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牛顿三大定律的研究

牛顿三大定律的研究
牛顿三大定律的研究

牛顿三大定律的研究

班级:13应用物理班姓名:高洋学号: 134090152 摘要:牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律:①任何物体在不受外力或所受外力的合力为零时,保持原有的运动状态不变,即原来静止的继续静止,原来运动的继续作匀速直线运动.②任何物体在外力作用下,运动状态发生改变,其动量随时间的变化率与所受的合外力成正比.通常可表述为:物体的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向一致.③当物体甲给物体乙一个作用力时,物体乙必然同时给物体甲一个反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,而且在同一直线上.这三个非常简单的物体运动定律,为力学奠定了坚实的基础,并对其他学科的发展产生了巨大影响.第一定律的内容伽利略曾提出过,后来R.笛卡儿作过形式上的改进,伽利略也曾非正式地提到第二定律的内容.第三定律的内容则是牛顿在总结C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的结果之后得出的.牛顿三定律是适用于宏观低速物体的力学定律,在量子力学问世之前统治着力学研究的领域,同时牛顿三定律也是研究经典力学的基础。在现实生活中对牛顿定律的理解可以解决大部分宏观低速世界中的运动问题,同时牛顿三定律也是支撑初高中物理教学中力学部分支柱知识,研究认识牛顿三定律也可以为以后教师教育工作打下基础。本文通过在云南师范大学实验室的实验和现实生活中简单易解决的问题来验证和研究其定律,规律。分析其适用范围给出相应的研究数据。

关键词:牛顿;运动;宏观低速规律

1 牛顿三大定律的解释

1.1牛顿第一定律

内容:在受到其他物体作用力影响之前,任何物体都会保持它原有的运动状态既静止或匀速直线运动。

说明:牛顿第一定律又称惯性定律,惯性与物体本身质量相关,属于一种物体本身属性

惯性表现为物体在受到外力的时候改变其现有运动状态的难易程度。同理,一个物体质量越大要改变其现有运动状态越难,质量越小改变其现有运动状态越容易。牛顿第一定律阐明了力的概念,指出了是力改变了物体的运动状态。而不是维持物体匀速持续运动的原因。力和加速度联系,而不是和物体当前所保持的速度联系。且惯性定律与楞次定律有相同的理解,一个物体的惯性总在阻碍力改变其当前状态。

注意:牛顿第一定律是判断物体是否在惯性参考系里运动的依据,如果一个物体在非惯性参考系中运动,牛顿第一定律不成立。PS:非惯性参考系(非惯性系)就是能够对同一个被观测的对象施加作用力的观测参照框架和附加非线性的坐标系的统称。非惯性系的种类无穷多。在经典力学中,任何一个使得“伽利略相对性原理”失效的参考系都是“非惯性参考系”。例如,一个加速转动的参考系;一个加速振动的参考系;一个随机任意加速运动的参考系;等等。即任何一个使得牛顿第一定律和牛顿第二定律不再成立的参考系。在经典电动力学中,任何一个使得“爱因斯坦相对性原理”失效的参考系,任何一个使得洛仑兹电磁作用力定律F=qE+qv×B,或者麦克斯韦方程组不再成立的参考系都是“非惯性参考系”。

1.2牛顿第二定律

内容:对一个物体持续施加合外力,该物体的运动会产生加速度,加速的方向与合外力的方向相同,加速度大小和合外力大小成正比,与该物体的质量大小成反比。

说明:牛顿第二定律描述了力的效果而第一定律描述的是力的作用,牛顿第二定律

公式为F=ma,将其变形可以写成m=F/a或者a=F/m。可以看出牛顿第二定律的特点。第一该式为矢量式,力和加速度为矢量,质量为标量。第二该式可通过合外力和加速度算出物体质量的大小,所以其定量的量度了物体惯性的大小。第三该式中没有t(时间),可以说明力不会随着时间的增加和变化,并且是瞬时关系。

物体在真空中做自由落体运动,由于重力为合外力物体下落过程中只受重力G=mg,加速度a=F/m=g。该物体在下落过程中任何时候都受到了相同的加速的。所以在相同的间隔当中,物体下落速度的改变量是相同的。

