牛顿运动定律专题复习一牛顿运动定律中学教育高考_中学教育-中学课件.pdf

学习必备 欢迎下载 高考综合复习牛顿运动定律专题复习一 牛顿运动定律（实质就是力与运动之间的关系）知识网络 学习必备 欢迎下载 命题规律 从近几年的高考考点分布可以看出：本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律；要求加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是穿插的物体受力分析方法；理解牛顿第三定律；理解超重和失重；理解掌握本专题的重点实验方法、原理等。本章考查的重点是牛顿第二定律，每年均考，而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现。与斜面、轻质弹簧、圆周运动等内容综合的题目，在高考中频繁出现。牛顿运动定律是力学的基本规律，是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位。因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点。同时还需要与实际生活、生产和科学事件中有关问题联系。第一部分 牛顿第一定律和牛顿第三定律 知识要点梳理 知识点一牛顿第一定律 知识梳理 牛顿第一定律（也叫惯性定律）1定律内容：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止。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,一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质,与物体的运动状态，受力情况无关，质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小。3理想实验：也叫假想实验。它是在可知的经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面（斜面没有摩擦力）实验得出的，它不能由实际的实验来验证。4.牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。：在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图所示，则对客车运动情况的判断正确的是（）A客车一定做匀加速直线运动 B客车一定做匀速直线运动 C客车可能是突然减速 D客车可能是突然加速 答案：C 解析：从题图中可以看出，人的身体倒向车前进的方向，说明此时车突然减速。因为当习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性学习必备 欢迎下载 车突然减速时，脚随车减速速度减小了，但身体上部由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以人会向前倒。知识点二牛顿第三定律 知识梳理 1定律内容 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。2几点说明 （1）作用力和反作用力同时产生、同时消失，同种性质，作用在不同的物体上各产生其效果，不会相互抵消。（2）作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关。（3）和平衡力的区别：一对平衡力是作用在同一物体上的，且力的性质可以不同。（4）借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析讨论到另一个物体的受力分析。：在一次学校组织的拔河比赛中甲队胜、乙队负，在分析总结会上，同学们关于胜负的讨论有以下几种说法，正确的是（）A由于甲胜、乙负，所以甲拉乙的力大于乙拉甲的力 B只在两队相持不动时，两队拉力才大小相等 C不管什么情况下两队的拉力总是相等的 D甲队获胜的原因是甲队受到地面的最大静摩擦力大于乙队受到地面的最大静摩擦力 答案：CD 解析：甲拉乙与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，任何情况下都相等，故 C对，A、B错。若取甲、乙两队的静摩擦力，甲胜，则甲受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力，而使乙队被拉动，故 D正确。1、一天，下着倾盆大雨某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的（）思路点拨：本题主要考查惯性知识，当物体的运动状态发生变化时，利用惯性知识来判习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性学习必备 欢迎下载 断物体的运动情况。解析：列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项 C一致。答案：C 总结升华：同学们对惯性的理解时常有下面的错误认识：（1）认为做匀速直线运动的物体才有惯性，做变速运动的物体没有惯性；（2）物体在做匀速直线运动或静止时有惯性，一旦速度改变，惯性就没有了；（3）把惯性看成一种力，认为物体保持原来的运动状态是因为受到了“惯性力”；（4）认为物体的速度越大，物体的惯性越大等等。第二部分 牛顿第二定律 知识要点梳理 知识点一牛顿第二定律 知识梳理 一、牛顿第二定律 1牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力处边成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。2牛顿第二定律的表达式为。3几点说明：（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。（2）矢量性：是一个矢量方程，加速度 a 与力 F方向相同。（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关，合外力产生的合加速度与合外力有关。（例如物体在粗糙水平面上匀加速运动）（4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。二、正交分解法与牛顿第二定律的结合应用(计算题用得比较多)当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在合加速度方向和垂直合加速度方向上，有：（沿加速度方向）(垂直于加速度方向）习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性学习必备 欢迎下载 特殊情况下分解加速度比分解力更简单。应用步骤一般为：确定研究对象；分析研究对象的受力情况并画出受力图；建立直角坐标系，把力或加速度分解在 x 轴和 y 轴上；分别沿 x 轴方向和 y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程；统一单位，计算数值。4、质量为 m的物体放在倾角为的斜面上，物体和斜面的动摩擦因数为，如沿水平方向加一个力 F，使物体沿斜面向上以加速度 a 做匀加速直线运动（如图所示），则F为多少？