高中物理牛顿三大定律的预习

1、版 牛顿运动定律【基础知识点】1牛顿第一定律牛顿物理学的基石1.1牛顿第一运动定律（惯性定律）：一切物体总是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。1.2理解牛顿第一定律：（1）惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。（2）运动状态的改变：速度的大小或方向这两个条件任一个发生改变。（3）力的含义：力是改变物体运动状态的原因。（4）力和运动的关系：力不是维持运动的原因，也不是产生运动的原因。1.3理解惯性：（1）惯性的大小就是物体保持其原来运动状态的本领的大小。（2）惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性；惯性不是力。（3）惯性只与物体的质量有关，与物体

2、是否受力，是否运动，及所处的位置和环境无关。（4）惯性的具体表现形式：a 当物体不受外力或所受外力为零时，惯性表现为保持原有的运动状态不变b 当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度。物体的惯性越大，运动状态越难改变。 【例1】关于惯性的说法，正确的是( )a只有运动的物体才有惯性b只有物体的运动状态发生改变时，物体才有惯性c质量相同的两个物体，由于受力情况不同，所以惯性不一定相同d物体的惯性与物体的运动状态无关【例2】公路上行驶的车辆突然刹车，乘客向前方倾斜，这是因为（ ）a乘客随车辆前进时已受了一个向前的力，这个力在刹车时继续作用b在刹车时，车辆对乘客施加了一个向前的力c车辆

3、具有惯性，因而促使乘客向前倾倒d乘客具有惯性，而车辆突然减速【例3】车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为 （ ）a人跳起后，车厢内空气给他向前的力，带着他随同火车一起向前运动b人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动c人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已d人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度【例4】运动着的物体，若所受的一切力突然同时消失，那么它将( ).a立即停止 b先慢下来，然后停止c作变速直线运动 d作匀速直线运动【例5】一辆汽车

4、分别以6ms和4ms的速度运动时，它的惯性大小( ).a一样大 b速度为4ms时大c速度为6ms时大 d无法比较【例6】如图所示，木块b放在小车a上，和小车a一起以速度v向前匀速运动，a和b间光滑，当小车遇到障碍物突然停止时，b的运动情况是（ ）a 向前倾倒 b向后倾倒c与a一起停止 d以速度v向前运动 2牛顿第三定律2.1力&反作用力：物体间相互作用的一对力叫做作用力与反作用力，把其中的任意一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。2.2牛顿第三定律：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，作用在一条直线上。2.3平衡力与作用力与反作用力的区别相同点：都是大小相等、方向相反、作用

5、在同一直线上不同点：物体数（平衡力是针对一个物体、作用力与反作用力针对两个物体）、 性质一致与否（平衡力不一定是同种性质的力、作用力和反作用力是同种性质的力） 时间关系（平衡力不一定同时产生同时消失、作用力和反作用力一定同时产生同时消失） 效果（平衡力的作用效果可以相互抵消，即使物体处于静止或匀速直线运动状态、作用力和反作用力不能）【例1】马拉着车在平直的路面上匀速前进，则下列说法正确的是（ ）a马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力b马拉车的力和车拉马的力是一对平衡力c路面对车的摩擦力和车对马的拉力是一对作用力和反作用力d路面对车的摩擦力和马对车的拉力是一对平衡力【例2】马拉着车在平直

6、的路面上匀加速启动的过程中，下列说法正确的是（ ）a马拉车的力大于车拉马的力b马拉车的力大于路面对车的摩擦力c车拉马的力大于路面对车的摩擦力d马拉车的力等于车拉马的力【例3】推力f把一个物体压在竖直的墙壁上静止不动，如图所示，下列关于力的相互关系的叙述中正确的是（ ）a作用力f和物体对墙壁的压力平衡 b物体的重力和墙壁对物体的静摩擦力大小相等、方向相反 fc作用力f和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力d以上说法都不对【例4】传送皮带把物体由底处送到高处的过程中，物体与皮带间的作用力和反作用力的对数有（ ）a一对 b两对 c三对 d四对【例5】物体放在桌上处于静止，它所受的重力的反作用力作用