注意:在非惯性参考系中牛顿第二定律不成立。PS:非惯性参考系详见牛顿第一定律解释。

1.3牛顿第三定律

内容:物体A在对物体B施加作用力的同时自身受到物体B对物体A施加的反作用力,这两个力大小相等,方向相反,在同一条直线上。

说明:要改变一个物体的运动状态必须有相互作用,物体之间的相互作用通过力来体现。其次第一作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。第二这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。第三作用力和反作用力必须是同一性质的力。

2对牛顿三大定律的验证及探究实验结果

2.1对牛顿第一定律的验证及探究

内容:在云南师范大学物电学院力学试验室通过两个实验验证牛顿第一定律。在云南师范大学足球场跑道验证牛顿第一定律的应用。

实验一:气垫导轨实验。其目的在于验证力是改变物体当前运动状态的条件。

实验仪器:1.气垫导轨(气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空气再由导轨表面上的小孔中喷出,在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。滑行器就浮在气垫层上,与轨面脱离接触,因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动,极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。)2.高速照相机。3.光电门及遮光器。

实验内容:将气垫导轨实验仪打开,滑块在导轨上静止,通过手与滑块接触施加力后将手离开,滑块开始做直线运动,在滑块运动中,通过高速照相机对其进行照相,高速照相机每0.5秒拍摄一次照片。通过对照片内两相邻滑块之间的距离测量发现距离不变。打开光电门,每个光电门之间距离设定为10CM,重复实验发现通过两个光电门之间的时间不变。由此可看出滑块在受到力作用后,从原先的静止状态变为匀速直线运动状态。

实验二:小车拉水实验。其目的在于验证惯性总在阻碍力改变其当前状态。

实验仪器:1.四轮平木板小车。2.装满水的小瓶盖。3.长木板。

实验内容:将瓶盖用胶水粘牢在小车的木板上,将小车放在已经平衡摩擦的长木板上并在瓶盖里装满水。小车在长木板上静止通过手与小车接触并施加力,手离开后小车开始做匀速直线运动可以观察到在手对小车施加力时瓶盖里的水向后溢出。重复上述实验,当小车开始做匀速直线运动后,用手在木板终端充当障碍物,当小车撞击到障碍物时会发生停止运动或向后运动(取决于小车质量)。当小车改变当前运动状态的同时,瓶盖中的水向前溢出。这两个现象说明一个物体的惯性总在阻碍力改变其当前状态。

实验三:自行车滑行实验。牛顿第一定律在生活中应用。

实验仪器:飞轮没有锁死的自行车。

实验内容:做实验的同学骑着实验用自行车绕足球场做运动,当速度加速到30迈左右停止蹬动踏板让自行车自行运动。验证力不是维持物体运动的因素。

2.2对牛顿第二定律的验证及探究。

内容:在云南师范大学物电学院力学试验室通过两个实验验证牛顿第二定律。

实验一:小车在力持续施加的情况下的运动情况。其目的在于验证持续施加合外力是物体产生加速度的原因。

实验仪器:1. 15克砝码两个。2. 带滚轮的小车。3. 打点计时器。4. 刚性绳。5. 定滑轮。6. 纸条。7. 小木块。8. 长木板。9. 交流电源。

实验内容:将定滑轮固定在桌子边沿,刚性绳从滑轮中穿过,一端与小车相连,一端系上砝码,调节木板垫上小木块平衡摩擦力,将小车拖动至木板起端,使砝码刚好与桌沿对齐,小车尾端系上纸条1,将打点计时器安装至木板起端,纸条穿过打点计时器,开启交流电源,使打点计时器工作一会儿,放开小车,在砝码的重力的作用下小车做直线运动,取下纸条1,装上纸条2,加重一个砝码后,重复实验。对比两个纸条可发现,纸条上的点并没有均匀分布,且纸条2两相邻点之间距离比纸条1距离更宽。由此验证牛顿第二定律持续施加合外力是物体产生加速度的原因。通过计算后验证牛顿第二定律公式F=ma。

