l1＞△l3

D、△l2＝△l4④Fθ③FθF①②Fm1m1m1m1m2m2m2m2

D牛頓三大定律BCD牛頓三大定律D牛頓三大定律12．如圖所示，在光滑水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體A、B，m1＞m2，A、B間水平連接著一輕質(zhì)彈簧秤。若用大小為F的水平力向右拉B，穩(wěn)定后B的加速度大小為a1，彈簧秤示數(shù)為F1；如果改用大小為F的水平力向左拉A，穩(wěn)定后A的加速度大小為a2，彈簧秤示數(shù)為F2。則以下關(guān)系式正確的是（）

A．

B．

C．

D．ABFA牛頓三大定律13.傾斜索道與水平面的夾角為37°，如圖所示，當(dāng)載有物體的車廂以加速度a沿索道方向向上運動時物體對車廂的壓力為物重的1.25倍，物體與車廂保持相對靜止．設(shè)物體的重力為G，則上升過程中物體受到的車廂摩擦力的大小和方向是怎樣的？請你試著分析一下．解：由于物體對車廂底壓力為物重的1.25倍，所以豎直方向：FN-mg=１.25ｍｇ－ｍｇ＝ma上ａ上=0.25g設(shè)水平向加速度為a水則：a水=a上／tan37°=g／3則：f=ma水=G／3，方向水平向右．37°ａa水a(chǎn)上牛頓三大定律14.如圖示，在水平地面上有A、B兩個物體，質(zhì)量分別為MA=3.0kg和MB=2.0kg它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.10。在A、B之間有一原長L=15cm、勁度系數(shù)k=500N/m的輕質(zhì)彈簧把它們連接，現(xiàn)分別用兩個方向相反的水平恒力F1、F2同時作用在A、B兩個物體上,已知F1=20N，F(xiàn)2=10N，g取10m/s2

。當(dāng)運動達到穩(wěn)定時，求：(1)A和B共同運動的加速度的大小和方向。(2)A、B之間的距離(A和B均視為質(zhì)點)。F1F2BA牛頓三大定律解：（1）A、B組成的系統(tǒng)運動過程中所受摩擦力為f=μ(mA+mB)g設(shè)運動達到穩(wěn)定時系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F1―F2―f＝(mA+mB)a解得a＝1.0m/s2

，

方向與F1同向（或水平向右）（2）以A為研究對象，運動過程中所受摩擦力fA=μmAg設(shè)運動達到穩(wěn)定時所受彈簧的彈力為T，根據(jù)牛頓第二定律有F1―T―fA＝mAa解得T=14.0N

所以彈簧的伸長量Δx=T/k＝2.8cm因此運動達到穩(wěn)定時A、B之間的距離為s=l+Δx=17.8cm

牛頓三大定律牛頓三大定律牛頓三大定律牛頓三大定律牛頓三大定律

牛頓三大定律

牛頓三大定律17.

ＸＹＴＮｍｇ53°牛頓三大定律牛頓三大定律牛頓三大定律四、超重與失重（1）實重與視重如圖1所示，在某一系統(tǒng)中（如升降機中）用彈簧秤測某一物體的重力,懸于彈簧秤掛鉤下的物體靜止時受到兩個力的作用：地球給物體的豎直向下的重力mg和彈簧秤掛鉤給物體的豎直向上的彈力F，mg是物體實際受到的重力，稱為物體的實重；圖1F是彈簧秤給物體的彈力，其大小將表現(xiàn)在彈簧秤的示數(shù)上，稱為物體的視重。（2）超重與失重①超重