7、在 上；重力的平衡力是 ；桌面支持力的反作用力是 。【例6】如图所示，甲乙两物体紧靠在一起放在光滑水平面上，若甲、乙的质量关系是m甲 = 3m乙，水平力f先后分别从左右两个方向推动甲、乙做匀加速直线运动，这两次的加速度之比为 ，甲、乙之间的相互作用力大小之比为 。3牛顿第二定律3.1牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比。3.3理解牛顿第二定律：（1）因果性：力是物体产生加速度的原因（2）同体性：f、m、a是针对同一个物体（3）矢量性：f、a为矢量，两者方向始终相同（4）瞬时性：f、a同时产生、同时消失（5）独立性：每个力独自产生一个加速度，合外力对应合加速度3.4

8、用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤： （1）明确研究对象（2）进行受力分析或运动状态分析，画出示意图（3）求出合力（4）由公式求解3.5牛顿运动定律解题分类（1）已知受力情况求运动情况（2）已知运动情况求受力情况【例1】关于牛顿第二定律，正确的说法是( ).a物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比b加速度的方向一定与合外力的方向一致c物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比d由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍【例2】合外力使一个质量是0.5kg的物体a以4ms2的加速度前进，若这个合外力使物体b产生2.5ms2的加速度，那么物体b的质量是_

9、kg.【例3】物体受10n的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个力后，物体将（ ）a匀速运动 b立即停止运动c产生加速度，做匀减速运动 d产生加速度，做匀加速运动【例4】质量为2kg的物体在动摩擦因素为0.75的水平面上运动，一个大小为12n的水平力作用于物体上，则物体在水平面上运动时加速度的最大值是_ m/s2，最小值是_ m/s2。【例5】2n的水平力拉一个物体沿水平面运动时，物体可获得1ms2的加速度；用3n的水平力拉物体沿原地面运动，加速度是2m/s2，那么改用4n的水平力拉物体，物体在原地面上运动的加速度是_ms2，物体在运动中受滑动摩擦力大小为_n.【例6】平桌面上质量为

10、1kg的物体受到2n的水平拉力，产生1.5m/s2的加速度。（1） 物体所受摩擦力为多大？（2）若水平拉力增至4n，则物体将获得多大的加速度？【例7】物体从长l=10m、高h=6m的斜面顶端由静止开始滑下，设物体与斜面间的动摩擦因数为=0.2，求物体滑到斜面底端所用的时间和速度大小。【例8】静止在水平地面的物块，质量为m=20kg，现在用一个大小为f=60n的水平推力使物体做匀加速直线运动，当物块移动s=9.0m时，速度达到v=6.0m/s(1) 求物块的加速度大小。(2)物块与地面之间的动摩擦因数(g取10m/s2)4超重与失重4.1实重与视重实重：物体实际受到的重力。视重：当物体在竖直方向

11、有加速度的时候，弹簧测力计或者台秤的读数（弹力）。4.2超重与失重（1）物体有向上的加速度时，称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力fn（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即fn=mg+ma.。（2）物体有向下的加速度时，称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力fn（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即fn=mg-ma。当a=g时，fn=0,即物体处于完全失重。【例1】如图所示，质量为m的人站在放置在升降机中的体重秤上，求；（1）当升降机静止时，体重计的示数为多少？（2）当升降机以大小为a的加速度竖直加速上升时，体重计的示数为多少？（3）当升降机以大小为a的加速度竖直加速下降

12、时，体重计的示数为多少？（4）当升降机以大小为a的加速度竖直减速下降时，体重计的示数为多少？（5）当升降机以大小为a的加速度竖直减速上升时，体重计的示数为多少？【能力提高】1绳子、弹簧的弹力在牛顿运动定律的应用【例1】如图所示，弹簧上端固定下端连有质量为m1的a小球，弹簧上端与a球相连下端连有质量为m2的b小球。整个系统静止如图，设两弹簧质量不计。当剪断弹簧的瞬间两球加速度大小、方向各如何？当剪断弹簧的瞬间两球加速度大小、方向各如何？【例2】若上题中弹簧改换成一条刚性绳。当剪断的瞬间a球加速度大小aa=_，方向_；b球加速度大小ab=_，方向_。剪断的瞬间aa=_，方向_；ab=_，方向_。2

