专题三,牛顿运动定律

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1、.专题三 牛顿运动定律 一、知识结构：（一）牛顿第一定律：1. 定律内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2. 意义：（1）牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动状态。（2）牛顿第一定律说明一切物体都有惯性。（3）牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。3. 惯性： 物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关。惯性的表现形式：（1

2、）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。惯性大，物体运动状态难以改变；惯性小，物体运动状态容易改变。当物体不受外力或所受外力的合力为零时，惯性表现为维持原来的静止或匀速直线运动状态不变。当物体受到外力作用而做变速运动时，物体同样表现具有惯性。这种表现可以从两方面说明：第一，物体表现出具有反抗外力的作用而维持其原来运动状态不变的趋向。具体地说，外力要迫使物体改变原来的运动状态，而物体的惯性要反抗外力的作用而力图维持物体原来的运动状态，这一对矛盾斗争的结果表现为物

3、体运动状态改变的快慢——产生大小不同的加速度，在同样大小的力作用下，惯性大的物体运动状态改变较慢（加速度小），惯性小的物体运动状态改变较快（加速度较大）。第二，做变速运动的物体虽然每时每刻速度都在变化，但是每时每刻物体都表现出要维持该时刻速度不变的性质，只是由于外力的存在不断地打破它本身惯性的这种“企求”，致使速度继续变化。如果某一时刻外力突然撤销，物体就立刻“维持住”该时刻的瞬时速度不变而做匀速直线运动，这充分反映了做变速运动的物体仍然具有保持它每时每刻的速度不变的性质——惯性。..有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大，惯性就大；速度小，惯性就小”。理由

4、是物体运动速度大，不容易停下来；速度小，容易停下来。产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”。事实上，在受到了相同阻力的情况下，速度（大小）不同、质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的。这就说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度是相同的，所以它们的惯性是相同的，与它们的速度无关。4. 理想实验方法也叫假想实验或思想实验。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，是人们在思想中塑造的理想过程。牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证。 （二

5、）牛顿第二定律1. 定律内容：物体的加速度a跟物体所受的外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。2. 公式：F合=ma。关于牛顿第二定律的理解，注意以下几点：（1）牛顿第二定律反映的是加速度与力和质量的定量关系：    ① 合外力和质量决定了加速度，加速度不能决定力和质量；    ② 大小关系：加速度与合外力成正比，与质量成反比；    ③ 方向关系：加速度的方向总跟合外力的方向相同；    ④ 单位关系：应用F＝ma进行计算时，各量必须使用国际单位制中的单位。特别提示：    力和加速度有瞬时对应关系，和速度没有瞬时对应关系，有力必定同时产生

6、加速度，但不能同时产生速度。力的方向与其产生的加速度方向一定相同，但力的方向和速度的方向没有确定关系。对一定质量的物体，力的大小决定加速度的大小，但力的大小和速度的大小没有确定关系。    （2）牛顿第二定律是力的瞬时规律，它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度。加速度跟力同时产生、同时变化、同时消失。    （3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx＝max，Fy＝may，列方程。3. 牛顿第二定律的适用范围是：低速（相对于光速）、宏观（相对微观粒子）。用

7、F＝ma列方程时还必须注意其“相对性”和“同一性”。所谓“相对性”是指：在中学阶段利用F＝ma求解问题时，式中的a相对的参考系一定是惯性系，一般以大地为参考系。若取的参考系本身有加速度，那么所得的结论也将是错误的。“同一性”是指式中的F、m、a三量必须对应同一个物体。譬如图中，在求物体A的加速度时，有些同学总认为B既然在A上，应该有F－μ1（mA+mB）g－μ2mBg＝（mA+mB）aA。分析此方程，方程的左边是物体A受的合外力，但方程的右边却是A和B的总质量，显然合力F与m不对应，故此方程是错误的。 ..（三）牛顿第三定律   1. 定律内容：两个