高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律

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1、高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律一.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，直到有外力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律，又叫惯性定律。这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。1・牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式，即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态，或处于静止状态，并且运动是绝对的，而静止是相对的。同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。2.惯性(1)惯性是物体本身的固有屈性，不论物体处于怎样的运动状态，物体均具有惯性。(2)质量是物体惯性大小的量度。质量越大，惯性也就越大。【难

2、点突破】惯性是物体最基本的属性。表现为：当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为物体运动状态不改变；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。【例题】如图所示，水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡。当瓶从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？(1)甲同学认为：在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动，你认为这个结论正确吗？并说明理由。(2)乙同学认为：瓶小的水由于惯性保持原来的静止状态，相对于瓶子来说向左运动，而瓶中的气泡就向右移动，你认为这个结论正确吗，请说明理由。【分析】解决物理问题要选取恰当的研究对象，并忽略一些次要因素.本题中有两个物体可IU选作研究对象：水

3、和气泡.而气泡的质量和水的质量相比较可IU忽略不计，即气泡的惯性大小和水的惯性大小相比较可IU忽略不计.然后再利用惯性知识做出正确的判断.【题解】(1)由于甲同学选取研究对象不当、即将影响结果的主要因素和次要因素颠倒了，所以得出了错误的结论.(2)质量是惯性的量度，气池的质量与水的质量相比可忽略不计’应该选取瓶中的水作为研究对象’从而得出正确的结论.【答案】(1)错(2)对二.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。1.牛顿第二定律(1)牛顿笫二定律揭示了物体的加速度跟它受到的合外力及物体本身质量之间的定量关系，其数学表达式为a^-m式中各物理量取国际单位制中的单位后可以写

4、为F合二/盟(2)牛顿第二定律反映了合外力的方向决定加速度的方向，而加速度的方向和速度改变量的方向一致，所以速度改变量的方向也就决定于合外力的方向。(3)作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度，物体最终表现岀来的加速度是这些加速度的矢量和，由此可以提供计算物体加速度的两条途径，即可以先求合外力，再求合外力产生的加速度；可以先求所有外力产生的加速度，再求这些加速度的矢量和。2.用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤(1)确定研究对象。(2)对物体进行受力分析和运动状态分析。(3)受力情况若比较简单，求出F合；受力情况若比较复杂，可以用正交分解法，把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度方向，求

5、出在这两个方向上的合力。[ZE=mav⑷根据牛顿第二定律列岀方程尸合二鯛或鼻」在多数情况下斫0。ry=may【难点突破】牛顿第二定律反映了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，合外力不为零,则物体的加速度不为零；合外力恒定不变，则物体的加速度恒定不变；合外力随吋I'可改变,则物体的加速度也成比例的随时间改变；合外力消失时，物体的加速度也同时消失。即：物体的加速度与物体所受合外力同时产生、同时变化、同时消失。【例题】惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为刃的滑块，滑块两侧分别与

6、劲度系数均为&的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止。弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测岀滑块的相对位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度：(2001年，全国)A.方向向左，大小为一mC・方向向左，大小为竺mB.方向向右，大小为一mD.方向向右，大小为竺m【分析】标尺滑杆滑块本题涉及到的物体有滑块.弹餐标尺等，那么选取哪个物体为研究对象呢？由题中给出的四个选项和题干中的物理量结合起来分析，选取滑块为研究对象，略去摩擦.弹簧质量等次要因素.【题解】选取滑块为研究对象，其受力情况如图3-6所示，在

7、竖直方向,滑块受力平衡，在水平方向上滑块受到左右两个弹簧的弹力作用，方向水平向右，根据胡克定律得到其大小为T=T2=ks根据牛顿第二定律F^=ma解以上两式得a-2ks/m【答案】D【例题】如图所示，一质量为刃的物体系于长度分别为厶、的两根细绳上，与竖直方向夹角为砂，Z水平拉直，物体处于平衡状态，现将Z线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。甲乙(1)下面是某同学对该题的一种解法：设Z线上拉力为T,厶