牛顿运动定律复习

牛顿运动定律牛顿运动定律 一 牛顿第一定律 惯性定律 一 牛顿第一定律 惯性定律 1 内容 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态 直到有外力迫使它改变这种状态内容 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态 直到有外力迫使它改变这种状态 为止 为止 2 意义 解读定律内容 意义 解读定律内容 1 运动状态的改变 运动状态的改变 速度的改变速度的改变 产生加速度产生加速度 力是物体产生加速度的原因 不是维持物体运动的原因 力是物体产生加速度的原因 不是维持物体运动的原因 2 物体不受外力时处于静止或匀速直线运动状态 物体不受外力时处于静止或匀速直线运动状态 拓宽 如果物体所受拓宽 如果物体所受合外力为零合外力为零 物体不受外力作用或所受的所有外力的力为零 物体不受外力作用或所受的所有外力的力为零 则物 则物 体总保持静止状态或匀速直线运动状态 体总保持静止状态或匀速直线运动状态 3 外力的作用 迫使物体改变运动状态 力是改变物体运动状态的原因 外力的作用 迫使物体改变运动状态 力是改变物体运动状态的原因 4 惯性 不要把惯性与牛顿第一定律混淆 惯性 不要把惯性与牛顿第一定律混淆 1 概念 物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质 概念 物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质 2 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有属性 与运动状态或是否受力无关 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有属性 与运动状态或是否受力无关 3 质量是惯性大小的唯一量度 惯性的大小意味着改变该物体运动状态的难易程度 质量是惯性大小的唯一量度 惯性的大小意味着改变该物体运动状态的难易程度 二 牛顿第二定律 牛顿运动定律仅适用于低速运动的宏观物体 二 牛顿第二定律 牛顿运动定律仅适用于低速运动的宏观物体 1 内容 表达式 注意内容 表达式 注意 K 1 的情况 的情况 2 四性四性 1 矢量性 大小 方向 矢量性 大小 方向 2 瞬时性 力与加速度瞬时对应 同时产生 同时变化 同时消失 瞬时性 力与加速度瞬时对应 同时产生 同时变化 同时消失 3 同一性 同一性 F m a 对应同一物体 同一时刻对应同一物体 同一时刻 4 独立性 每个力都可以产生各自的加速度 物体的实际加速度是每个加速度的矢量和 独立性 每个力都可以产生各自的加速度 物体的实际加速度是每个加速度的矢量和 3 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用 大小改变方向不变 方向改变大小不变 大小和方向都改变 m F a 2 0 2 2 0 0 2 2 1 vvax attvx atvv 受力 分析 牛顿运动定律牛顿运动定律 加加速速度度是是运运动动和和力力之之 间间联联系系的的纽纽带带和和桥桥梁梁 超超重重和和失失重重 a向向上上时时 F G 超超重重 a向向下下时时 F G 失失重重 a g时时 F 0 完完全全失失重重 三 牛顿第三定律三 牛顿第三定律 1 内容 表达式内容 表达式 2 一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 1 如图所示 水平地面上有两块完全相同的木块如图所示 水平地面上有两块完全相同的木块 AB 在水平推力在水平推力 F 作用下运动作用下运动 用用 FAB 代表代表 A B 间的相互作用力间的相互作用力 A 若地面是完全光滑的 则若地面是完全光滑的 则 FAB F B 若地面是完全光滑的 则若地面是完全光滑的 则 FAB F 2 C 若地面是有摩擦的 则若地面是有摩擦的 则 FAB F D 若地面是有摩擦的若地面是有摩擦的 则则 FAB F 2 2 雨滴从高空由静止开始自由下落时 其所受的阻力与速度成正比 则雨滴在下落的过程中 雨滴从高空由静止开始自由下落时 其所受的阻力与速度成正比 则雨滴在下落的过程中 其加速度将其加速度将 填增大 减小或不变填增大 减小或不变 直到最后其加速度将变为 直到最后其加速度将变为 填零 恒定值或无限大填零 恒定值或无限大 或负数或负数 其速度开始时将 其速度开始时将 填增大 