内容正文:
清单03 牛顿定律及其应用
1、 牛顿第一定律和惯性
1.牛顿第一定律: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。
(1)揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)揭示了力的作用对运动的影响:力是改变物体运动状态的原因。
2.对惯性的理解
(1)保持“原状”:物体在不受力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。
(2)反抗改变:物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。
(3)惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,与物体的速度和受力情况无关。
二、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=ma,F是物体所受的合力。
3.对表达式F=ma的理解:
(1)单位统一:表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。
(2)F的含义:指的是物体所受的合力。
(3)“=”的含义:不仅表示左右两边数值相等,也表示方向相同,即物体加速度的方向与它所受合力的方向相同。
4.牛顿第二定律的五个性质
(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因
(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,应用时应先规定正方向。
(3)瞬时性:合力与加速度具有瞬时对应关系。
(4)同一性:合力与加速度对应同一研究对象。
(5)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生加速度,F1=ma1,F2=ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和,合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,如Fx=max,Fy=may。
5.加速度两种表达式的比较
大小
与v、∆v大小无关,由∆v/∆t决定
与F合成正比,与m成反比
方向
与∆v方向一致
与F合方向一致
6.牛顿第一定理和牛顿第二定律的比较
(1)牛顿第一定律指出了力是产生加速度的原因,指出一切物体都有惯性,牛顿第一定理不是一个实验定律。
(2)牛顿第二定律指出了描述物体惯性的物理量是质量的含义,即在确定的作用力下,决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。牛顿第二定律是一个实验定律。
(3)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的一种特例。
三、牛顿第三定律
1.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.作用力与反作用力的特点
(1)三同:①同大小;②同变化;③同性质
(2)三异:①方向不同;②受力物体不同;③产生的效果不同
(3)二无关:①与相互作用的物体运动状态无关;②与是否和其他物体相互作用无关;
3.作用力和反作用力与一对平衡力的区别
名称
项目
作用力与反作用力
一对平衡力
作用对象
两个相互作用的不同物体
同一个物体
作用时间
一定同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
力的性质
一定相同
不一定相同
作用效果
不可抵消
可相互抵消
四、国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位
物理量名称
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
发光强度
I,(Iv)
坎[德拉]
cd
物质的量
n,(ν)
摩[尔]
mol
五、超重与失重
1.判断超重和失重现象的三个角度
(1)从受力的角度判断:当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。
(3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重。
2.对超重和失重问题的三点提醒
(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关,只取决于加速度的方向。
(2)并非物体在竖直方向上运动时,才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;同理,只要加速度具有竖直向下的分量,物体就处于失重状态。
(3)发生超重或者失重时,物体的实际重力并没有发生变化,变化的只是物体的视重。
六、动力学两类基本问题
1.解决动力学两类问题的两个关键点
(1)把握“两个分析”“一个桥梁”
(2)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,
可画位置示意图确定位移之间的联系。
2.两类动力学问题的解题步骤
七、动力学动态分析
模型