专题03 牛顿运动定律-2024年高一物理寒假强化训练（人教版2019）

高一物理（人教版2019） 寒假作业 第三节 牛顿运动定律 一．牛顿第一定律的理解 1．牛顿第一定律 (1)内容：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。 (2)意义：①揭示了一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律。 ②揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。 2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。 3．惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。 (2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变。 4．对牛顿第一定律的几点说明 (1)明确惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性。 (2)揭示了力的本质：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。 (3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的。　　 二．　牛顿第二定律的理解及简单应用 1．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＝kma，其中k是比例系数。在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力的单位取牛顿(N)时，F＝ma。 2．力学单位制 (1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制。 (2)基本单位：在力学范围内，国际单位制规定质量、长度和时间为三个基本量，它们的单位千克、米和秒为基本单位。 (3)导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 3.F＝ma的理解 (1)F的含义 ①F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度。 ②F是某个分力时，加速度a是该分力产生的加速度。 (2)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位必须都用国际制单位。 4.牛顿第二定律的四个性质 (1)因果性：力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度。 (2)矢量性：F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它所受的合力方向决定，且总与合力的方向相同。 (3)瞬时性：加速度与合力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失。 (4)独立性：作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。 5.合外力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果。只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度。加速度与合外力方向相同，大小与合外力成正比。 (2)力与速度无因果关系：合外力方向与速度方向可以相同，可以相反，还可以有夹角。合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动，相反时物体做减速直线运动。 6.应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象。 (2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程。 (3)求出合力或加速度。 (4)根据牛顿第二定律列方程求解。 2.应用牛顿第二定律解题的方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，物体所受合力的方向即加速度的方向。 (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体所受的合力。 ①建立直角坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，Fy＝0(或Fx＝0，Fy＝ma)。 ②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a。根据牛顿第二定律列方程求解。 三.超重和失重的理解与判断 1.超重现象 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有竖直向上的加速度。 2.失重现象 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有竖直向下的加速度。 3.完全失重现象 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象。 说明：物体的重力始终存在，大小没有变化。 (2)产生条件：a＝g，方向竖直向下。 4.超重和失重的理解 (1)超重与失重现象，仅仅是一种表象，只是拉力(或压力)的增大或减小，是视重发生了改变。 (2)无论是超重还是失重