[第三章.牛顿运动定律学生版.doc

第三章．牛顿运动定律 一、牛顿第一、第三定律 1、牛顿第一定律： (1)一切物体都具有惯性．质量越大，惯性就越大，运动状态就越难改变．惯性与物体是否受力、怎样受力无关，与物体是否运动、怎样运动无关，与物体所处的地理位置无关． (2)力是使物体产生加速度的原因改变物体运动． 相互作用力与平衡力的比较 作用力和反作用力 二力平衡 不同点 受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡 叠加性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零 力的性质 一定是同性质的力 可以是同性质的力，也可以是不同性质的力 相同点 大小方向 大小相等、方向相反、作用同一条直线上 、对牛顿第二定律的理解矢量性 公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a总同向 瞬时性 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受的合外力 因果性 F是产生加速度a的原因，加速度a是F作用的结果 同一性 有三层意思：(1)加速度a是相对同一个惯性系的(一般指地面)；(2)F＝ma中，F、m、a对应同一个物体或同一个系统；(3)F＝ma中，各量统一使用国际单位 独立性 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足F＝ma (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 (3)力和加速度在各个方向上的分量也满足F＝ma即Fx＝max，Fy＝may 、动力学两类基本问题 1．分析流程图 2．应用牛顿第二定律的解题步骤 第二定律F合＝ma列方程求 （6）运用力和速度的关系确定运动模型，并选择适当的运动学规律求解其他运动量（v0、vt、s、t） 4、做加速直线运动 a=定值做匀加速直线运动 a=变值做非匀加速直线运动 2、F合（a）与v反向做减速直线运动 a=定值做匀减速直线运动 a=变值做非匀减速直线运动 3、F合（a）与v永远垂直做圆周运动 a=定值做匀速圆周运动 a=变值做非匀速圆周运动 4、F合（a）与v既不同线也不垂直做曲线运动 a=定值做匀变速曲线运动（特例：平抛运动） a=变值做非匀变速曲线运动 5、特例：F合（a）只与初速度v0垂直平抛运动 5、题型：两类动力学的基本问题 题型1 已知物体的受力情况，求解物体的运动情况 例1、质量为m=2kg的物体在大小为F=10N的拉力作用下沿水平面向右运动，求下列情形下:①物体运动的加速度？②判断接下来做什么运动？③4s末的速度？ （1）水平面光滑，拉力沿水平方向。如图所示 （2）水平面和物体之间的动摩擦因数为，其他条件不变。 （3）接（2），若某时刻撤去拉力F，求物体的加速度。 （4），拉力大小为F，方向与水平方向成。 （5）接（4），若拉力与水平方向成斜向下，其他条件不变。 例2、如图示，质量为m=1kg的物体在倾角为的斜面上运动，斜面固定。求以下各种情形下的加速度并判断接下来做什么运动？ （1）若斜面光滑，物体沿斜面下滑。 （2）若斜面光滑，物体以一定的初速度V0=4m/s冲上斜面。 （3）若，物体沿斜面加速下滑； （4）若，物体以一定的初速度V0=4m/s冲上斜面 （5）若，物体在沿斜面向上的拉力F=10N作用下加速上滑； 例3、质量为m=1kg的物体在大小为F的推力作用下沿粗糙的竖直墙壁向上加速运动。物体和墙壁间的动摩擦因数为μ，求下列几种情形下物体的加速度. （1）若推力F=20N竖直向上 (2)若推力F=20N与竖直方向成θ=370角斜向上，其他条件不变 巩固练习： 1、如图所示，质量为m的三角形木楔A置于倾角为θ的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为μ，一大小F为水平力作用在木楔A的竖直平面上.在力F的推动下，木楔A沿斜面加速运动，则物体运动的加速度为多少？ （1）木楔A沿斜面加速向上运动 （2）木楔A沿斜面加速向下运动 2、如图所示，质量为m=1kg的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成Θ=300，球与杆间的动摩擦因数μ=。小球受到竖直向上的拉力F作用。若F=20N，则小球运动的加速度大小为多少？方向怎样？ 题型2 已知运动情况求物体的受力情况 例1. 如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F的大小。（g＝10m/s2）