减小或不变填增大 减小或不变 直到最后为 直到最后为 填零 恒定值或无限填零 恒定值或无限 大大 3 一物体放在光滑水平面上 初速为零 先对物体施加一向东的恒力一物体放在光滑水平面上 初速为零 先对物体施加一向东的恒力 F 历时 历时 1s 随即把此力改为 随即把此力改为 向西 大小不变 历时向西 大小不变 历时 1s 接着又把此力改为向东 大小不变 历时 接着又把此力改为向东 大小不变 历时 1s 如此反复 只改变力的 如此反复 只改变力的 方向 共历时方向 共历时 1min 在此 在此 1min 内 内 A 物体时而向东运动 时而向西运动 在 物体时而向东运动 时而向西运动 在 1min 末静止于初始位置之东末静止于初始位置之东 B 物体时而向东运动 时而向西运动 在 物体时而向东运动 时而向西运动 在 1min 末静止于初始位置末静止于初始位置 C 物体时而向东运动 时而向西运动 在 物体时而向东运动 时而向西运动 在 1min 末继续向东运动末继续向东运动 D 物体一直向东运动 从不向西运动 在 物体一直向东运动 从不向西运动 在 1min 末静止于初始位置之东末静止于初始位置之东 4 一物体放置在倾角为一物体放置在倾角为 的斜面上 斜面固定于加速上升的电梯中 加速度为的斜面上 斜面固定于加速上升的电梯中 加速度为 a 如图所示 在 如图所示 在 物体始终相对于斜面静止的条件下物体始终相对于斜面静止的条件下 A 当当 一定时 一定时 a 越大 斜面对物体的正压力越小越大 斜面对物体的正压力越小 B 当当 一定时 一定时 a 越大 斜面对物体的摩擦力越大越大 斜面对物体的摩擦力越大 C 当当 a 一定时 一定时 越大 斜面对物体的正压力越小越大 斜面对物体的正压力越小 D 当当 a 一定时 一定时 越大 斜面对物体的摩擦力越小越大 斜面对物体的摩擦力越小 5 在水平面上有一质量为在水平面上有一质量为 5kg 的物体 它受到与水平方向成的物体 它受到与水平方向成 530 角并斜向上的角并斜向上的 25N 的拉力时 恰好的拉力时 恰好 做匀速直线运动 取做匀速直线运动 取 g 10m s 问 问 1 当拉力为 当拉力为 50N 时 加速度多大 时 加速度多大 2 当拉力为 当拉力为 62 5N 时 加速度多大 时 加速度多大 6 一倾角为 一倾角为 300 的斜面上放一木块 木块上固定一支架 支架末端用丝线悬挂一小球 木块在斜的斜面上放一木块 木块上固定一支架 支架末端用丝线悬挂一小球 木块在斜 面上下滑时 小球与滑块相对静止共同运动 当细线面上下滑时 小球与滑块相对静止共同运动 当细线 1 沿竖直方向 沿竖直方向 2 与斜面方向垂直 与斜面方向垂直 3 沿水沿水 平方向 求上述三种情况下滑块下滑的加速度 平方向 求上述三种情况下滑块下滑的加速度 F a 7 如图所示 物体如图所示 物体 P 以一定的初速度以一定的初速度 v 沿光滑水平面向右运动 与一个右端固定的轻质弹簧相撞 沿光滑水平面向右运动 与一个右端固定的轻质弹簧相撞 并被弹簧反向弹回 若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律 那么在并被弹簧反向弹回 若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律 那么在 P 与弹簧发生相互作用的整与弹簧发生相互作用的整 个过程中个过程中 A P 的加速度大小不断变化 方向也不断变化的加速度大小不断变化 方向也不断变化 B P 的加速度大小不断变化 但方向只改变一次的加速度大小不断变化 但方向只改变一次 C P 的加速度大小不断改变 当的加速度大小不断改变 当 加速度数值最大时 速度最小加速度数值最大时 速度最小 D 有一段过程 有一段过程 P 的加速度逐渐的加速度逐渐 增大 速度也逐渐增大增大 速度也逐渐增大 8 如图如图 3 2 4 所示是两根轻弹簧与两个质量都为所示是两根轻弹簧与两个质量都为 m 的小球连接成的系统 上面一根弹簧的上端固的小球连接成的系统 上面一根弹簧的上端固 定在天花板上 两小球之间还连接了一根不可伸长的细线 该系统静止 细线受到的拉力大小等于定在天花板上 两小球之间还连接了一根不可伸长的细线 该系统静止 细线受到的拉力大小等于 4 mg 在剪断了两球之间的细线的瞬间 球在剪断了两球之间的细线的瞬间 球 A 的加速度的加速度 aA 和球和球 B 的加速度的加速度 aB 分别分别 是是 A 2g 竖直向下 竖直向下 2g 竖直向下 竖直向下 B 4g 竖直向上 竖直向上 4g 