实验二:自由落体实验。其目的在于验证物体自由下落的加速度是固定的与其质量无关。

实验仪器:1.真空管。2.羽毛。3.小铁球。4.秒表。

实验内容:将羽毛和小铁球装入两个不同的真空管1,2中,真空管竖直摆放向上的一端为A端向下的一段为B端,将B端快速翻转向上同时开始计时,当羽毛到达真空管1的A端时停止计时。重复十次,获得结果。将真空管2重复真空管1的实验。重复十次。获得结果。对比两组实验结果,排除误差后,验证出物体自由下落的加速度是固定的与其质量无关。

2.3对牛顿第三定律的验证及探究。

内容:在云南师范大学物电学院力学试验室通过一个实验验证牛顿第三定律。

实验:弹簧秤互拉实验。其目的验证牛顿第三定律。

实验仪器:1.弹簧秤A。2.弹簧秤B。

实验内容:将弹簧秤A与弹簧秤B的挂钩系在一起。将弹簧秤A顶端拴在铁杆上,用弹簧称B对其进行拉长发现弹簧秤AB示数始终保持一致。验证出力的作用是相互的。

3本文所用参考文献

(1) 邹荣. 质量是物体惯性大小的量度吗? 新世纪教育文集. 中国广播电视出版社,2000,11,1版,454.

(2) 徐祖年. 质量是惯性或引力的量度. 物理教师,2001,11,27.

(3) 梁昆淼.力学,上册(修订版).高等教学出版社

(4) 漆安慎杜婵英. 力学, 高等教育出版社. 1997,7,1版,222.

(5) 尼采文集.查拉斯图拉卷.青海人民出版社,1995,11,1版,163.

(6)〔古罗马〕奥古斯丁.忏悔录.商务印书馆,1963,7,1版,242.

(7) 中国大百科全书,物理学,Ⅱ.中国大百科全书出版社,1987,7,1版,1236.

(8) 九年义务教育三年制初级中学试用课本,物理,第一册.上海科学技术出版社,1996,5,1版,109.

【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ,在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点),将小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2。求: (1)释放后,小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。 【答案】(1)24m/s ,21m/s ;(2)1s t = 【解析】 【详解】 (1)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动, 对滑块m :由牛顿第二定律有:0 11sin 37mg f ma -= 其中0 1cos37N F mg =,111N f F μ= 解得:002 11sin 37cos374/a g g m s μ=-= 对薄平板M ,由牛顿第二定律有:0 122sin 37Mg f f Ma +-= 其中00 2cos37cos37N F mg Mg =+,222N f F μ= 解得:2 21m/s a = 12a a >,假设成立,即滑块会相对于平板向下滑动。 设滑块滑离时间为t ,由运动学公式,有:21112x a t =,2221 2 x a t =,12x x L -= 解得:1s t = 2.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2.求: (1)小环的质量m ;

牛顿三大定律详细总结

一、牛顿第一定律(惯性定律): 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 1.理解要点: ①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 ②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 ③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。 ④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。 2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 ①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。 ②质量是物体惯性大小的量度。 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量m Fr GM =2/严格相等。 ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。 【例1】火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为 ( ) A.人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动 B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动 C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已 D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度 【分析与解答】因为惯性的原因,火车在匀速运动中火车上的人与火车具有相同的水平速度,当人向上跳起后,仍然具有与火车相同的水平速度,人在腾空过程中,由于只受重力,水平方向速度不变,直到落地,选项D正确。 【说明】乘坐气球悬在空中,随着地球的自转,免费周游列国的事情是永远不会发生的,惯性无所不在,只是有时你感觉不到它的存在。 【答案】D 二、牛顿第二定律(实验定律) 1. 定律内容 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合成正比,跟物体的质量m成反比。 2. 公式:F ma 合 = 理解要点: ①因果性:F 合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失; ②方向性:a与F 合都是矢量,,方向严格相同;

