高一物理牛顿运动定律北师大版知识精讲

1、用心 爱心 专心高一物理高一物理牛顿运动定律牛顿运动定律北师大版北师大版【本讲教育信息本讲教育信息】一. 教学内容： （1）牛顿第一定律； （2）牛顿第二定律； （3）牛顿第二定律应用（一）二. 知识归纳、总结： 1. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 （2）反映： 物体不受外力（或所受外力合力为零）时的运动状态：静止或匀速运动。 物体具有一种固有属性：物体总有保持原来的匀速运动或静止状态的性质，称之为惯性。 力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 注意：一切物体（包括质量大的、小的）不论在什么状

2、态（包括静止、匀速运动、变速运动）都有惯性。 （3）运动状态的改变：指的是速度（包括大小或方向）的改变（或两者同时改变） 。 （4）运动状态改变的原因：存在不为零的合外力即存在加速度，可见力是使物体产生加速度的原因。 注意：力不是产生速度的原因。 （5）质量是物体惯性大小的量度：物体惯性的大小，完全取决于质量，与是否受力、速度大小等因素完全无关。 2. 牛顿第二定律 （1）内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。 （2）公式：Fkma（如果公式中各量均取国际单位制单位，则 k1，从而使公式简化为 Fma） ，即 1N1kgm/s2。 变形式：，（指出了一种用牛顿第二定律测质量的方

3、法）aFmmFa 注意：F 是指物体受的合外力；a 和 F 同方向；a 和 F 有瞬时对应关系，即同时产生、同时变化、同时消失；当 F0 时，a0，物体处于静止或匀速直线运动状态。每一个力对物体产生的加速度效果，并不因其他力的作用而改变。 （3）用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤： 明确研究对象； 进行受力分析和运动状态分析； 求出合力 F合； 由 F合ma 列方程解题。【典型例题典型例题】 例 1. 下列关于惯性的议论中正确的是（ ） A. 物体只有静止或作匀速直线运动时才有惯性用心 爱心 专心 B. 物体只有受外力作用时才有惯性 C. 物体的运动速度大时惯性大 D. 物体在任何情况下都有惯

4、性 E. 力是改变惯性的原因 解析：解析：对惯性的概念的理解应掌握“一切”的含义是指：不论物体的种类、质量大小、是否受力、是否运动、做何种运动都不例外。 物体的惯性只有大小之分，决无不存在可言。 物体的惯性的大小仅与质量有关，质量大，惯性大；质量小，惯性小。 故 ABC 选项错，D 选项正确。 力是改变物体运动状态的原因，而一个物体运动状态改变（即速度改变）时，其惯性大小（即质量大小）并没有改变。 E 选项错 例 2. 质量为 8103kg 的汽车以 1.5m/s2的加速度加速，阻力为 2.5103N。那么，汽车的牵引力是（ ） A. 2.5103NB. 9.5103N C. 1.2104ND

5、. 1.45104N 解析：解析：按照运用牛顿第二定律解题的步骤进行分析解答。 第一步：选研究对象是汽车； 第二步：对汽车进行受力分析，如图 1 所示，汽车的运动状态是向前加速； N f F mg 图 1 第三步：汽车受到的合力是：；合FFf 第四步：由得：，合FmaFfma FmafN81015251014510334.() 例 3. 沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图 2 所示，当旅客看到弹簧的长度变短时对火车运动的运动状态判断可能正确的是（ ）用心 爱心 专心 A. 火车向右方运动，速度在增加中 B. 火车向右方运动，速度在减小中 C. 火车

6、向左方运动，速度在增加中 D. 火车向左方运动，速度在减小中 解析：解析：正确的选项是 A、D。 本题如直接分析汽车的运动，将不知从何下手。因小球随车一起运动，因此取小球作为研究对象。因弹簧由原长变短，故小球受到向右的弹力，即小球受到的合力向右。 a 与 F合同向，因此小球的加速度向右。 加速度 a 向右有两种运动的可能： 速度 v 向右（与 a 同向）时，v 增大，故选 A； 速度 v 向左（与 a 反向）时，v 减小，故选 D。 例 4. 60 kg 的物体以 2m/s 的速度竖直匀速下降，若向上的力突然变为 63 千克力，并持续 2s，则这两秒内物体下降的高度是多少？ 解析：解析：这是属