竖直向下 竖直向下 C 2g 竖直向上 竖直向上 2g 竖直向下 竖直向下 D 2g 竖直向下 竖直向下 4g 竖直向下 竖直向下 9 如图所示 一质量为 如图所示 一质量为 m 的物块放在水平地面上 现在对物块施加一个大小为的物块放在水平地面上 现在对物块施加一个大小为 F 的水平恒力 使的水平恒力 使 物块从静止开始向右移动距离物块从静止开始向右移动距离 s 后立即撤去后立即撤去 F 物块与水平地面间的动摩擦因数为 物块与水平地面间的动摩擦因数为 求 求 1 撤去撤去 F 时 物块的速度大小 时 物块的速度大小 2 撤去撤去 F 后 物块还能滑行多远 后 物块还能滑行多远 10 某消防队员从一平台上跳下 下落某消防队员从一平台上跳下 下落 2m 后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心 又下降了又下降了 0 5m 在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为 在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为 A 自身所受重力的 自身所受重力的 2 倍倍 B 自身所受重力的 自身所受重力的 5 倍倍 C 自身所受重力的 自身所受重力的 8 倍倍 D 自身所受重力的 自身所受重力的 10 倍倍 11 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并做各种空中动作的运动项目 一个质量为蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并做各种空中动作的运动项目 一个质量为 60kg 的运动员 从离水平网面的运动员 从离水平网面 3 2m 高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5 0m 高高 处 已知运动员与网接触的时间为处 已知运动员与网接触的时间为 1 2s 若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理 求 若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理 求 此力的大小 此力的大小 12 科研人员乘气球进行科学考察 气球 座舱 压舱物和科研人员的总质量为科研人员乘气球进行科学考察 气球 座舱 压舱物和科研人员的总质量为 990 kg 气球在空中气球在空中 停留一段时间后 发现气球漏气而下降 及时堵住 堵住时气球下降速度为停留一段时间后 发现气球漏气而下降 及时堵住 堵住时气球下降速度为 1 m s 且做匀加速运 且做匀加速运 动 动 4 s 内下降了内下降了 12 m 为使气球安全着陆 向舱外缓慢抛出一定的压舱物 此后发现气球做匀减 为使气球安全着陆 向舱外缓慢抛出一定的压舱物 此后发现气球做匀减 速运动 下降速度在速运动 下降速度在 5 分钟内减少了分钟内减少了 3 m s 若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略 重力加速度若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略 重力加速度 g 9 89 m s2 求抛掉的压舱物的质量 求抛掉的压舱物的质量 13 如图如图 3 2 5 所示 质量为所示 质量为 m 的人站在自动扶梯上 扶梯正以加速度的人站在自动扶梯上 扶梯正以加速度 a 向上减速运动 向上减速运动 a 与水与水 平方向的夹角为平方向的夹角为 求人所受到的支持力和摩擦力 求人所受到的支持力和摩擦力 14 一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆 M 和和 N 他们只能在如图所示平面内摆动 某一瞬时出现图 他们只能在如图所示平面内摆动 某一瞬时出现图 示情景 由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是 示情景 由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是 A 车厢作匀速直线运动 车厢作匀速直线运动 M 在摆动 在摆动 N 在静止在静止 B 车厢作匀速直线运动 车厢作匀速直线运动 M 在摆动 在摆动 N 也在摆动也在摆动 C 车厢作匀速直线运动 车厢作匀速直线运动 M 静止 静止 N