【专题二】牛顿定律（含天体力学）.doc

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1、【专题二】牛顿定律（含天体力学）【考情分析】牛顿运动定律是高中物理的主干知识，牛顿运动定律也是力学的基石,占有重要的地位，是高中物理的一个重点，也是高考的热点，年年都有这方面的考题。从近几年高考看，要求准确理解牛顿第一定律；加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是物体受力分析的方法；理解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重。本章内容的高考试题每年都有，对本章内容单独命题大多以选择、填空形式出现，趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。经常与电场、磁场联系，构成难度较大的综合性试题，运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体，考查推理能力

2、和综合分析能力。牛顿第二定律经常和圆周运动、带电粒子在电磁场中的运动形成综合性较强的综合题。纵观近几年各种形式的高考试题，题目一般是运动情景复杂、综合性强，多把场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、功能关系以及交变电场等知识有机地结合，题目难度中等偏上，对考生的空间想像能力、物理过程和运动规律的综合分析能力，及用数学方法解决物理问题的能力要求较高，甚至有构思新颖、过程复杂、高难度的压轴题出现。应用万有引力定律分析天体的运动也是高中物理的一个重点内容，也是高考每年必考的内容,必须引起足够的重视。尽管万有引力定律知识点不多,但需要用万有引力定律处理的习题题型却很多,如计

3、算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等，且综合性强.历年来高考在天体力学中考查的重点主要是解决有关天体运动的问题，题型以选择与填空居多，但近年也经常出现计算题来考查这个知识点，考生往往感到很困难，故非常值得关注.【知识交汇】1.第二定律在第一定律的基础上，进一步研究了物体在受力作用条件下的运动状态，确定了力、质量以及加速度的瞬时对应关系，是牛顿三个运动定律的核心。牛顿第二定律具有四性，即①矢量性：物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的；②瞬时性：加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变

4、化、同时消失；③独立性；④同体性：即加速度和合外力、质量必须是对应于同一个物体的.2.运用牛顿运动定律列方程的常用方法：①力的合成法：这种方法非常适用于物体只受到两个力的作用而产生加速度的情形，这里合外力的方向就是加速度的方向。②正交分解法：当物体受到两个以上的力的作用而产生加速度时，常常用正交分解法进行解答，可以根据物理问题的实际情景采用分解力或者分解加速度的方法进行.多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度的方向两个分量，即：Fx=ma（沿着加速度方向）；Fy=0（垂直于加速度的方向）。3.如果已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出加速度，再由运动学

5、公式就可以知道物体的运动情况；相反地，已知物体的运动情况，知道了加速度，由牛顿第二定律就可以求出未知的力，这就是动力学的两类基本问题，加速度是个“桥梁”.4.超重和失重：①当物体具有向上的加速度a(向上加速运动或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F,由牛顿第二定律有F－ｍｇ＝ｍa,则F＝ｍ（ｇ＋a）＞ｍｇ；②当物体具有向下的加速度a(向下加速运动或向上做减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F.由牛顿第二定律有ｍｇ－Ｆ＝ｍa,故Ｆ＝ｍ（ｇ－a）＜ｍｇ；③完全失重:当物体有向下的加速度且a＝g时，F压＝0或F拉

6、＝0，则产生完全失重现象。在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。5.天体之间的作用力，主要是万有引力。而行星和卫星的运动，可近似看作是匀速圆周运动，万有引力即是行星、卫星作匀速圆周运动的向心力。尽管有关天体力学的题型千变万化，但解决天体力学问题有两条基本思路，其一是将天体的运动看作是匀速圆周运动，则天体做圆周运动所需向心力由万有引力提供．即有，这也是解决此类问题的基本方法和关键，应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.其二是物体的重力大小等于万有引力，即，该式由于很常用，故俗称“黄金代换式”。对一般问

7、题而言，利用这两个公式大都能够解决，个别问题还需要结合其它公式方可求解．【思想方法】【例1】两个重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为m1、m2，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块一起从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B受到的摩擦力为（）A.等于零B.大小等于μ1m2gcosθC.大小等于μ2m2gcosθD.方向沿斜面向上【解析】滑块A与斜面间存在相对运动，故肯定存在滑动摩擦力.假设A与B之间无摩擦力作用，则滑块B下滑的加速度必将大于滑块A下滑的加速度，滑块A和B不可能以相同的加

8、速度下滑，