(完整word版)牛顿运动定律知识点总结归纳(word文档良心出品)

1、 精心整理牛顿运动定律1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速dv度定义：a =，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产dt生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度

2、（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。（4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在 f=0 时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式f=ma.（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运

3、动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，力的瞬时效果是加速度而不是速度；（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，f =ma ,f =ma ,xxyy若 f 为物体受的合外力，那么 a 表示物体的实际加速度；若 f 为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么 a表示物体在该方向上的分加速度；若 f 为物体受的若干力中的某一个力，那么 a 仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际

4、加速度。（4）牛顿第二定律 f=ma 定义了力的基本单位牛顿（使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2 的加速度的作用力为1n,即 1n=1kg.m/s .2（5）应用牛顿第二定律解题的步骤：明确研究对象。对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。精心整理 精心整理若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况

5、有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。理解要点：(1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。（5）区分一对作用力反作用力和一对平衡力：一对作用力反作用力和

6、一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。5.超重和失重：（1）超重：物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。处于超重状态的物体对支持面的压力f（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即 f=mg+ma.；（2）失重：物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。处于失重状态的物体对支持面的压力f （或对悬挂物n的拉力）小于物体的重力 mg，即 f =mgma，当 a

7、=g 时，f =0,即物体处于完全失重。nn6、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3）只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。7.常用公式f=mav2-v02=2axt=2x/a1/2v=v0+at,x=v0t+1/2at2二、解析典型问题问题 1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。牛顿第二定律 f=ma 是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解yx题时，可以利用正交分解法进行求解。fxfaaymg精心整理300ax图 1 精心整理例 1、如图 1 所示，电梯与水平面夹角

8、为 300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的 6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？分析与解：对人受力分析，他受到重力 mg、支持力 f 和摩擦力 f 作用，如图 1 所示.取水平向右为 x 轴正nf向，竖直向上为 y 轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：f =macos30 ,f -mg=masin3000fn6f3f=因为n，解得 fmg.mg 55问题 2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受

9、到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，f=ma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。例 2、如图 2（a）所示，一质量为m 的物体系于长度分别为 l 、l 的两根细线上，l211的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为 ，l 水平拉直，物体处于平衡状态。现将2l 线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。2（l）下面是某同学对该题的一种解法：保持平衡,有l2t cos mg，t sin t ，t mgtan1122图 2(b)剪断线的瞬间，t 突然消失，物体即在 t 反方向获得加速度。因为 m.22a，所以加速度 agtan ，方向在 t 反

10、方向。2你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图 2(a)中的细线 l 改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图 2(b)所示，其他条件不变，求解的1步骤和结果与（l）完全相同，即 agtan ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。分析与解：（1）错。因为l 被剪断的瞬间，l 上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度 a=gsin .21（2）对。因为 l 被剪断的瞬间，弹簧 l 的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。12精心整理 精心整理问题 3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现

11、出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。mm例 3、如图 3 所示，一个劈形物体 m 放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球 m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：a沿斜面向下的直线图 3b抛物线c竖直向下的直线d.无规则的曲线。分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即 c 选项正确。问题 4：必须弄清牛顿第二定律的同体性。加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。例 4、

12、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)ff分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图 5 所示，f 为绳的拉力,由牛顿第(m+m)g图 5二定律有：2f-(m+m)g=(m+m)a(m + m)(a + g)=则拉力大小为： f2ffn再选人为研究对象，受力情况如图6 所示，其中f 是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律na得：f+f -mg=ma,故 f =m(a+

13、g)-f=200n.nnmg由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压力大小为 200n，方向竖直向下。图 6问题 5：必须弄清面接触物体分离的条件及应用。相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件，就可顺利解答相关问题。下面举例说明。例 5、一根劲度系数为 k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为 m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图 7 所示。现让木板由静止开始以加速度 a(ag匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。精心整理

