第三章 牛顿运动定律（原卷版）.docxVIP

牛顿运动定律

1、理解牛顿第一定律，并会应用分析解决具体问题；

2、理解牛顿第三定律，并会应用分析判断作用力和反作用力。

3、理解牛顿第二定律，掌握解决动力学两大基本问题的基本方法；

4、了解力学单位制；

5、掌握验证牛顿第二定律的基本方法，掌握实验中图像法的处理方法。

一、伽利略的理想斜面实验

1.实验过程:如图所示

(1)事实:让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。斜面倾角越小，小球运动到同一高度所经历的路程越远。

(2)推论:当右侧斜面倾角逐渐减小到0，变为水平面时，小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直运动下去。

2.实验结论

力不是维持物体运动的原因。

3.实验意义

伽利略的理想实验采用了依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，这种思想也是研究物理问题的重要方法之一。

二、牛顿第一定律

1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

2.意义

(1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

(2)揭示了力与运动的关系：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，即力是产生加速度的原因。

(3)适用范围：惯性参考系。

三、惯性

(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)惯性的两种表现

①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。

②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的eq\o(□,\s\up3(12))改变。

(3)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

(4)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。

四、牛顿第三定律

1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力．

2.内容：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．

3.表达式：F＝－F′.

4.一对平衡力与作用力和反作用力的比较

名称

项目

一对平衡力

作用力和反作用力

作用对象

同一个物体

两个相互作用的不同物体

作用时间

不一定同时产生、同时消失

一定同时产生、同时消失

力的性质

不一定相同

一定相同

作用效果

可相互抵消

不可抵消

五、牛顿第二定律

1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

2.表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝1，F＝ma。

3.适用范围

①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

六、单位制、基本单位、导出单位

1.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

①基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量。

②基本单位：基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们是质量、时间、长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。

③导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

2.国际单位制的基本单位

基本物理量

物理量符号

单位名称

单位符号

长度

l

米

m

质量

m

千克(公斤)

kg

时间

t

秒

s

电流

I

安[培]

A

热力学温度

T

开[尔文]

K

物质的量

n，(ν)

摩[尔]

mol

发光强度

I，(IV)

坎[德拉]

cd

七、超重与失重

1.视重

当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。

2.超重、失重和完全失重的比较

超重

失重

完全失重

现象

视重大于物体重力

视重小于物体重力

视重等于eq\a\vs4\al(0)

产生条件

物体的加速度向上

物体的加速度向下

物体的加速度等于eq\a\vs4\al(g)

运动状态

加速上升或减速下降

加速下降或减速上升

以g加速下降或减速上升

原理方程

F－mg＝ma

mg－F＝ma

mg－F＝mg

八、两类动力学问题

1.动力学的两类基本问题

第一类：已知受力情况求物体的运动情况。

第二类：已知运动情况求物体的受力情况。

2.解决两类基本问题的方法

以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：

九、连接体问题

1.连接体

多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的系统称为连接体。连接体一般(含弹簧的系统，系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度)．

2.常见的连接体

(1)物物叠放连接体