2022年2022年高一物理：解析牛顿三大定律

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载（一）牛顿第肯定律（即惯性定律）一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它转变这种状态为止；（ 1）懂得要点：运动为物体的一种属性,物体的运动不需要力来维护；它定性地揭示了运动与力的关系：力为转变物体运动状态的缘由,为使物体产生加速度的缘由；第肯定律为牛顿以伽俐略的抱负斜面试验为基础,总结前人的讨论成果加以丰富的想象而提出来的；定律成立的条件为物体不受外力,不能用试验直接验证；牛顿第肯定律为牛顿其次定律的基础,不能认为它为牛顿其次定律合外力为零时的特例,第肯定律定性地给出了力与运动的关系,其次定律定量地给出力与运动的关系；（ 2）惯性：物体保持

2、原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性；惯性为物体的固有属性,与物体的受力情形及运动状态无关；质量为物体惯性大小的量度； 由 牛 顿 第 二 定 律定 义 的 惯 性 质 量m=f/a和 由 万 有 引 力 定 律 定 义 的 引 力 质 量精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载mfr 2 / gm严格相等；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载惯性不为力, 惯性为物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质.力为物体对物体的作用,惯性和力为两个不同的概念；（二）牛顿其次定律1. 定律内容物体的加速度a 跟物体所受的合外力f合 成正比,跟物体的质量m 成反比；2. 公式：

3、 f合ma懂得要点：因果性：f合 为产生加速度a 的缘由,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失；方向性： a 与 f合 都为矢量,方向严格相同；瞬时性和对应性：a 为某时刻某物体的加速度,f合 为该时刻作用在该物体上的合外力；（三）力的平稳1. 平稳状态指的为静止或匀速直线运动状态；特点：a0；2. 平稳条件共点力作用下物体的平稳条件为所受合外力为零,即f0 ；3. 平稳条件的推论（ 1）物体在多个共点力作用下处于平稳状态,就其中的一个力与余下的力的合力等大反向；（ 2）物体在同一平面内的三个不平行的力作用下,处于平稳状态,这三个力必为共点精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载力

4、；（ 3）物体在三个共点力作用下处于平稳状态时,图示这三个力的有向线段必构成闭合三角形；（四）牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总为大小相等,方向相反, 作用在一条直线上,公式可写为 ff ' ；（五）力学基本单位制：kg. m.s （在国际制单位中）1. 作用力与反作用力的二力平稳的区分内容作用力和反作用力二力平稳受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载依靠关系同时产生,同时消逝相互依存,不行单独存在叠加性两力作用成效不行抵消,不行叠加,不行求合力无依靠关系,撤除一个.另一个可依旧存在,只为不再平稳两力运动成效可相互抵消

5、,可叠加,可求合力,合力为零；形变成效不能抵消精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载力的性质肯定为同性质的力可以为同性质的力也可以不为同性质的力2. 应用牛顿其次定律解题的一般步骤确定讨论对象；分析讨论对象的受力情形画出受力分析图并找出加速度方向；建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余分解到两坐标轴上；分别沿 x 轴方向和y 轴方向应用牛顿其次定律列出方程；统一单位,运算数值；3. 解决共点力作用下物体的平稳问题思路（ 1）确定讨论对象：如为相连接的几个物体处于平稳状态,要留意“整体法”和“隔离法”的综合运用；（ 2）对讨论对象受力分析,画好受力图；（ 3）恰当建

6、立正交坐标系,把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上；建立正交坐标系的原就为让尽可能多的力落在坐标轴上；（ 4）列平稳方程,求解未知量；4. 求解共点力作用下物体的平稳问题常用的方法（ 1）有不少三力平稳问题,既可从平稳的观点（依据平稳条件建立方程求解）平稳法,也可从力的分解的观点求解分解法；两种方法可视详细问题敏捷运用；（ 2）相像三角形法：通过力三角形与几何三角形相像求未知力；对解斜三角形的情形更显优势；（ 3）力三角形图解法,当物体所受的力变化时,通过对几个特别状态画出力图（在同一图上）对比分析,使动态问题静态化,抽象问题形象化,问题将变得易于分析处理；5. 处理临界问题和极值问题的常用方法涉

7、及临界状态的问题叫临界问题；临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一种物理现象的连接状态,常伴有极值问题显现；如：相互挤压的物体脱离的临界条件为压力精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载减为零； 存在摩擦的物体产生相对滑动的临界条件为静摩擦力取最大静摩擦力,弹簧上的弹力由斥力变为拉力的临界条件为弹力为零等；临界问题常伴有特点字眼显现,如“恰好”.“刚刚”等,找准临界条件与极值条件,为解决临界问题与极值问题的关键；例 1. 如图 1 所示, 一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块a 的顶端 p 处,细线另一端拴一质量为m 的小球；当滑块以2g 加速度向左运动时,线中