思路点拨：本题将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解，分别利用两个方向的合力与加速度的关系列方程。解析：（1）受力分析：物体受四个力作用：推力 F、重力 mg、支持力，摩擦力。（2）建立坐标：以加速度方向即沿斜向上为 x 轴正向，分解 F和 mg（如图所示）：（3）建立方程并求解 x 方向：y 方向：三式联立求解得 三、整体法与隔离法 1连接体：由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。2整体法：把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法（看成整体的相互作用的多个物体要运动状态一样）。3隔离体：把某个物体从系统中单独“隔离”出来，作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法（称为“隔离审查对象”）。四、关于连接体问题的求解方法(整体法和隔离法的运用）1概念：所谓连接体问题，是指运动过程中几个物体或上下叠放在一起，或前后挤压在一起，或由间接的场力（如万有引力、电场力、磁场力）作用在一起、或通过细绳、轻杆、轻弹簧连在一起的物体组。习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性学习必备 欢迎下载 2思维方法：求解此类问题时，可以整体研究也可隔离分析，把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的质量之和，即，当整体受到的外力 F 已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这种处理问题的思维方法叫做整体法。求解物体间的相互作用时，常把某个物体从系统中“隔离”出来，作为研究对象，分析受力情况，依据牛顿第二定律列方程。如果问题较复杂，涉及未知量较多，只“隔离”一个物体不够，还必须再“隔离”第二个物体、第三个物体等。总的原则是所列方程数与未知量个数相等就可以了。这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离法。处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体，一般都是运动整体的加速度相同，可以由整体求解出加速度，然后应用于隔离后的每一部分；或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的，两种方法互相配合交替使用，常能更有效地解决有关连接体问题。：如图所示，质量为和的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力 F 作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动，在三个阶段的运动中，线上张力的大小（）A由大变小 B由小变大 C始终不变 D由大变小再变大 答案：C 解析：求细线的张力，选受力少的物体为研究对象较好，此外还必须知道物体的加速度，求加速度，选、这个整体为研究对象较好。在水平面上时：联立解得：在斜面上时：联立解得：习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性学习必备 欢迎下载 同理可得竖直向上运动时，细线的张力 所以 C选项正确。五.牛顿运动定律分析瞬时加速度问题 分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，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刚性绳（或接触面）：不发生明显形变就能产生弹力，当剪断（或脱离物体）后，其产生的弹力立即消失，不需要时间一般题目中所给细线或接触面若不加特殊说明，均可按此模型处理。2弹性绳（或弹簧）：其特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成没来得及发生变化。做变加速运动的物体，加速度时刻在变化（大小变化或方向变化或大小、方向均变化），某时刻的加速度叫瞬时加速度。由牛顿第二定律知，加速度是由合外力决定的，即有什么样的合外力就有什么样的加速度与之对应，这就是牛顿第二定律的瞬时性。当合外力恒定时，加速度也恒定，合外力随时间变化时，加速度也随时间改变，且瞬时力决定瞬时加速度，可见确定瞬时加速度的关键是正确分析瞬时作用力。【例】A、B两小球的质量分别为 m和 2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。（1）在用火将细线烧断的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？（2）若 A、B球用细线相连，按图（b）所示方法，用轻质弹簧把 A、B球悬挂起来，在用火烧断连接两球的细线瞬间，A、B球的瞬时加速度各多大？方向如何？解析：（1）A、B球用轻质弹簧相连，按图（a）悬挂时，A、B球的受力情况如图（a），细线被火烧断的瞬间，A、B球所受重力没有变，弹簧对 A、B球的拉力、（由于弹簧的形变未变）也没有变，变化的只是细线对 A球的拉力 F=3mg消失，故 A、B球的瞬时加速度：，竖直向下 （2）A、B球用细线相连，按图（b）悬挂时，A、B球的受力情况如图（b），连接 A、B球的细线被烧断的瞬间，细线作用于 A、B球的拉力、习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性学习必备 欢迎下载 突然消失，其他力未变。故 A、B球的瞬时加速度分别为：，竖直向上 ，竖直向下。六.用牛顿运动定律解题的一般步骤 1审题，明确题意，清楚物理过程；2选取研究对象，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统；3对所选对象进行受力分析；4 建立坐标系，一般情况下可选择物体运动方向或合加速度方向为正方向(一些受力分析比较简单的题不用建立坐标系直接就列出关系式）；5根据牛顿运动定律、运动学公式、题目所给的条件列方程；6解方程，对结果进行分析，检验或讨论。习必备欢迎下载命题规律从近几年的高考考点分布可以看出本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律要求加深理解牛顿第二定律熟练掌握其应用尤其是穿插的物体受力分析方法理解牛顿第三定律理解超重和失重理解掌握本专题用中得到完美体现与斜面轻质弹簧圆周运动等内容综合的题目在高考中频繁出现牛顿运动定律是力学的基本规律是力学的核心知识在整个物理学中占有非常重要的地位因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点同时需要与实际生识梳理牛顿第一定律也叫惯性定律定律内容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止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一切物体都有惯性惯性是物体的固有性