第一讲 牛顿三大定律

第三单元牛顿运动定律,2011届高中物理第一轮总复习,第一节牛顿三大定律,一.牛顿第一定律：,（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运动状态为止。,（2）理解：,惯性：物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,质量是惯性大小的量度,力不是维持物体运动的原因,（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运动状态为止。,一.牛顿第一定律：,力是改变运动状态的原因。,力是产生加速度的原因,（2）理解：,（3）伽利略理想斜面实验是牛顿第一定律的实验基础。,二.牛顿第二定律：,（1）内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。,三、牛顿第二定律的“四性”，,同时性：a为某一瞬时的加速度，F即为该时刻物体所受的合力。F、a只有因果关系而没有先后之分,F发生变化,a同时变化,包括大小和方向。,同向性：任一瞬时，a的方向均与合外力方向相同，当合外力方向变化时，a的方向同时变化，且任意时刻两者方向均保持一致。,同一性：牛顿第二定律的“同一性”有两层意思:一是指加速度a相对于同一个惯性系，一般以大地参考系；二是指式中F、m、a三量必须对应同一个物体或同一个系统。,独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。,三.牛顿第三定律：,（1）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，同时出现，同时消失，分别作用在两个不同的物体上。（2）数学式：F=-F,（3）注意：作用力和反作用力总是同生、同灭、同变、同大小、同性质、反方向，但是分别作用在不同的物体上，因此不能抵消。,1、用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论：()A、作用力与反作用力时刻相等B、作用力与反作用力作用在同一物体上C、作用力与反作用力大小相等D、作用力与反作用力方向相反,CD,2一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a，如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下()A.当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小,BC,3如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧的压力N2的大小变化是：()AN1不变，N2变大BN1变大，N2不变CN1、N2都变大DN1变大，N2减小,B,4、如图所示，用倾角为30的光滑木板AB托住质量为m的小球，小球用轻弹簧系住，当小球处于静止状态时，弹簧恰好水平则当木板AB突然向下撤离的瞬间（）A小球将开始做自由落体运动B小球将开始做圆周运动C小球加速度大小为gD小球加速度大小为,D,5如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述正确的是（）A小球的速度一直减小B小球的加速度先减小后增大C小球的速度先增大后减小D小球机械能守恒,BC,AC,练习、如图，用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接。在下列四种情况下，相同的拉力F均作用在m1上，使m1、m2作加速运动：拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速运动。拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动。以l1、l2、l3、l4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有（）A、l2l1B、l4l3C、l1l3D、l2l4,D,BCD,训练3如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，m1m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧秤。若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧秤示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧秤示数为F2。则以下关系式正确的是（）ABCD,A,训练3.如图示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为MA=3.0kg和MB=2.0kg它们与地面间的动摩擦因数均为=0.10。在A、B之间有一原长L=15cm、劲度系数k=500N/m的轻质弹簧把它们连接，现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两个物体上,已知F1=20N，F2=10N，g取10m/s2。当运动达到稳定时，求：(1)A和B共同运动的加速度的大小和方向。(2)A、B之间的距离(A和B均视为质点)。,解：,（1）A、B组成的系统运动过程中所受摩擦力为,f=(mA+mB)g,设运动达到稳定时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律有,F1F2f(mA+mB)a,解得a1.0m/s2，方向与F1同向（或水平向右）,（2）以A为研究对象，运动过程中所受摩擦力,fA=mAg,设运动达到稳定时所受弹簧的弹力为T，根据牛顿第二定律有,F1TfAmAa解得T=14.0N,所以弹簧的伸长量x=T/k2.8cm,因此运动达到稳定时A、B之间的距离为,s=l+x=17.8cm,四、超重与失重,（1）实重与视重,如图1所示，在某一系统中（如升降机中）用弹簧秤测某一物体的重力,悬于弹簧秤挂钩下的物体静止时受到两个力的作用：地球给物体的竖直向下的重力mg和弹簧秤挂钩给物体的竖直向上的弹力F，mg是物体实际受到的重力，称为物体的实重；,F是弹簧秤给物体的弹力，其大小将表现在弹簧秤的示数上，称为物体的视重。,（2）超重与失重,超重:视重大于实重,称为超重.。,失重：视重小于实重称为失重。,完全失重：视重等于零称为完全失重现象。,（3）超重