牛顿运动定律

1、牛顿运动定律,一、概念,牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变这种状态为止。(即惯性定律) 惯性：物体保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质。(惯性的唯一量度:质量) 牛顿第二定律：物体的加速度跟所受作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同 。 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，作用在同一条直线上。(与一对平衡力的区别),例1（ ）关于惯性下列说法中正确的是 A.物体不受力或所受的合外力为零才能保持匀速直线运动状态或静止状态，因为只有此时物体才有惯性 B.物体加速度越大，说明它的速度改变的越快，因此加速

2、度大的物体惯性小； C.行驶的火车速度大，刹车后向前运动距离长，这说明物体速度越大，惯性越大 D.物体惯性的大小仅由质量决定，与物体的运动状态和受力情况无关,D,例2（ ）物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是 A物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力 B物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力 C物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力 D物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力,D,例3（ ）如图所示，一个劈形物体M放在固定的粗糙的斜面上，上面成水平在水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 A沿斜

3、面向下的直线 B竖直向下的直线 C无规则曲线 D抛物线,B,例4（ ）质量为的物体放在粗糙的水平面上，水平拉力F作用于物体上，物体产生的加速度为a，若作用在物体上的水平拉力变为2 F，则物体产生的加速度a A小于a B等于a C在a和2a之间 D大于2a,D,二、力的瞬时性问题、独立性问题,对牛顿第二定律的理解： 根据F=ma，若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。,F、a具有： （1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都

4、有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零 （2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致. （3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即 F与a均是对同一个研究对象而言. （4）相对性；牛顿第二定律只适用于惯性参照系 （5）局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子,例5（ ）静止物体受到如图所示变化的合外力作用而发生运动，则其在此期间物体运动的速度图线应

5、为图中的,B,例6（ ）如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是 A小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B从小球接触弹簧起加速度变为 竖直向上 C从小球接触弹簧到到达最低点， 小球的速度先增大后减小 D从小球接触弹簧到到达最低点， 小球的加速度先减小后增大,CD,例7，小球的质量为m,被三根质量不计的相同的橡皮条a、b、c拉住，c 竖直向下，a、b、c之间的夹角为1200，小球平衡时a、b、c的伸长量之比为3：3：1，当剪断c的瞬间小球的加速度_方向_。,竖直向上,g/2

6、,沿a、b橡皮条的力Ta、Tc的合力方向竖直向上，大小等于三倍的c橡皮条上的力。 由此可以得出，Ta=Tb=3mg/2，Tc=mg/2,当剪断c的瞬间，Tc消失，小球的合力大小上等于Tc，方向与Tc相反。,例8（ ）如图所示，质量为m的人在自动扶梯上，已知鞋底与扶梯间的滑动摩擦系数为，扶梯与水平面问的夹角为，假定人随扶梯以加速度a一起向上加速运动，这时人受到的摩擦力大小是 A.ma. B.mg. C.m(g+asin). D.macos.,D,例9，小车沿倾角为的光滑斜面滑下，在小车的水平台上有一个质量为 m的木块与车保持相对静止，试计算：木块受到的静摩擦力。木块对平台的压力。,.,木块与小车

7、保持相对静止，作方向沿斜面向下的匀加速直线运动，运动的加速度a=gsin，所以木块所受的合外力F=mgsin，方向沿斜面向下。,对木块进行受力分析可知，木块的合外力F水平方向的分力由静摩擦力f提供，竖直方向的分力由重力与支持力的合力提供。,木块受到的静摩擦力为 mgsin2 。木块对平台的压力为 mgcos2 。,三、超重与失重问题,超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度，（向上加速运动或向下减速运动）与物体速度的大小和方向无关。 失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重

8、现象。产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度，（向下加速运动或向上减速运动）与物体速度的大小和方向无关,完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失重状态。 产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象。 超重和失重都是指的“视重”，物体所受重力是不变的，只是这时如果用弹簧秤去测量，会发现示数偏大或偏小了。,例10 （ ）一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤上的示数将： A.先减小后增大最后复原. B.先增大后减小最后复原. C.先减小后复原. D.先增大后复原.,A,例11（ ） ，如图所示，容器侧面开了三个小孔，先

