《牛顿运动定律》复习学案.docVIP

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[体系构建]

[核心速填]

1．力与运动的关系：力可以改变物体的运动状态．

2．牛顿第一定律：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态．

3．惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态及受力情况无关，惯性的大小仅取决于物体的质量．

4．牛顿第二定律：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同．表达式：F＝ma.

5．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，作用在同一条直线上．

6．动力学的两类基本问题

(1)从受力情况确定运动情况：如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况．

(2)从运动情况确定受力情况：如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．

7．超重与失重

(1)超重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力，加速度方向向上．

(2)失重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力，加速度方向向下．

用整体法与隔离法求解连接体问题

1．整体法：在研究连接体的加速度与力的关系时，往往将连接体视为整体．对牛顿第二定律F＝ma，F是整体所受的合外力，ma是整体与外力对应的效果．注意分析整体受力时不要将内力分析在其中．

2．隔离法：多在求解连接体的相互作用力时采用，即将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力．

3．在解答连接体问题时，决不能把整体法和隔离法对立起来，多数情况下两种方法要配合使用．求各部分加速度相同的连接体的加速度或合力时，优先考虑整体法，如果还要求物体之间的作用力，再用隔离法．在实际应用中，应根据具体情况，灵活交替使用这两种方法，不应拘泥于固定的模式．无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是对研究对象进行正确的受力分析．

【例1】(多选)质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20N、F2＝10N，则下列说法正确的是()

A．弹簧的弹力大小为16N

B．如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12N

C．若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零

D．若F1＝10N、F2＝20N，则弹簧的弹力大小不变

AB[以物体A和B为整体，加速度a＝eq\f(F1－F2,mA＋mB)＝2m/s2，方向水平向左．以物体A为研究对象，水平方向受F1及弹簧向右的拉力F拉作用，由牛顿第二定律有F1－F拉＝mAa，得F拉＝16N，所以A项对．若只有F1作用，则它们的加速度a′＝eq\f(F1,mA＋mB)＝4m/s2，弹簧的拉力F拉′＝mBa′＝12N，所以B项对．C项中将弹簧换成轻质绳，绳对物体的拉力大小等于原来弹簧的拉力，不为零，C项错．若F1＝10N，F2＝20N，则它们的加速度a″＝eq\f(F2－F1,mA＋mB)＝2m/s2，方向水平向右，以物体A为研究对象，由牛顿第二定律有F拉″－F1＝mAa″，得F拉″＝14N，所以D项错．]

[一语通关]

整体法与隔离法常涉及的问题类型

(1)涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法．

(2)水平面上的连接体问题：这类问题一般是连接体(系统)内各物体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体、后隔离的方法．

(3)斜面体与物体组成的连接体的问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，一般采用隔离法分析．

1．物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F＝12N的水平力推动A，使A和B一起沿着水平面运动，A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2，求A对B的弹力．(g取10m/s2)

[解析]以物体A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a

所以a＝eq\f(F－μ?mA＋mB?g,mA＋mB)＝2m/s2

对物体B有FAB－μmBg＝mBa

因此A对B的弹力：FAB＝mB(a＋μg)＝8N.

[答案]8N

牛顿第二定律在临界和极值问题中的应用

在某些物理情境中，物体运动状态变化的过程中，由于条件的变化，会出现两种状态的衔接，两种现象的分界，同时使某个物理量在特定状态时，具有最大值或最小值．这类问题称为临界、极值问题．

临界极值问题是动力学的常见问题，常用的解决方法有：(1)极限法：在题目中如出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，可把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)显现出来，达到快速求解的目的．

(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界状