牛顿运动定律-经典习题汇总

牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( ) A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现 B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的 C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0 D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大 2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动 C .竖直向上做减速运动 D .竖直向下做减速运动 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3, 则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量M=0.4kg 的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m ,某时刻另一质量m=0.1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m /s 的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m /s 2,小滑块始终未脱离长木板。求: (1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰; (2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。 【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】 解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 解得: 对长木板: 得长木板的加速度: 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度: 解得: 长木板位移: 解得: 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得: (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 最终两者的共同速度: 小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: 2.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角,皮带的AB 部分长 5.8L m =,皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送,若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资

(P 可视为质点),P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =,sin370.6)=o , 求: ()1物资P 从B 端开始运动时的加速度. ()2物资P 到达A 端时的动能. 【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2 10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能 是900J . 【解析】 【分析】 (1)选取物体P 为研究的对象,对P 进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度; (2)物体p 从B 到A 的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能. 【详解】 (1)P 刚放上B 点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,sin mg F ma θ+=; cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为:21sin cos 10/a g g m s θμθ=+= (2)解法一:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理:()()2211sin 22 A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2 19002 kA A E mv J = = 解法二:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, P 的加速度2 2sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有:2 22212 L s vt a t -=+, 解得:21t s =, 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+=

牛顿运动定律详细总结

高三一轮复习教案——许敬川 (本章课时安排:理论复习部分共三单元用6-8个课时,走向高考和小片习题处理课用4个课时 注:教案中例题和习题以学案形式印发给学生) 第三章牛顿运动定律 第一单元牛顿运动定律 第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律 要点一、牛顿第一定律 1、伽利略的实验和推论: ①伽利略斜面实验:小球沿斜面由 滚下,再滚上另一斜面,如不计摩擦将滚到处,放低后一斜面,仍达到同一高度。若放平后一斜面,球将滚下去。 ②伽利略通过“理想实验”和“科学推理”,得出的结论是:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度 地运动下去。也即是:力不是 物体运动的原因,而恰恰是 物体运动状态的原因。 2、笛卡尔对伽利略观点的补充和完善:法国科学家笛卡尔指出:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其 或运动状态,永远不会使自己沿 运动,而只保持在直线上运动。 3、对运动状态改变的理解: 当出现下列情形之一时,我们就说物体的运动状态改变了。①物体由静止变为 或由运动变为 ;②物体的速度大小或 发生变化。 牛顿物理学的基石――惯性定律 1、牛顿第一定律:一切物体总保持 或 ,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律,也叫惯性定律。 2、惯性:物体具有保持原来的 状态或 状态的性质,叫惯性。 强调:①牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证。 ②一切物体都具有惯性,牛顿第一定律是惯性定律。 惯性与质量: 1、惯性表现为改变物体运动状态的难易程度,惯性大,物体运动状态不容易改变;惯性小,物体运动状态容易改变。 2、质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大,惯性大,运动太太不易

牛顿三大定律知识点与例题

牛顿运动定律 牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识要点 一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持原来的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. 2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点: (1)牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因. ①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律. ②它定性揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因. (2)牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法:也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析;其次,理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据. 3.惯性 (1)惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关. (2)改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小;或者,产生同样的加速度所需的外力的大小. (3)惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念. 二、牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的内容 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. 2.理解牛顿第三定律应明确以下几点: (1)作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化; (2)作用力和反作用力是一对同性质力; (3)注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 对一对作用力、反作用力和平衡力的理解

高一物理第四章牛顿运动定律学习知识点情况总结

高 一 物 理 第 四 章 《 牛 顿 运 动 定 律 》 总 结 一、夯实基础知识 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 理解要点: (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ??=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产 生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。); (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点: (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;

牛顿三大定律

-牛顿三大定律

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老师 姓名 杨海超学生姓名叶帝烽教材版本粤教 _版 学科名称物理年级高一上课时间 1月22 日 09:00—10: 30 课题 名称 牛顿三大定律 教学 目标 正确理解和区分三大定律的内含。教学 重难 点 牛二 教学过程 一、知识整理 1、牛顿第一定律____________________________________________ (1)运动是物体的一种属性,物体的运动________力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即___________________的原因,是使______________ 的原因; (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——____; (4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律________用实验直接验证,但是建立在大量实验现 象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大 量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例, 牛顿第一定律定性地给出了________的关系,牛顿第二定律定量地给出_______的关系。 2、牛顿第二定律:___________________________________________________ _____。公式F=ma. (1)牛顿第二定律定量揭示了__________的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的________;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计 运动,控制运动提供了理论基础; (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是______对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是________而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和_______________相同的,可以用分量式表牛 顿 运 动 定 律 牛顿第 牛顿第 牛顿第 力是改变物体运动状态的原因 意义:反映了力和加速度的关系 表达式: m F a 加速度方向和物体所受合外力方向 作用力