13、牛顿第二定律的基本应用【例1】物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6s内力f的变化和速度v的变化如图所示，则物体的质量为_kg，物体与地面的动摩擦因数为_.图31【例2】一物体原先静止在粗糙的水平桌面上，现有一水平的逐渐变大的变力f作用在该物体上，测得该物体的a-f图像如图31所示，则根据图像可知，物体的质量为 千克，物体与地面之间的动摩擦因数 。图7【例3】如图7所示，u形槽放在水平桌面上，物体m放在槽内，物体质量为0.5kg，物体静止时，槽左壁对物体的压力为3n,物体与槽底间无摩擦当槽与物体m一起以6ms2的加速度向左加速运动时，物体所受槽壁的压力为_n。【例4】质量为m的机车牵引质量为

14、m的车厢在水平轨道上匀速前进，某时刻，车厢与机车脱钩，当机车行驶路程l后，司机才发现车厢脱钩，于是立即关闭发动机。机车与车厢运动中所受阻力均为其重力的k倍，试求机车和车厢都停止时，两者间的距离。3正交分解法在牛顿运动定律的运用将各力分解到x轴上和y轴上，并使x轴或y轴与加速度方向平行，运用与加速度方向相垂直的合力等于零的条件和与加速度方向相平行轴上运用牛顿运动定律， 也即下面的两个条件： 或者 ，【例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.问: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而上前进2.3m，它的速度多大?在前进

15、2.3m时撤去拉力，又经过3s，物体的速度多大(g取10ms2)?【例2】如图，一物体在一固定的倾角为q的斜面上，向下轻轻一推，它恰好匀速下滑。已知斜面长度为l，欲使物体沿斜面底端冲上顶端，开始上滑的初速度至少为多大？【例3】如图314所示，质量m=1kg的小球穿在长l=1.6m的斜杆上，斜杆与水平方向成37角，斜杆固定不动，小球与斜杆间的动摩擦因数0.75。小球受水平向左的拉力f=1n，从斜杆的顶端由静止开始下滑，求（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）（1）小球运动的加速度大小；（2）小球运动到斜杆底端时的速度大小4整体法隔离法在牛顿运动定律的应用(1)隔离法：将某一

16、物体从系统中隔离出来研究的方法(2)整体法：将加速度一样的物体系作为一个整体来研究的方法当系统中的物体都以相同的加速度运动时，结合整体法和隔离法方法和牛顿运动定律可以简化一些解题过程。一般地：当求系统内各部分间的相互作用时隔离法。求系统受到的外力作用时用整体法。【例1】用水平恒力f推动放在光滑水平面上、质量均为m的六个紧靠在一起的木块，则第5号木块受到的合外力等于_，第4号木块对第5号本块的作用力等于_。f123456ab fabf【例2】如图所示，ma=1kg，mb=2kg，a、b间静摩擦力的最大值是5n，水平面光滑.用水平力f拉b，当拉力大小分别是f=10n和f=20n时，a、b的加速度各

17、多大？图13【例3】如图13所示，质量为m=10kg的两个相同的物块a、b(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上，在方向与水平方面成角斜向上、大小为100n的拉力f作用下，以大小为v0=4.0m/s的速度向右做匀速直线运动，求剪断轻绳后物块a在水平地面上滑行的距离。(取当地的重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)【例4】如图所示，细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块a的顶端p处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度a= 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力t= 。【例5】如图所示，质量为m的物体放在质量

18、为m的光滑斜面上，为使它们在光滑的水平面上一起向左匀加速运动，求：f mm（1）水平向左的推力f的大小应该多大？（2）m对m的压力为多大？（斜面的倾角为）图4【例6】一人在井下站在吊台上，用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为m=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)4超重与失重【例1】一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时，物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 ) （ ）a 是物体重力的0.3倍 b 是物体重力的0.7倍c 是物体重力的1.7倍 d 物体质量未知，无法判断【例2】如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(cd)a.小球刚接触弹簧瞬间速度最大b.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上c.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小d.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大【例3】某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20，则此升降机的运动情况是_，加速度的大小是_ms.(g取10ms2).【例4】在匀速上升的