7、于第一类的问题，即知道物体的受力而求物体的运动位移。故可按上面分析流程中的自左至右的顺序分析。 T mg 图 3 先对物体进行受力分析，如图 3 所示，合力 FTmg 由牛顿第二定律 Fma，得： aFmTmgmm s(. ).(/)63986098600492，方向向上 再分析运动情况，由于加速度 a 的方向与初速度 v0的方向相反，故 a 取负值（减速） sv tatm0221222120492302.( ) 例 5. 质量为 40kg 的物体静止在水平桌面上，当在 400N 的水平拉力作用下由静止开始经过 16m 的距离时，速度为 16m/s，求物体受到的阻力是多少？ 解析：解析：这是属

8、于第二类问题，即知道物体的运动情况而求力。 先由运动学公式求加速度： vvasvt202020，且用心 爱心 专心 avsm st2222162168/ 再由牛顿第二定律得： FmaN合408320() N a f F mg 图 4 对物体进行受力分析，如图 4 所示，可见： 竖直方向 N 与 mg 平衡，水平方向 FfF合 fFFN合40032080() 综合例 4、例 5，我们可以总结出牛顿运动定律解题的一般方法，以及基本类型，即：用牛顿第二定律解决两类问题：已知受力情况求运动情况；已知运动情况求受力情况。分析解决这两类问题的关键，应抓住受力情况和运动情况之间联系桥梁加速度。 其分析流程为

9、： 例 6. 重力为 G 的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，使自身重心又下降了 0.5m。在着地过程中，地面对他双脚的平均作用力估计为多大？ 解析：解析：消防队员从 2m 高处跳下，做自由落体运动，即落地速度 v0，则： 20022gHv 所以 vgHm s0221022 10/ 当以 v0速度与地面接触过程中，最终速度为零，重心下降 h0.5m，则加速度大小为a，有： 0224020540202022 vahavhm s，即./ 由牛顿第二定律，人受平均阻力 ，则FFmgma 所以 FmamgmgG55用心 爱心 专心 疑难解析：地面对人的平均作用

10、力不等于人受到的合外力。【模拟试题模拟试题】 1. 下列说法正确的是（ ） A. 运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大 B. 小球在做自由落体运动时，惯性不存在了 C. 把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力 D. 物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小 2. 关于运动和力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 如果物体运动，那么它一定在受着力 B. 力是使物体做变速运动的原因 C. 力只能改变物体运动速度的大小 D. 力是改变物体运动状态的原因 3. 一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆 M 与 N，它们只能在图 5 所示平面内

11、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（ ） A. 车厢做匀速直线运动，M 在摆动，N 静止 B. 车厢做匀速直线运动，M 在摆动，N 也在摆动 C. 车厢做匀速直线运动，M 静止，N 在摆动 D. 车厢做匀加速直线运动，M 静止，N 也静止 4. 质量为 M 的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为 F 的水平恒力拉木块，其加速度为 a，当拉力方向不变，大小为 2F 时，木块的加速度为 a，则（ ） A. B. C. D. aaaa 2aa 2aa 2 5. 一物体放在光滑的水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力，历时 1s；随即把此力改为向西，大

12、小不变，历时 1s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时 1s；如此反复，只改变力的方向，共历时 60s，在此 60s 内（ ） A. 物体时而向东运动，时而向西运动，在 60s 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 60s 末静止于初始位置 C. 物体时而向东运动，时而向西运动，在 60s 末继续向东运动 D. 物体一直向东运动，从不向西运动，在 60s 末静止于初始位置之东 6. 如图 6 所示，底板光滑的小车上用两个量程为 20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为 1kg 的物块。在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，弹簧秤的示数均为10N。当小车作匀加速直

13、线运动时，弹簧秤甲的示数变为 8N。这时小车运动的加速度大小是（ ）用心 爱心 专心 A. B. C. D. 22m s/42m s/62m s/82m s/ 7. 如图 7 所示，位于水平地面上的质量为 M 的小木块，在大小为 F、方向与水平成角 的拉力作用下沿地面作加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因素为，则木块的加速度为（ ） A. B. FM/FMgmcos/ C. D. FMcos/FMgFmcossin/ 8. 一轻弹簧上端固定，下端挂重物，平衡时弹簧伸长了 4cm，再将重物向下拉 1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是（g 取） （ ）102m s/ A. B. 252./m s752./m s C. D. 102m s/1252./m