专题三—牛顿运动定律.doc

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1、牛顿运动定律牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律，是动力学的基础。正确理解和熟练运用牛顿运动定律特别是牛顿第二定律，是进一步学习其它物理知识的关键。1.正确而全面地理解牛顿运动定律（1）理解牛顿第一定律及惯性概念恩格斯说过“力学是从惯性开始的”，可见惯性是一个很重要的概念，同时惯性也是一个较难理解的概念。希望大家能正确而全面地理解牛顿第一定律及惯性。①牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的在实际中不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但牛顿第一定律是建立在大量的实验现象的基础上，通过思维

2、的逻辑推理而发现的，例如伽俐略的理想实验。②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例牛顿第一定律定性地指出了力与运动的关系（力是改变物体运动的原因），特别是指出了物体在不受力的理想情况下物体的运动状态（静止或匀速运动）；牛顿第二定律定量地指出了力与运动的关系（）。因此牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它们是两个不同的定律。③力不是维持物体运动的原因牛顿第一定律指出“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力改变这种状态为止”，因此物体在不受力时仍然可以做匀速运动（或静止），并不需要力来维持，力是“改变这

3、种状态”，即力是改变物体运动状态的原因，这就是力与运动的关系。④惯性不是维持物体运动状态的力，它的作用是阻碍物体运动状态的变化惯性是一切物体保持原来运动状态的性质，而力是物体间的相互作用，因此惯性不是一种力。力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性则是维持物体运动状态、阻碍物体运动状态发生改变的内部因素。⑤速度大或受力大的物体惯性不一定大惯性的大小表示物体运动状态发生改变的难易程度。根据牛顿第二定律可知，质量是物体惯性大小的惟一量度，与物体运动的速度大小、受力大小无关。通常质量相同的物体，速度越大越难停下来

4、，是由于在相同大小的合外力下，速度大的物体停下来时速度改变量大，所需时间长。（2）正确理解牛顿第二定律的“三性”对于牛顿第二定律，应着重理解以下几点：①瞬时性：物体运动的加速度与物体受到的合外力F具有瞬时对应关系：物体在每一瞬时的加速度只决定于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之前或这一瞬时之后的力无关。若不等于零的合外力作用在物体上，物体立即产生加速度；若合外力的大小或方向改变，加速度的大小或方向也立即改变；若合外力为零，加速度也立即为零。这就是牛顿第二定律的瞬时性。②矢量性：物体受到的合外力的方向就是物体运动

5、的加速度的方向，即合外力的方向和加速度的方向始终相同。这就是牛顿第二定律的矢量性。③独立性：若为物体的实际加速度，则F应为物体受到的合外力。作用于物体上的每一个力各自独立产生的加速度也都遵从牛顿第二定律，与其它力无关。物体实际的加速度则是每个力单独作用时产生的加速度的矢量和，这就是力的独立作用原理。根据这个原理，可以把物体所受的各力分解在相互垂直的方向，在这两个方向上分别列出牛顿第二定律方程，这就是牛顿第二定律的正交分解。（3）平衡力与作用力和反作用力的比较根据牛顿第三定律，两个物体之间的作用力和反作用力总是

6、大小相等、方向相反、作用在一条直线上；根据平衡条件，一个物体受到两个力作用而处于平衡状态时（即二力平衡），这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上。可见，一对作用力和反作用力与一对平衡力的相同之处为：每一对力中的两个力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上。它们之间的不同之处，如下表所示： 作用力和反作用力一对平衡力对象不同分别作用在两个物体上作用在一个物体上性质不同两个力同种性质两个力性质不一定相同条件不同两个力相等没有任何条件物体处于平衡状态变化不同同时产生、同时消失、同时变化一个力变化，另一个力

7、不一定变化效果不同分别产生各自状态变化物体处于平衡状态一对作用力和反作用力与一对平衡力的根本区别在于作用力和反作用力分别作用在两个物体上，两个力产生的效果不能抵消，而平衡力作用在一个物体上，两个力产生的效果相互抵消。2.牛顿第二定律的应用（1）用牛顿第二定律解题的两种常用方法用牛顿第二定律解题时，通常有以下两种方法。①合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单。[例1]如图1所示

8、，动力小车沿倾角为的斜面做匀加速直线运动。小车支架上有一单摆，在运动过程中，摆线保持水平，则小车运动的加速度大小（）A.B.C.D.图1解析：以摆球为研究对象，摆球受到细线的水平拉力和重力的作用，如图2所示。由于摆球只受两个力作用而做匀加速运动，则这两个力的合外力方向即为小车运动的加速度的方向。根据牛顿第二定律可得，所以图2②正交分解法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。通