9、将孔堵住，然后盛满水，接着让容器做自由落体运动，同时将孔放开，那么 A.水从三个孔中流出，孔3流速最大； B.三个孔中水的流速相同； C.水不会从三个孔中流出； D.水只会从第3个孔中流出。,C,例12，质量为200kg的物体，置于升降机内的台秤上，从静止开始上升。运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示，求升降机在7s钟内上升的高度（取g10 m/s2）,由图，在2s这段时间内台秤示数为3000，即超重1000N，这时向上的加速度,在25s这段时间内台秤的示数为2000 N，等于物体的重力，说明物体做匀速运动； 在57s这段时间内，台秤的示数为F31000 N，比物重小1000N，即失重

10、，这时物体做匀减速上升运动，向下的加速度,作出升降机的v - t图线 ，得到7s内的上升高度h=50m,例13，如图所示，直杆质量为M，小猴质量为m今将悬线剪断后，小猴保持所在高度不变，直杆的加速度有多大？,对于小猴，保持所在的位置不变，就是所受的合力仍旧为零，小猴的重力与直杆给它的作用力是一对平衡力。,分析直杆的受力，为竖直向下的重力Mg和小猴对杆的作用力，大小上等于mg，方向也向下，所以直杆的合外力大小为（M+m）g，加速度为,四、临界性问题,在某些物理情境中，物体运动状态变化的过程中，由于条件的变化，会出现两种状态的衔接，两种现象的分界，同时使某个物理量在特定状态时，具有最大值或最小值。

11、这类问题称为临界问题。在解决临界问题时，进行正确的受力分析和运动分析，找出临界状态是解题的关键。,例14（ ）如图所示，物块A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A滑至传送带最右端的速度为v1,需时间t1,若传送带逆时针转动，A滑至传送带最右端速度为v2,时间为t2，则 A. v1v2 t1 v2 t1 t2 D. v1=v2 t1 = t2,D,例15，水平线AC=AB，当小车以速度v=2.5m/s匀速运动时，AB，AC两段绳子的张力分别是5N和3N，当小车的加速度分别为a1=2.5m/s2;a2= -5m/s2 a3=8m/s2时，两绳中张力各是多少？（图示箭

12、头为加速度正方向）,首先可以得出小球的重力为4N，质量为0.4kg,小球的合力为1N，方向向左，此时， TAB=5N，TAC=2N,小球的合力为2N，方向向右，此时， TAB=5N ，TAC=5N,小球的合力为3.2N，方向向左，此时，绳AC上已经没有拉力TAC=0 ，并且绳AB 也被向上甩起， TAB= 。,例16如图所示，一水平传送带以2m/s的速度做匀速直线运动，传送带上两端的距离为20m，将一物体轻轻地放在传送带的一端，物体由一端运动到另一端所经历的时间为11s, 则物体与传送带之间的动摩擦因数是多少？（g=10m/s2）,物体在被放到传送带上时，初速为零，与传送带有相对运动，将受到向前的滑动摩擦力，做匀加速直线运动，当速度达到2m/s后，与传送带无相对运动，一同做匀速直线运动。,根据vt图象，可得物体匀速运动的时间为9s，加速运动时间为2s。,物体的加速度为1m/s2，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.1,五、整体与隔离,例16（ ）有一均匀的细软链放在光滑水平桌面上，当它的一端稍露出桌面边缘垂下时（如图所示），整个链的运动是： A. 保持静止 B. 匀速下降 C. 匀加速下降 D.变加速下降,D,例17（ ）光滑水平桌面上有一链条如图所示，共有（P+Q）个环，每个环的质量均为m，链条右端受到一水平拉力F，则从右向左数，第P环对第（P+1）环的拉力是： （