专题三牛顿运动定律知识点总结

专题三牛顿运动定律知识点总结(1)定律内容专题三牛顿三定律1.牛顿第一定律(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，直到有外力迫使它改变这种状态为(1)理解要点：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：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础，总结前人的研究成果加以丰富的来的；定律成立的条件是物体不受外力，不能用实验直接验证。④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例，第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系。(2)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叫做惯性。有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。③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④惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。合(2)公式：F=ma合①因果性：F是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时合合aF合合.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，公式可写为F=F'。(1)作用力和反作用力与二力平衡的区别4.牛顿定律在连接体中的应用在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体间的相互作用力，并且各个物体具有相同加速度，可以把它们看成一个整体。分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出整体的加速度。(整体法)分析物体受力情况，应用牛顿第二定律列方程。(隔离法)决连接体问题。视重：物体对竖直悬绳(测力计)的拉力或对水平支持物(台秤)的压力。(测力计物体处于何状态，重力永远存在且不变，变化的是视重。运动，人造航天器发射、回收，太空运行中均有超、失重现象。【解题方法指导】度是多少取重力加速度g＝10m/s2。1做向上的加速运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为a，由牛顿第二定律，得1f，电梯及小孩的加速度为1f－mg＝ma，1在这段时间内电梯上升的高度h＝h＝at2。121①②在t到t＝t＝5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度1211111度2221③④231222⑤31322232123⑥⑦簧相连接的物块A、B。它们AB解析：令x表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知A12BA2A②③④⑥常伴有极值问题出现。如：相互挤压的物体脱离的临界条件是压力减为零；存在摩擦的物体产生相对滑动的临界条件是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问题常伴有特征字眼出现，如“恰好”、“刚刚”等，找准临界条件与极值条件，是解决临界问题与极值问题的关键。例3.如图所示，木块A、B的质量分别为m＝，m＝，挂盘的质量m＝，现挂于天花板ABcABCBAABCBCABCBBCBBC态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立。(1)钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断(或脱离)后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给细线和接触(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，如果其两端不自由(固定或连接有物体)，其弹力的大小往往可以看成不变。而当弹簧(或橡皮绳)具有自由端(没有任何连接物)时，其弹力可以立即消失。【考点突破】【考点指要】下：范围而是历年高考命题热点，题型以选择题为主，也识综合命题，有一定难度，考查重点是牛顿第二定律“力是改变物体运动状态的原因”这一基本观点，灵【典型例题分析】沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°。力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了秒钟后，速度减为零。求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体解析：物体受力分析如图所示，设加速时的加速度为a，末速度为v，减速时的加12由牛顿运动定律得1加速过程由运动学规律可知v＝at11撤去F后，物体减速运动的加速度大小为a，则a＝gsinθ22动规律有v＝at221122说明：物体在受到三个或三个以上的不同方向的力作用时，一般都要用到正交分解法，在建立直角坐标系不管选取哪个方向为x轴的正向时，所得的最后结果都应是一样的，在选取坐标轴时，为使解题方便，应尽量减少矢量的分解。若已知加速度方向一般以(2)其它条件不变，若恒力F＝，且始终作用在M上，最终使得m能从M上面滑221即(F-f)／M＞f／ma＝(F-f)／M＝s2221说明：若系统内各物体的加速度相同，解题时先用整体法求加速度，后用隔离法求物体间相互作用力，注意：隔离后对受力最少的物体进行分析较简捷。然而本题两物体有相对运动，加速度不同，只能用隔离法分别研究，根据题意找到滑下时两物体的位移关系。提离地面，由此可知力F的大小是()A.7mgB.4mgC.3mgD.2mg根据A上下振动，最高点应与最低点F大小相等，方向相反合【达标测试】1.(2005东城模拟)如图所示，质量为m的物体放在倾角为α的光滑斜面上，随斜面体一起沿水平方向运动，要使物体相对于斜面保持静止，斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F的大小是()2.