牛顿运动定律复习

高中牛顿运动学

牛顿运动定律

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一、知识点及要求 二、考点分析 考点一:牛顿第一定律 惯性 1、伽得略斜面理想实验 实验思想:实验、假设、推理、结论 2、牛顿第一定律的内容 条件：不受外力，实际应用在物体受合外力为零时 惯性定律，质量是惯性的量度 力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体 运动状态的原因

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3、牛顿第三定律的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，同时出现，同时消失，分别作用在两 个不同的物体上。F= - F′

4、一对作用力和反作用力与平衡力的区别 例1:关于惯性，下列说法正确的是： A、运动速度大的物体，惯性大 B、静止的物体，惯性大。 C、乒乓球可以快速抽杀，所以乒乓球惯性小 D、物体受到的外力大时惯性小。 例2:参复习资料P67

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例3:如图，能承受最大拉力为10N的细线OA与竖 直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细线OB 水平，OC绳受力足够强。为使OA、OB均不断， OC下所能悬挂的最大重力是多少？A

B

O C

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考点二:牛顿第二定律1、对牛顿第二定律的探究 (1)斜面小车法 (2)气垫导轨法(光电门测速度) (3)传感器法(电脑出图象) 2、牛顿第二定律的内容物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反 比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 F合 = ma

3、试推导牛顿第二定律的数学表达式

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例1:一个劈形物ABC各面光滑，放在固定的斜面上， AB成水平并放上一个光滑小球，把物体ABC从静止 开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是： A、沿斜面的直线 B、竖直的直线 C、弧形曲线 D、折线

点评：物体做直线还是曲线、匀速还是变速，由物 体所受的合力(若不为零)方向与速度(若不为零) 的方向决定

例2、下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是： ( CD) A)物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化； B)物体在恒力作用下，一定作匀变速直线运动； C)物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零 D)物体作曲线运动时，受到的合外力可能是恒力。

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练习：P68 例3:质量为M,倾角为 的楔形木块静置在水平 桌面上，与桌面的动摩擦因数为 ,另一物块质 量为m,置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的 接触是光滑的，为了保持物块相对于斜面静止， 可用一水平力推楔形木块，求F的大小F

牛顿运动定律仅适用于惯性系.

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考点三:牛顿第二定律的应用 动力学的两类问题: (1)已知物体的受力情况,求物体的运动情况 例1 、一个质量m为3 kg的物块，静置在水平面上，物 块与水平面间的摩擦系数为0.2,现在给物块施

加一个 大小为15N、方向向右的水平推力F,并持续作用6 s, 在6 s末时撤去F,最后物体滑行一段距离停下来，求物 块在水平面上运动的总距离。(g取10 m/s2)

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解：画出运动示意图， 根据牛顿第二定律， a1 =(F-μmg)/m =(15-0.2×3×10) / 3 =3(m/s2) 6s末物体的速度及位移分别是 v0=a1t1=18m/s, S1 =1/2 × a1t12 = 1/2 ×3×36=54m 撤去水平推力F,加速度变为 a2 = -μmg/m = - μg = - 0.2×10 = -2 m/s2 直到停止又滑行了一段距离S2 S 2= -v02 / 2a2 =182 / 4=81m 那么总距离为 S总= S1 + S 2=135m v0 f f F S1 B S2 C A F/N 例2 、<五年高考>P38440 400 320 t/s 2 5 6

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处理动力学问题的思路 1、提取信息，构建物理模型 2、合理选择研究对象 3、分析研究对象的受力情况和运动情况 4、正确建立坐标系 5、根据牛顿运动定律和运动学规律列式求解

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练习： 有一长为40m、倾角为30°的斜面，在斜面 中点，一物体以12m/s的初速度和 - 6m/s2的加速度匀减 速上滑，问经多少时间物体滑到斜面底端(g=10m/s2 ) 解：题目中未知有无摩擦，应该先加判断， 若无摩擦，则 a= - gsin 30°= - 5 m/s2, 可见物体与斜面间有摩擦，上滑过程受力如图示： - mgsin 30° - f = ma1 ∴ f=0.1mg t1 = - v/a1 =12/6=2s S 1=-v2 /2a1=144/12=12m 下滑过程受力如图示： N 2 mgsin 30° - f = ma2 ∴ a2=4 m/s N v S2 =L/2+ S 1=32m S2 =1/2a2 t22 f 2S 2 2 32 B t2 4s mg a2 4 A f C mg

∴t总= t1+ t2=6s

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(2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况 例3:静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒 力推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,此时将F撤 去,又经6s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数 不变,求F的大小 练习1: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a匀加速直线运动,求F

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练习2:用20米/秒的速度将一个质量为0.5千克的物 体竖直上抛，物体上升的最大高度是12.5米.物体在运 动中受到空气阻力是 3N ,物体从抛出到落回抛 出点的时间是 3.75s . (g=10m/s2) 解：上升阶段 : 0 - v02 = 2a1h

∴a1= - 16 m/s2 t1 = - v0/a1 = 20/16=1.25s - (mg+f)=ma1 f= - mg-ma1=0.6mg=3N ∴ a2= 4 m/s22h 25 t2 2.5s a2 4

下落阶段： mg – f = ma2

由h=1/2×a2t2

2

t总=t1 +t2=3.75s