高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)

高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图,有一水平传送带以8m/s 的速度匀速运动,现将一小物块(可视为质点)轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4,已知传送带左、右端间的距离为4m ,g 取10m/s 2.求: (1)刚放上传送带时物块的加速度; (2)传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间. 【答案】(1)24/a g m s μ==(2)1t s = 【解析】 【分析】 先分析物体的运动情况:物体水平方向先受到滑动摩擦力,做匀加速直线运动;若传送带足够长,当物体速度与传送带相同时,物体做匀速直线运动.根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度,由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移,判断以后物体做什么运动,若匀速直线运动,再由位移公式求出时间. 【详解】 (1)物块置于传动带左端时,先做加速直线运动,受力分析,由牛顿第二定律得: mg ma μ= 代入数据得:2 4/a g m s μ== (2)设物体加速到与传送带共速时运动的位移为0s 根据运动学公式可得:2 02as v = 运动的位移: 2 0842v s m a ==> 则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动,设经历时间为t ,则有 212 l at = 解得 1t s = 【点睛】 物体在传送带运动问题,关键是分析物体的受力情况,来确定物体的运动情况,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力. 2.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N .(g 取10 m /s 2)

牛顿三大定律知识点与例题

牛顿三大定律知识点与 例题 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

牛顿运动定律 牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识要点 一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持原来的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. 2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点: (1)牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因. ①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律. ②它定性揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因. (2)牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法:也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析;其次,理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据. 3.惯性 (1)惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关. (2)改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小;或者,产生同样的加速度所需的外力的大小. (3)惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念. 二、牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的内容 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. 2.理解牛顿第三定律应明确以下几点: (1)作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化; (2)作用力和反作用力是一对同性质力; (3)注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别

第三章牛顿三大运动定律知识点与例题

第一单元:牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识要点 一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持原来的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. 2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点: (1)牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因. ①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律. ②它定性揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因. 3.惯性 (1)惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关. (2)改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小;或者,产生同样的加速度所需的外力的大小. (3)惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念. 二、牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的内容 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. 2.理解牛顿第三定律应明确以下几点: (1)作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化; (2)作用力和反作用力是一对同性质力; (3)注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 典题解析 【例1】.关于物体的惯性,下列说法正确的是: A 只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才有惯性. B 惯性是保持物体运动状态的力,起到阻碍物体运动状态改变的作用. C 一切物体都有惯性,速度越大惯性就越大. D 一切物体都有惯性,质量越大惯性就越大. 【解析】牛顿第一定律说明,一切物体都具有惯性,惯性与物体的受力情况和运动情况无关,选项A、C是错误的,惯性大小由物体的质量决定,D正确.惯性不是一种力而是物体本身的一种属性,B错误. 【例2】.有人做过这样一个实验:如图所示,把鸡蛋A向另一个完全一样的鸡蛋B撞去(用同一部分),结果是每次都是鸡蛋B被撞破,则下列说法不正确的是()

高中物理公式大全全集牛顿定律

三、牛顿定律 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、牛顿第一定律 ⑴内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止. ⑵理解牛顿第一定律时应注意的问题 ①牛顿第一定律不像其他定律一样是实验直接总结出来的,它是牛顿以伽利略的理想实验为基础总结出来的. ②牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动规律,牛顿第一定律是独立规律,绝不能简单地看成是牛顿第二定律的特例. ③牛顿第一定律的意义在于指出了一切物体都具有惯性,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态产生加速度的原因. ⑶牛顿第一定律可以从以下几个方面来进一步理解: ①定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性,即“保持匀速直线运动状态或静止状态”,对于所说的物体,在空间上是指所有的任何一个物体;在时间上则是指每个物体总是具有这种属性.即在任何情况下都不存在没有这种属性的物体.这种“保持匀速直线运动状态或静止状态”的性质叫惯性.简而言之,牛顿第一定律指出了一切物体在任何情况