14、图 7 精心整理分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力 mg，弹簧的弹力 f=kx 和平板的支持力 n作用。据牛顿第二定律有：mg-kx-n=ma 得 n=mg-kx-mam(g - a)当 n=0 时，物体与平板分离，所以此时x =k1x = at ，所以t2=因为。2f例 6、如 图 8 所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体 p 处于静止，p 的质量 m=12kg，弹簧的劲度系数 k=300n/m。现在给 p 施加一个竖直向上的力 f，使 p 从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在 t=0.2s 内 f 是变力，在 0.2s 以后 f 是恒力，

15、g=10m/s2,则 f 的最小值是，f 的最大值是。图 8分析与解：因为在 t=0.2s 内 f 是变力，在 t=0.2s 以后 f 是恒力，所以在 t=0.2s 时 ，p 离开秤盘。此时 p 受到盘的支持力为零，由于盘和弹簧的质量都不计，所以此时弹簧处于原长。在 0_0.2s段时间内 p 向上运动的距离：这fx=mg/k=0.4m12xx = at2，所以 p 在这段时间的加速度a=2因为2t2当 p 开始运动时拉力最小，此时对物体 p 有 n-mg+f =ma,又因此时 n=mg，所以有minf =ma=240n.min当 p 与盘分离时拉力 f 最大，f =m(a+g)=360n.ma

16、x例 7、一弹簧秤的秤盘质量 m =15kg，盘内放一质量为 m =105kg 的物体 p，弹簧质量不计，其劲度系数为12k=800n/m，系统处于静止状态，如图 9 所示。现给 p 施加一个竖直向上的力 f，使 p 从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初 02s 内 f 是变化的，在 02s 后是恒定的，求 f 的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）分析与解：因为在t=0.2s 内 f 是变力，在 t=0.2s 以后 f 是恒力，所以在 t=0.2s 时，p 离开秤盘。此时p 受到盘的支持力为零，由于盘的质量 m =15kg，所以此时弹簧不能处于原长，这与例 2 轻盘不同。设在

17、0_0.2s1这段时间内 p 向上运动的距离为 x,对物体 p 据牛顿第二定律可得：f+n-m g=m a22对于盘和物体 p 整体应用牛顿第二定律可得：m g - m ax =1x= at221令 n=0，并由述二式求得，而，所以求得 a=6m/s2.k2当 p 开始运动时拉力最小，此时对盘和物体p 整体有 f =(m +m )a=72n.min12当 p 与盘分离时拉力 f 最大，f =m (a+g)=168n.max2问题 6：必须会分析临界问题。例 8、如图10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的两物体，的质量是的2 倍，受到向右的恒力精心整理 精心整理=2n，受到的水平力 =(9-2t)

18、n，(t 的单位是 s)。从 t0 开始计时，则：baa物体在 3s 末时刻的加速度是初始时刻的 511 倍；bts 后,物体做匀加速直线运动；ct4.5s 时,物体的速度为零；图 10dt4.5s 后,的加速度方向相反。分析与解：对于 a、b 整体据牛顿第二定律有：f +f =(m +m )a,设 a、b 间的作用为 n，则对 b 据牛顿第abab二定律可得：n+f =m abbf + f16 - 4t= m- f =bn解得 nam + m3bbab当 t=4s 时 n=0，a、b 两物体开始分离，此后 b 做匀加速直线运动，而 a 做加速度逐渐减小的加速运动，当 t=4.5s 时 a 物体的加速度为零而速度不为零。t4.5s 后,所受合外力反向，即 a、b 的加速度方向相反。当f + ftg 时，则小球将“飘”离斜面，只受两力作用，如图13 所示，此时细线与 水平 方向 间的 夹角 l ;b.l l ;2143cl l ;d.l =l .1324错解：由于中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动，而中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，所以有 l l ，即 b 选项正确。43分析纠错：笔者看到这道试题以后，对高考命题专