2025年牛顿运动定律核心要点与解题技巧全面解析.doc

专題三牛顿三定律

1．牛顿第一定律(既惯性定律）

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它变化这种状态為止。

(1)理解要点：

①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。

②它定性地揭示了运动与力的关系：力是变化物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。

③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面试验為基础,总結前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的；定律成立的条件是物体不受外力，不能用试验直接验证。

④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认為它是牛顿第二定律合外力為零時的特例,第一定律定性地給出了力与运动的关系，第二定律定量地給出力与运动的关系。

（2)惯性:物体保持本来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

①惯性是物体的固有属性,与物体的受力状况及运动状态无关。

②质量是物体惯性大小的量度。

③由牛顿第二定律定义的惯性质量m＝Ｆ/a和由万有引力定律定义的引力质量严格相等。

④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不一样的概念。

2.牛顿第二定律

（1)定律内容

物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量ｍ成反比。

（2）公式：

理解要点:

①因果性:是产生加速度ａ的原因，它們同步产生,同步变化,同步存在，同步消失；

②方向性:a与都是矢量,方向严格相似;

③瞬時性和对应性：ａ為某時刻某物体的加速度,是该時刻作用在该物体上的合外力。

3.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,作用在一条直线上，公式可写為。

（1）作用力和反作用力与二力平衡的区别

４.牛顿定律在连接体中的应用

在连接体问題中,假如不规定懂得各个运动物体间的互相作用力，并且各个物体具有相似加速度，可以把它們当作一种整体。分析受到的外力和运动状况，应用牛顿第二定律求出整体的加速度。(整体法）

假如需要懂得物体之间的互相作用力,就需要把物体隔离出来,将内力转化為外力，分析物体受力状况,应用牛顿第二定律列方程。(隔离法)

一般两种措施配合交替应用，可有效处理连接体问題。

５．超重与失重

视重:物体对竖直悬绳(测力计）的拉力或对水平支持物（台秤）的压力。（测力计或台秤示数)

物体处在平衡状态時，N＝G,视重等于重力，不超重,也不失重，a=0

当N＞G,超重,竖直向上的加速度,a↑

当NＧ,失重，竖直向下的加速度，a↓

注：①无论物体处在何状态，重力永远存在且不变，变化的是视重。

②超、失重状态只与加速度方向有关，与速度方向无关。(超重也許:a↑,v↑，向上加速;a↑，ｖ↓，向下减速）

③当物体向下a＝ｇ時,Ｎ=０,称完全失重。

④竖直面内圆周运动，人造航天器发射、回收,太空运行中均有超、失重現象。

【解題措施指导】

例1.一质量為m＝40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t=0時刻由静止开始上升，在０到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段時间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10ｍ/s2。

解析：由图可知,在ｔ=０到t＝t1＝2s的時间内，体重计的示数不小于mg，故电梯应做向上的加速运动。设这段時间内体重计作用于小孩的力為ｆ1,电梯及小孩的加速度為a１，由牛顿第二定律,得

f1－mg＝ｍa1， ?? ①

在这段時间内电梯上升的高度

ｈ1＝EＱ\F(１，2)a1t2。 ? ??②

在ｔ1到ｔ＝t2=5ｓ的時间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动,速度為t1時刻电梯的速度，既

v1=ａ1ｔ1，? ?? ③

在这段時间内电梯上升的高度

h2＝v2(t2－t１）。??? ??④

在t2到t=t3=6s的時间内，体重计的示数不不小于mg，故电梯应做向上的减速运动。设这段時间内体重计作用于小孩的力為ｆ1，电梯及小孩的加速度為a2,由牛顿第二定律，得

mg－f2＝ma2，? ?⑤

在这段時间内电梯上升的高度

h3＝v1(t3－t2）－ＥQ\Ｆ(1,２)a2(t３-t2)2。 ⑥

电梯上升的总高度

h＝h1+h2＋h3。? ???⑦

由以上各式，运用牛顿第三定律和題文及題图中的数据,解得

ｈ＝9m。 ???⑧

阐明：本題属于超失重現象，懂得物体受力状况处理物