下都具有惯性。 ②定律的后一句话“直到有外力迫使它改变这种状态为止”实际上是对力下的定义:即力是改变物体运动状态的原因,而并不是维持物体运动的原因. ③牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律.其实,不受外力作用的物体在我们的周围环境中是不存在的.当物体所受到的几个力的合力为零时,其运动效果和不受外力的情况相同,这时物体的运动状态是匀速直线运动或静止状态. 应该注意到,不受任何外力和受平衡力作用,仅在运动效果上等同,但不能说二者完全等同,如一个不受力的弹簧和受到一对拉或压的平衡力作用的同一个弹簧,显然在弹簧是否发生形变方面是明显不同的.惯性:物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性. ⑷惯性是一切物体的固有属性,是性质,而不是力.与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能利用惯性而不能克服惯性,质量是物体惯性大小的量度,即质量大的,惯性大;质量小的,惯性小. 2、牛顿第二定律 ⑴内容:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外 力的方向相同. ⑵公式:F合= ma ⑶理解牛顿第二定律时注意的问题 ①瞬时性:力与加速度的产生是同时的,即同时增大,同时减小,同时消失. F=ma是对运动过程中的每一个瞬间成立的,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力作用就有加速度产生;外力停止作用,加速度随即消失,二者之间没有时间上的推迟或滞后,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度;外力随时间改变,则加速度也随时间做同步的改变. ②矢量性:加速度的方向总与合外力方向一致. 作用力F和加速度a都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F=ma是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同.而速度方向与合外力方向没有必然联系. ③独立性:F合应为物体受到的合外力,a为物体的合加速度;而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵从牛顿第二定律,与其他力无关(力的独立作用性).而物体的合加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。 ④在使用牛顿第二定律时还应注意:公式中的a是相对于惯性参照系的,即相对于地面静止或匀速直线运动的参照系.另外,牛顿第二定律只适用于宏观低速的物体,对微观高速物体的研究,牛顿第二定律不适用.(高速是指与光速可比拟的速度;微观是指原子、原子核组成的世界). 3、牛顿第三定律 ⑴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、作用在同一条直线上,但作用点不在同一个物体上. ⑵注意:物体与物体之间的作用力和反作用力总是同时产生、同时消失、同种性质、分别作用在相互作用的两个物体上,它们分别对这两个物体产生的作用效果不能抵消. ⑶作用力和反作用力与一对平衡力的区别:二对作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,而平衡力是作用在同一物体上;作用力与反作用力一定是同一性质的力,平衡力则可以是也可以不是;作用力和反作用力同时产生、同时消失,而一对平衡力,当去掉其中一

牛顿运动定律知识点总结.

牛 顿 运 动 定 律 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变 这种状态为止。 (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ??=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产 生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。); (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律 (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x =ma x ,F y =ma y , 若 F 为物体受的合外力,那么a 表示物体的实际加速度;若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a 表 示物体在该方向上的分加速度;若F 为物体受的若干力中的某一个力,那么a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 (4)牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛顿(使质量为1kg 的物体产生1m/s 2 的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s 2 . (5)应用牛顿第二定律解题的步骤: ①明确研究对象。 ②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速

高中物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析

高中物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x=L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg△x 代值解得: Q=0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m,质量M=0.5kg的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F,同时让传送 带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s。已知木板与物块间动摩擦因数μ1= 3 2 ,木板与传送 带间的动摩擦因数μ2=3 ,取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m; (3)若F=10N,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N(3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲:

