牛頓運動定律知識點

牛頓運動定律知識點

　　1、牛頓第一定律：

　　一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態為止。

　　理解要點：

　　(1)運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持;

　　(2)它定性地揭示了運動與力的關係，即力是改變物體運動狀態的原因，(運動狀態指物體的速度)又根據加速度定義：

　　(3)定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性慣性;一切物體都有保持原有運動狀態的性質，這就是慣性。慣性反映了物體運動狀態改變的難易程度(慣性大的物體運動狀態不容易改變)。質量是物體慣性大小的量度。

　　(4)牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態。而不受外力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，但是建立在大量實驗現象的基礎之上，透過思維的邏輯推理而發現的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即透過大量的實驗現象，利用人的邏輯思維，從大量現象中尋找事物的規律;

　　(5)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎，物體不受外力和物體所受合外力為零是有區別的，所以不能把牛頓第一定律當成牛頓第二定律在F=0時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關係，牛頓第二定律定量地給出力與運動的關係。

　　2、牛頓第二定律：

　　物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比。公式F=ma.

　　理解要點：

　　(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關係，即知道了力，可根據牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規律;反過來，知道了運動，可根據牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎;

　　(2)牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關係，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度;

　　(3)牛頓第二定律是向量關係，加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，Fx=max,Fy=may, 若F為物體受的合外力，那麼a表示物體的實際加速度;若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那麼a表示物體在該方向上的分加速度;若F為物體受的若干力中的某一個力，那麼a僅表示該力產生的加速度，不是物體的實際加速度。

　　(4)牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位牛頓(使質量為1kg的.物體產生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.

　　(5)應用牛頓第二定律解題的步驟：

　　可以以某一個物體為物件，設每個質點的質量為 1

　　mi，對應的加速度為ai，則有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+??+mnan

　　對這個結論可以這樣理解：先分別以質點組中的每個物體為研究物件用牛頓第二定律：

　　F1=m1a1，F2=m2a2，??Fn=mnan，將以上各式等號左、右分別相加，其中左邊所有力中，凡屬於系統內力的，總是成對出現並且大小相等方向相反的，其向量和必為零，所以最後得到的是該質點組所受的所有外力之和，即合外力F。

　　並把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。

　　(注意靈活選取座標軸的方向，分解力，也可以分解加速度)。

　　那就必須分階段進行受力分析，分階段列方程求解。

　　注：解題要養成良好的習慣。只要嚴格按照以上步驟解題，同時認真畫出受力分析圖，標出運動情況，那麼問題都能迎刃而解。

　　(6)運用牛頓運動定律解決的動力學問題常常可以分為兩種型別(兩類動力學基本問題)：

　　(1)已知物體的受力情況，要求物體的運動情況.如物體運動的位移、速度及時間等.

　　(2)已知物體的運動情況，要求物體的受力情況(求力的大小和方向).

　　但不管哪種型別，一般總是先根據已知條件求出物體運動的加速度，然後再由此得出問題的答案.

　　兩類動力學基本問題的解題思路圖解如下：

　　可見，不論求解那一類問題，求解加速度是解題的橋樑和紐帶，是順利求解的關鍵。

　　3、牛頓第三定律：

　　兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。 理解要點：

　　(1)作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作為自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同時性，它們是同時產生、同時消失，同時變化，不是先有作用力後有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性質的力;(4)作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產生其效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應注意同二力平衡加以區別。

　　(5)區分一對作用力

　　反作用力和一對平衡力：一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點有：作用力反作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上;作用力反作用力一定是同種性質的力，而平衡力可能是不同性質的力;作用力反作用力一定是同時產生同時消失的，而平衡力中的一個消失後，另一個可能仍然存在。

　　4.物體受力分析的基本程式：

　　(1)確定研究物件;(2)採用隔離法分析其他物體對研究物件的作用力;(3)按照先重力，然後環繞物體一週找出跟研究物件接觸的物體，並逐個分析這些物體對研究物件的彈力和摩擦力(4)畫物體受力圖，沒有特別要求，則畫示意圖即可。

　　5.超重和失重：

　　(1)超重：物體具有豎直向上的加速度稱物體處於超重。處於超重狀態的物體對支援面的壓力F(或對懸掛物的拉力)大於物體的重力，即F=mg+ma.;(2)失重：物體具有豎直向下的加速度稱物體處於失重。處於失重狀態的物體對支援面的壓力FN(或對懸掛物的拉力)小於物體的重力mg，即FN=mg-ma，當a=g時，FN=0,即物體處於完全失重。

　　6、牛頓定律的適用範圍：

　　(1)只適用於研究慣性系中運動與力的關係，不能用於非慣性系;(2)只適用於解決宏觀物體的低速運動問題，不能用來處理高速運動問題;(3)只適用於宏觀物體，一般不適用微觀粒子。