高三物理物体间相互作用及牛顿运动定律鲁教版知识精讲

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1、高三物理物体间相互作用及牛顿运动定律鲁教版【本讲教育信息】一.教学内容：物体间相互作用及牛顿运动定律［基本知识］一、考纲要求：（一）力的合成与分解1、合力与分力的关系：____________________。2、运算法则：____________________定则或三角形定则。3、常用的方法：合成法、分解法、__________法和三角形法。（二）牛顿运动定律1、牛顿第一定律的意义（1）描述了物体在不受外力时所处的运动状态（即__________状态或__________状态）。（2）揭示了力是改变物体__________的原因。2、牛顿第二定律（1）表达式：F＝_______

2、___推广：（2）意义：揭示了力是产生__________的原因。3、牛顿第三定律的意义指出了物体间相互作用力的关系。（三）牛顿运动定律的应用1、共点力的平衡条件2、对超重和失重的理解（1）物体发生超重或失重现象时，重力____________________。（2）物体处于超重还是失重状态，与运动方向__________，只决定于__________。若加速度方向向上，则__________，加速度方向向下，则__________。（3）在完全失重状态下，一切____________________现象都会消失。二、教学重点：（一）共点力平衡问题的分析1、共点力平衡的几个重要推论

3、（1）三个或三个以上的力平衡，某一个力（或其中某几个力的合力）与其余力的合力等值反向。（2）同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形。2、分析共点力平衡问题的常用方法（1）正交分解法物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，可以把各力沿两个相互垂直的方向分解，在这两个方向上分别根据列方程并进行讨论。（2）图解法（或三角形法）这种方法适用于三力平衡问题，物体受三个共点力平衡时，把这三个力平移组成一个封闭的矢量三角形，根据三角形中边、角的变化判断力的大小和方向的变化。（3）整体法与隔离法①整体法：只涉及研究系统外力而不涉及系统

4、内部物体之间的内力，一般可采用整体法。②隔离法：为了弄清系统（连接体）内某个物体的受力情况和运动情况，一般可采用隔离法。③整体法和隔离法常常交叉使用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快。（二）摩擦力与弹力的分析与判断1、摩擦力与弹力的关系（1）相似点（2）接触面间有摩擦力存在时，一定会有弹力存在，反之不定。（3）接触面间的动摩擦因数一定时，滑动摩擦力和最大静摩擦力与弹力成正比，但静摩擦力的大小与弹力没有关系。（4）同一接触面间的弹力与摩擦力方向垂直。2、物体间有无静摩擦力及静摩擦力方向的判断物体间是否具有相对运动趋势不是很直观，因此判断静摩擦力方向时比较困难，下面列举几种常用的

5、判断方法。（1）“假设法”和“反推法”①假设法：即先假设没有摩擦力（即光滑）时，看相对静止的物体间能否发生相对运动，若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力。②反推法：是从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的方向了。（2）根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或平衡条件来判断此法关键是先判明物体加速度的方向，再利用牛顿第二定律来确定合力的方向，然后进行受力分析来确定静摩擦力的方向。（3）利用牛顿第三定律（即相互作用力的关系）来判断此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较

6、少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向。3、弹力有无及方向的判断方法与摩擦力的判断方法相似，即利用“假设法”或牛顿运动定律及平衡条件来判断。（三）正交分解法与牛顿第二定律的综合应用1、当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力沿加速度方向和垂直加速度方向上进行分解，从而得到：（沿加速度方向）（垂直于加速度方向）2、特殊情况下分解加速度比分解力更简单这种方法一般是以某种力的方向为x轴正向时，其他力都落在坐标轴上而不需要再分解。【典型例题】一、共点力作用下的平衡问题例1.一个地面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体斜面是光

7、滑的，斜面的倾角为30度，先用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹角也为30度，试求：（1）当斜面体静止时绳的拉力大小（2）若斜面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止状态，k值必须满足什么条件。解析：（1）对小球进行受力分析，如图所示，根据几何关系可以求得（2）以斜面体为研究对象，受力情况如图所示，二、复合场中的平衡问题例2.某空间区域存在匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场强度为0.5N/C，一带电电荷