高中物理牛顿运动定律基础练习题

牛顿运动定律 第一课时牛顿运动定律 一、基础知识回顾: 1、牛顿第一定律 一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。 2、惯性 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 3、对牛顿第一运动定律的理解 (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 (2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。 (4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。 4、对物体的惯性的理解 (1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。 (2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。质量是物体惯性的唯一量度。 (3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。(4)惯性不是力。 5、牛顿第二定律的内容和公式 物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。公式是:a=F合/ m 或F合 =ma 6、对牛顿第二定律的理解 (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。 (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。(3)牛顿第二定律公式:F合=ma是矢量式,F、a都是矢量且方向相同。 (4)牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位:“牛顿”。 7、牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上 8、对牛顿第三定律的理解 (1)作用力和反作用力的同时性。它们是同时产生同时变化,同时消失,不是先有作

高一物理:解析牛顿三大定律

(一)牛顿第一定律(即惯性定律) 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (1)理解要点: ①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 ②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 ③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。 ④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。 (2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 ①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。 ②质量是物体惯性大小的量度。 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量 =2/严格相等。 m Fr GM ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。 (二)牛顿第二定律 1. 定律内容 成正比,跟物体的质量m成反比。 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合 = 2. 公式:F ma 合 理解要点: ①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失; ②方向性:a与F合都是矢量,方向严格相同; ③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力。 (三)力的平衡 1. 平衡状态 指的是静止或匀速直线运动状态。特点:a=0。 2. 平衡条件 F0。 共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零,即∑= 3. 平衡条件的推论 (1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向; (2)物体在同一平面内的三个不平行的力作用下,处于平衡状态,这三个力必为共点

物理牛顿运动定律练习题及答案

物理牛顿运动定律练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量M=0.4kg 的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m ,某时刻另一质量m=0.1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m /s 的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m /s 2,小滑块始终未脱离长木板。求: (1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰; (2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。 【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】 解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 解得: 对长木板: 得长木板的加速度: 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度: 解得: 长木板位移: 解得: 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得: (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 最终两者的共同速度: 小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: 2.如图所示,倾角θ的足够长的斜面上,放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ,滑块A 的下表面光滑,滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=.由静止同时释放A 和B ,此后若A 、B 发生碰撞,碰撞时间极短且为弹性碰撞.已知重力加速度为g ,求:

(1)A 与B 开始释放时,A 、B 的加速度A a 和B a ; (2)A 与B 第一次相碰后,B 的速率B v ; (3)从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t . 【答案】(1)sin A a g θ=;0B a =(202sin gL θ3)0 23sin L g θ 【解析】 【详解】 解:(1)对B 分析:sin cos B mg mg ma θμθ-= 0B a =,B 仍处于静止状态 对A 分析,底面光滑,则有:mg sin A ma θ= 解得:sin A a g θ= (2) 与B 第一次碰撞前的速度,则有:2 02A A v a L = 解得:02sin A v gL θ=所用时间由:1v A at =,解得:0 12sin L g t θ = 对AB ,由动量守恒定律得:1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得:2221111222 A B mv mv mv =+ 解得:100,2sin B v v gL θ== (3)碰后,A 做初速度为0的匀加速运动,B 做速度为2v 的匀速直线运动,设再经时间2t 发生第二次碰撞,则有:2 212 A A x a t = 22B x v t = 第二次相碰:A B x x = 解得:0 222 sin L t g θ =从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间:12t t t =+

高一物理专题:解析牛顿三大定律

高一物理专题:解析牛顿三大定律 (一)牛顿第一定律(即惯性定律) 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (1)理解要点: ①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 ②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 ③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。 ④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。 (2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 ①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。 ②质量是物体惯性大小的量度。 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量m Fr GM =2/严格相等。 ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。 (二)牛顿第二定律 1. 定律内容 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合成正比,跟物体的质量m成反比。 2. 公式:F ma 合 = 理解要点: ①因果性:F 合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失; ②方向性:a与F 合都是矢量,方向严格相同; ③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F 合是该时刻作用在该物体上的合外力。 (三)力的平衡 1. 平衡状态 指的是静止或匀速直线运动状态。特点:a=0。 2. 平衡条件 共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零,即∑= F0。 3. 平衡条件的推论 (1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向; (2)物体在同一平面内的三个不平行的力作用下,处于平衡状态,这三个力必为共点力; (3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,图示这三个力的有向线段必构成闭合三角形。 (四)牛顿第三定律 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,公式可写为F F =-'。

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