牛顿运动定律知识点总结.docVIP

PAGE PAGE PAGE 6 第四章、牛顿运动定律 一、牛一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，一直到有外力迫使它改变这种状态为止。（主要贡献者伽利略、笛卡尔、牛顿） 牛一定律说明：力不是维持运动的原因，而是改变运动状态，即产生加速度的原因。 任何物体在任何情况下，都有惯性，惯性只与物体的质量有关。质量越大，物体的惯性越大。 二、牛顿二定律： a、内容：物体的加速度跟合外力成正比，与物体的质量成反比。 b、表达式a = F合/m 或 F合=ma （合外力方向与加速度方向一致） 注：牛顿第二定律揭示出加速度a是动力学与运动学之间的桥梁，在此我们可以用运动学公式求出物体的加速度，从而求解物体的受力情况；我们还可以利用受力分析求出物体的合外力，进而用牛顿第二定律求出a，再用运动学公式求解运动学量。 c、解题方法：先确定受力物体，受力分析，然后根据物体的运动方向建立坐标系，将不在坐标系上的力分解。利用 Fx合力= max Fy合力= may 进而求出加速度a（如果以加速度方向为x轴正方向建立直角坐标系，则ay=0，a=ax= Fx合力/m d、超重与失重 e、在用图示装置做《验证牛顿第二定律》的实验中，实验研究a—1/M或a—F的图像 注意（1）平衡摩擦力（过大，过小） （2）M远大于m 图二 图二 图一，造成 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①这种图像的原因是平衡摩擦力过度， = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②的曲线段出现的原因是M远大于m的条件不在满足。 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。 图一②分析：对于M、m的整体受析，F合=mg=（M+m）a a=== 当M远大于m时，a=mg·，即a正比于mg 当不满足M远大于m时，M减小，使1+m/M增大，使得减小， 即a—1/M图像的斜率减小。 图二，造成 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①这种图像的原因是平衡摩擦力过大， = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②的原因是为平衡摩擦力或没有平衡摩擦力过小， = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③的曲线段出现的原因是，a=，随着m的逐渐增加，M远大于m的条件不在满足，使得不再是一个常数，加速度a的变化率逐渐减小。 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④、逐差法求加速度a的公式 X X1 X2 X3 X4 X5 注意公式：共有奇数段时舍去最小的一段，a= 例题．(2012·高考大纲全国卷)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”． (1)完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点． ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码． ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m. ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③. ⑤在每条纸带上点迹清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1、s2、……求出与不同m相对应的加速度a. ⑥以砝码的质量m为横坐标，eq \f(1,a)为纵坐标，在坐标纸上作出eq \f(1,a)－m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则eq \f(1,a)与m应成________(选填“线性”或“非线性”)关系． (2)完成下列填空： ①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________________________． ②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3.a可用s1、s3和Δt表示为a＝________．图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1＝__________________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2. ③图丙为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________． 答案：(1)①间距相等　⑥线性 (2)①小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小