8、拉力t 等于多少？解析： 当小球和斜面接触,但两者之间无压力时,设滑块的加速度为a'此时小球受力如图2,由水平和竖直方向状态可列方程分别为：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载t cos45 t sin 45解得： a'ma' mg0g精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由滑块 a 的加速度 a2ga' ,所以小球将飘离滑块a ,其受力如图3 所示,设线和竖直方向成角,由小球水平竖直方向状态可列方程精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载t sin t'cosma'mg0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品

9、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解得： t'2mamg25mg精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载例 2. 如图 4 甲.乙所示,图中细线均不行伸长,物体均处于平稳状态；假如突然把两水精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载平细线剪断,求剪断瞬时小球a . b 的加速度各为多少？（角已知）解析： 水平细线剪断瞬时拉力突变为零,图甲中oa 绳拉力由t 突变为t',但为图乙中 ob 弹簧要发生形变需要肯定时间,弹力不能突变；（ 1）对 a 球受力分析,如图5（a）,剪断水平细线后,球a 将做圆周运动,剪断瞬时,小球的加速度a1 方向沿圆周的切线方向；精品学

10、习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f1mg sinma1 ,a1g sin精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 2）水平细线剪断瞬时,b 球受重力g 和弹簧弹力t2 不变,如图5（ b）所示,就f2mb g t a n ,a 2g t a n小结：（ 1）牛顿其次定律为力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生.同时变化.同时消逝；分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键为分析该瞬时前后的受力情形及其变化；（ 2）明确两种基本模型的特点：a. 轻绳的形变可瞬时产生或复原,故绳的弹力可以瞬时突变；b. 轻弹簧（或橡皮绳）在两端均联有物体时,形变复原需较长时间,其弹力的大小与方向均不能突变

11、；例 3. 传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s 的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载如图 6 所示；今在传送带上端a 处无初速地放上一个质量为m0.5 kg的小物块, 它与传送精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载带间的动摩擦因数为0.5,如传送带a 到 b 的长度为16m,g 取 10m /s2 ,就物体从a 运动精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载到 b 的时间为多少？精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析

12、： 由于0.5tan0.75 ,物体肯定沿传送带对地下移,且不会与传送带相对精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载静止；设从物块刚放上到皮带速度达10m/s,物体位移为s1 ,加速度 a1 ,时间 t1 ,因物速小于精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a皮带速率,依据牛顿其次定律,mgsin1mgcosm10m / s2 ,方向沿斜面对下；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载vt 11s, s1a 112a 1t 125m皮带长度；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2设从物块速率为10m / s2 到 b 端

13、所用时间为t,加速度 a 2,位移 s2,物块速度大于皮精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载带速度,物块受滑动摩擦力沿斜面对上,有：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载mg sina2mg cosm2m / s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12svta t精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载222 221即 16510t 222t 2 ,t221s （ t210s 舍去）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所用总时间 tt1t 22 s精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载例 4. 如图7,质量 m8kg的小车停放在光滑水平面上

14、,在小车右端施加一水平恒力精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f=8n ；当小车向右运动速度达到3m/s 时,在小车的右端轻放一质量m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数0.2 ,假定小车足够长,问：（ 1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？2（ 2）小物块从放在车上开头经过t 03.0 s 所通过的位移为多少？（g 取 10m / s ）解析：（ 1）依据题意,物块在小车上停止运动时,物块与小车保持相对静止,应具有共精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载同的速度；设物块在小车上相对运动时间为t,物块.小车受力分析如图8：物块放上小车后做初速度为零加速度为a 1

15、 的匀加速直线运动,小车做加速度为a 2 匀加精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载速运动；由牛顿运动定律：物块放上小车后加速度：a1g2m / s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载小车加速度：a2fmg/ m0.5m / s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载v1a1tv23a 2 t精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由 v1v2 得： t2s（ 2）物块在前2s 内做加速度为a1 的匀加速运动, 后 1s 同小车一起做加速度为a 2 的匀加速运动；以系统

16、为讨论对象：依据牛顿运动定律,由fmm a 3 得：2a3f /mm0.8m / s物块位移 ss1s2s1 / 2 a t 24m11精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载sv t1 / 2 at 24.4 m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载212ss1s28.4m例 5. 将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图9 所示,在箱的上顶板和下精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动；当箱以a2.0m / s2的加速度竖直向上做精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载匀减速运动时, 上顶板的传感器显示的压力为6.

17、0 n ,下底板的传感器显示的压力为10.0 n ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（取 g10m /s2 ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 1）如上顶板传感器的示数为下底板传感器的示数的一半,试判定箱的运动情形；（ 2）如上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情形可能为怎样的？启发： 题中上下传感器的读数,实际上为告知我们顶板和弹簧对m 的作用力的大小；对 m 受力分析求出合外力,即可求出m 的加速度,并进一步确定物体的运动情形,但必需 先由题意求出m 的值；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析： 当 a12.0m /s2 减速上升时,m 受力情形如图10 所示：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载mgn1n 2mn2n1ma1106 kg0.5kg精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ga1102n 2 '精品学习资料精选学习资