(高中教育)牛顿运动定理

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1、●自主学习1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或状态，直到有迫使它改变这种状态为止．2．惯性：物体保持匀速直线运动状态和状态的性质．静止外力静止【特别提醒】(1)惯性是物体的固有属性，与物体是否受力及处于何种运动状态无关．(2)质量是惯性大小的量度．质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．●深化拓展一、对惯性及牛顿第一定律的进一步理解1．惯性的表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)．(2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性

2、大，物体运动状态难以改变；惯性小，物体运动状态容易改变．2．对牛顿第一定律的进一步理解(1)明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)揭示了力的本质牛顿第一定律对力的本质进行了定义：力是改变运动状态的原因，不是维持运动状态的原因．例如：物体在阻力作用下，运动速度越来越小，直至最后停下来，这里的阻力不维持物体的运动，反而阻碍了物体的运动，改变了运动状态．(3)揭示了不受力作用时物体的运动规律牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力

3、作用的物体是不存在的，当物体受外力作用，但所受合力为零时，其作用效果跟不受外力作用时相同，因此，我们可以把理想情况下的“不受外力作用”理解为实际情况中的“所受合外力为零”．3．惯性定律与惯性的实质是不同的(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体是否受力、受力的大小无关．(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律．【特别提醒】(1)牛顿第一定律并非实验定律．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)牛顿第一定律并非牛顿第二定律的特例，而是不受任何外力的

4、理想化情况．●针对训练下列关于惯性的说法正确的是()A．汽车受到外力时惯性消失B．汽车速度越大越难刹车，表明速度越大惯性越大C．在宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性D．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小解析：惯性是物体的固有属性；质量是惯性大小的唯一量度，惯性与物体所处的运动状态无关，与物体是否受力及受力大小无关，所以选项A、B、C均错，正确选项为D.答案：D●自主学习一、牛顿第二定律1．内容：物体的加速度与所受的成正比，跟物体的成反比，加速度的方向跟合力的方向．2．表达式：F合＝.3．力的单位：当质

5、量的单位是kg、加速度的单位是m/s2时，力的单位就是N，即1N＝.合力质量相同ma1kg·m/s24．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面或匀速直线运动的参考系．(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、运动(远小于光速)的情况．静止低速●深化拓展对牛顿第二定律的进一步理解牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系．联系物体的受力情况和运动情况的桥梁是加速度．可以由以下角度进一步理解牛顿第二定律.同向性公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a同向正比性m一定时，a∝

6、F瞬时性a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合力因果性F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力同一性有三层意思：①加速度a相对于同一惯性系(一般指地面)②F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统③F＝ma中，各量统一使用国际单位独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和③合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：Fx＝max，Fy＝may局限性①只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动

7、的粒子②物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系(惯性系)而言的【特别提醒】(1)应用牛顿第二定律求a时，可以先求F合，再求a，还可以先求各个力的加速度，再合成求出合加速度．(2)独立性原理是牛顿第二定律正交分解法的基础，根据独立性原理，把物体所受的各力分解在相互垂直的方向，在这两个方向分别列牛顿第二定律方程．这就是牛顿第二定律的正交分解法．●针对训练一个木块放在水平面上，在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，当水平拉力为2F时木块的加速度大小是a，则水平拉力为4F时，木块的加速度大小是()A．aB．2a

8、C．3aD．4a解析：木块在竖直方向上受到重力和支持力的作用．这两个力始终平衡，在研究水平方向加速度时可不考虑．当水平拉力为F时木块恰好做匀速直线运动，所以阻力大小也为F，当水平拉力为2F时，由牛顿第二定律有F合＝2F－F＝ma得质量m＝，当水平拉力为4F时，加速度为a4F＝a＝3a，选C.答案：C●自主学习二、牛顿第三定律1．内容：两个物体之