牛顿运动定律3.ppt

第三章牛顿运动定律 一 牛顿第一定律1 一切物体在不受外力时 总保持匀速直线运动状态或静止状态 直到有 迫使它改变这种状态为止 2 力是 的原因 即力是使物体产生加速度的原因 运动不需要力来维持 3 惯性是一切物体都具有的属性 是物体的固有性质 质量是惯性大小的唯一量度 二 牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总是 一 牛顿第一定律1 建立 牛顿第一定律是通过逻辑推理得出的结论 2 条件 物体不受外力或所受合外力为零 不受外力 是理想环境下的条件3 结论 物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 4 惯性 物体具有保持原来运动状态的性质叫惯性 与物体是否受力 怎样受力无关 与物体是否运动 怎样运动 所处的地理位置无关 一切物体都具有惯性 5 质量是物体惯性大小的唯一量度 质量越大惯性越大 6 牛顿第一定律的建立 具有以下三个重要意义 1 它揭示了物质的一种性质 一切物体都具有惯性 因此 牛顿第一定律又叫做惯性定律 2 它揭示了力的本质 力是改变物体运动状态的根本原因 而不是维持物体运动状态的原因 是产生加速度的原因 二 牛顿第三定律1 作用力和反作用力是同时存在 同时变化 同时消失 2 作用力和反作用力是同种性质的力 如作用力是摩擦力 反作用力也一定是摩擦力 3 作用力和反作用力作用在不同物体上 因而它们之间的作用效果不存在相互抵消或合力为零的问题 4 一对相互作用力和一对平衡力的比较 点评 最大区别是 是否作用在同一个物体上 三 牛顿第二定律物体的加速度a跟所受的 成正比 跟物体的 成反比 加速度的方向与 的方向相同 其数学表达式为 二 力学单位制在国际单位制中 选定七个基本物理量的单位作为基本单位 其中三个力学部分的基本单位分别是 它们所对应的物理量分别是 和 对牛顿第二定律的理解 4班 3 独立性 作用于物体上的每一个力都各自产生加速度 4 局限性 牛顿第二定律适用于宏观物体的低速运动 力 加速度 速度关系1 一般情况下 合力与速度无必然的联系 运用牛顿运动定律处理矢量的两种基本方法1 合成法合成法就是先直接求出物体所受外力的合力 然后应用牛顿定律F合 ma求解的方法 当物体只受两 三个力作用 且较容易求出其合力时 使用此法比较方便 2 正交分解法分解法是指在两个方向上应用牛顿第二定律 使复杂问题简单化 四 超重现象1 物体对支持物的压力 或对竖直悬挂物的拉力 物体所受重力的情况称为超重现象 2 产生超重现象的条件是 物体具有 的加速度 五 失重现象1 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 物体所受重力情况叫失重现象 2 产生失重现象的条件是 物体具有 的加速度3 完全失重状态是物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 等于零的状态 产生条件是 物体的加速度等于 六 应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题1 已知物体的受力情况 求运动情况 2 已知物体的运动情况 求受力情况 在这两类问题中 受力分析是关键 是联系物体受力情况和运动情况的桥梁 加速度 解题思维过程如下 运用牛顿运动定律解题步骤 1 通过审题 选取研究对象 明确物理过程 2 分析研究对象的受力分析和运动情况 画好受力示意图和运动过程示意图 3 根据牛顿第二定律和运动公式列方程 要特别注意公式中各矢量的方向及正负号的选择 4 统一单位后 将数值代入方程求解 5 检查答案是否完整 合理 必要时需讨论 巩固练习 1 光滑水平地面上质量为10Kg的物体受到斜向右上方与水平方向成370角的拉力F 50N作用在水平面上由静止开始运动 求物体开始运动2s内的位移大小 2 一个质量为75Kg的滑雪人以2m s的初速度沿山坡匀加速滑下 山坡的倾角为300 在5s的时间内滑下的路程为60m 求滑雪人受到的阻力 包括摩擦和空气阻力 g 9 8m s2 牛顿第二定律的应用 牛顿第二定律的两类基本问题1 已知受力情况求解运动情况2 已知运动情况求解受力情况解题的基本方法 F合 a 1 已知受力情况求解运动情况 对物体受力分析 例题1 一个静止在水平地面上的物体 质量是2Kg 在6 4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动 物体与水平地面间的滑动摩擦力是4 2N 求物体4s末的速度和4s内发生的位移 练习1 质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它 刚好能在水平面上匀速前进 求 1 若改用50N拉力沿与水平方向成37 的夹角向斜上方拉它 使物体由静止出发在水平面上前进8m时 它的速度多大 2 在前进8m时撤去拉力 又经过3s 物体的速度多大 答案 1 4m s 2 1m s F合 a 2 已知运动情况求解受力情况 确定物体的受力情况 例2 以15 的速度行驶的汽车 在关闭发动机后 经10 停了下来 汽车的质量是 求汽车所受的阻力 解 汽车的运动过程是匀减速直线运动 运动示意图如图所示 则由 对汽车受力分析 有 FN mgFf ma 即 其中负号表示力的方向与汽车前进的方向相反 例题3 一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下 山坡的倾角是30 从静止开始5s内下滑了31 25米 求滑雪板所受阻力 运动员做的是初速度为零的匀加速直线运动 练习2 质量为2K 的物体从高处下落 经过某一位置时的速度是