有一人正在静止的升降机中用天平称物体的质量，此时天平横梁平衡。升降机内还有一只挂有重物的弹簧秤。当升降机向上加速运动时()A.天平和弹簧秤都处于失重状态，天平倾斜，弹簧秤读数减小B.天平和弹簧秤都处于超重状态，天平倾斜，弹簧秤读数增大C.天平和弹簧秤都处于超重状态，天平读数不变，弹簧秤读数增大D.天平和弹簧秤都处于失重状态，天平读数不变，弹簧秤读数不变kg打在钉子上时的速度大小是10m/s，方向竖直向上，与钉子接触后又以5m/s的速度原路返回，则锤子给钉子的作用力为(g取10m/s2)()ANB.40N，竖直向上CND.60N，竖直向上4.(2005扬州模拟)如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°速度为()A.023B.大小为g，方向竖直向下323C.大小为g，方向垂直于木板向下33D.大小为g，方向水平向右35.如图所示，质量分别为m、m的A、B两物体，用轻质弹簧连接起来，放在光滑水2平桌面上，现用力水平向右拉A，当达到稳定状态时，它们共同运动的加速度为a。则当AaBaCma和aD.m1m27.(2006西城模拟)民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客口。发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来，示意图如图(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小；(2)人滑到斜坡底端时的速度大小；(3)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下8.(2005福建模拟)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作9.风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止流的作用，使飞机在10s内下降高度达1700m,造成众多乘客和机组人员的伤亡事故”。(1)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重几倍的拉力，才能使乘客不脱离坐椅(2)未系安全带的乘客相对于机舱将向什么方向运动最可能受到伤害的是人体的什11.(2004海淀模拟)如下图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一(1)绳断时物体的速度大小(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间(sin37°＝，cos37°【综合测试】作用力，下列说法正确的是()为静止时弹簧被压缩Δx。当电梯运动时，弹簧又压缩了Δx。则电梯运动的可能情况是12()m正确的是()A.物体以出发点为中心位置，来回往复运动B.物体一直向东运动，从不向西运动C.物体以出发点东边的某处为中心位置，来回往复运动1g21g2g3A.等于mgB.等于(m+m+m)m1g2123m2C.等于(m+m)23mm2123mm1ab小球在车内的位置仍保持不变(角θ不变)。则两根细绳的拉力变化情况是()abababab6.(2005西城模拟)下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是()C和木块A的位移x之间关系的是()AK(1)A球刚释放时的加速度是多大＝。现有一质量也为的滑块以v＝s的速度滑上长板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦0因数μ＝。滑块最终没有滑离长木板，求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程111.已知斜面体和物体的质量为M、m，各表面都光滑，如图所示，放置在水平地面(1)水平向右的外力F与加速度a各多大(2)此时斜面对物体m的支持力多大(3)若m与斜面间的最大静摩擦力是f，且μ＜tgα，求加速度a的范围12.A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知木、B的质量分别为和，A中，力F的最大值【达标测试答案】向只能水平向左，支持力大于重力。天平左右两边超重相同，故能平衡。21提示：木板撤离瞬间，小球弹簧弹力和重力不变，其合力大小等于平衡时小球受的支22度大小a=f2,=m2a6.52m7.提示：(1)由牛顿运动定律mgsin9N=ma，Nmgcos9=0(2)由v2=2asCCC9.提示：(1)小球受力如图，由牛顿定律，得F=f=mg①(2)小球受力，由牛顿第二定律，有：③④⑤mm2g4⑥小球做的是v＝0的匀加速直线运动0210.提示：(1)竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，a＝2s/t2＝34m/s2。设带子的拉力为F，F+mg-F＝ma,而刚脱离的条件为F＝0，所以F＝。为人体重力的倍。NN(2)由于相对运动，人将向机舱顶部做加速运动，因而最可能被伤害的是头部。B23a1a1因f=N，N=mgcos9111(2)绳断时物体距斜面底端的位移s=1at2=16m12112222121减速运动的位移s=vt221233设物体由最高点到斜面底端的时间为t，所以物体向下匀加速运动的位移33所以物体返回到斜面底端的时间为t=t+t=4.2s。【综合测试答案】BB2121123121123aabab提示：蹦床运动员在空中无论上升还是下落都失重，飞船进入轨道做圆周运动，宇航8.10J提示：工件匀加速的时间为t=v=21aa位移为s=v2=212aa则匀速运动的时间为t=6t21位移为s=10s2111f=ma＝5N④在匀加速时间内，传送带位移为：s=vt=22m=4m⑤31∴由于摩擦产生的内能为Q=f(ss)=5(42)J=10J⑥31F=kF=kr2rr＝H/sinα(2)当A球合力为零，加速度为零时，动能最大。解得10.0.24m提示：滑块和长木板的受力情况如图所示f＝μMg＝××10＝1111即滑块先以a＝4m/s2的加速度做匀减速运动。对长木板而言，假设f是滑动摩擦1