高中物理牛頓運動定律考點

  牛頓運動定律是整個動力學的基礎,它們既有相互獨立的一面又有整體的一致性,也是高中物理的重要知識點。

  一、對牛頓運動定律的理解

  基礎知識彙總

  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,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。

  2.慣性:物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。

  ***1***慣性大小隻與物體的質量有關;

  ***2***慣性是物體的固有屬性,不是力。

  3.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。

  作用力和反作用力的性質相同,作用在兩個物體上。

  4.作用力和反作用力與平衡力的區別:作用力和反作用力“異體、同存、同性質”,而平衡力是“同體”。

  5.牛頓第二定律:a=F/m。

  6.牛頓第二定律具有“四性”:向量性、瞬時性、同體性、獨立性。

  對牛頓第一定律、第三定律的考查

  1.考查對牛頓第一定律和慣性的理解

  ***1***慣性是物體保持原有運動狀態不變的一種性質。物體在不受外力或所受的合外力為零時,慣性表現為使物體保持原來的運動狀態不變***靜止或勻速直線運動***。

  ***2***牛頓第一定律是慣性定律,它指出一切物體都有慣性,慣性只與質量有關。

  2.考查對力與運動的關係的理解

  ***1***力是改變物體運動狀態的原因***運動狀態指物體的速度***,不是維持物體運動的原因。

  ***2***產生加速度的原因是力。

  3.考查牛頓第三定律

  區別作用力和反作用力與平衡力:

  一對平衡力作用在同一物體上,一對作用力和反作用力作用在兩個物體上。

  對牛頓第二定律的理解和應用

  1.合成法求合外力

  物體只受兩個力的作用而產生加速度,利用向量合成法則;

  兩個力方向相同或相反時,加速度與物體運動方向在同一直線上,合成法更簡單。

  2.正交分解法與牛頓第二定律的結合應用

  物體受到兩個以上的力的作用而產生加速度時,常用正交分解法解題。

  ***1***分解力求物體受力問題

  把力正交分解在沿加速度方向和垂直於加速度方向上,在沿加速度的方向列方程Fx=ma,在垂直於加速度方向列方程Fy=0求解。

  ***2***分解加速度求解受力問題

  分析物體受力,建立直角座標系,將加速度a分解為ax和ay,根據牛頓第二定律得Fx=max,Fy=may求解。

  考查牛頓第二定律的瞬時性

  關鍵是分析瞬時狀態前後的受力情況及運動狀態。

  兩種模型:

  ***1***剛性繩***或接觸面***:

  剪斷***或脫離***後,其彈力立即消失,不需要形變恢復的時間。

  ***2***彈簧***或橡皮繩***

  形變數大,恢復形變需要較長時間,分析瞬時問題時彈力的大小可以看成不變。

  二、兩類動力學的基本問題

  基礎知識彙總

  1.對牛頓第二定律的理解

  加速度是連線力和運動的紐帶及橋樑

  2.動力學的基本公式

  3.動力學的兩類問題

  解答兩類基本問題的方法和步驟:

  ***1***明確題目中給出的物理現象和物理過程的特點;

  ***2***確定研究物件進行分析,畫出受力分析圖或運動過程圖;

  ***3***應用牛頓運動定律和運動學公式求解。

  解決兩類動力學的基本問題

  有兩種形式的考查:

  ***1***已知物體的受力情況,求解物體的運動情況。

  ***2***已知物體的運動情況,求解物體的受力情況。

  三、利用整體法和隔離法求連線體問題

  基礎知識彙總

  1.連線體:

  ***1***用細繩連線的物體系

  ***2***相互擠壓在一起的物體系

  ***3***相互摩擦的物體系

  2.外力和內力

  系統外物體對系統的作用力稱為外力

  系統內各物體間的相互作用力稱為內力

  3.整體法

  不要求知道各個物體之間的相互作用力,且各物體具有相同的加速度,此時把它們看成一個整體來分析,這種方法稱為整體法。

  4.隔離法

  需要知道系統中物體之間的相互作用力,需要把物體從系統中隔離出來,分析物體的受力情況和運動情況,這種方法稱為隔離法。

  簡單的連線體問題

  選擇原則:一是要包含待求量,二是所選隔離物件和所列方程數少。

  1.求解連線體的內力時,先整體後隔離

  先用整體法求出系統的加速度,再用隔離法求解出物體間的內力。

  2.求解連線體的外力時,先隔離後整體

  先用隔離法分析某個受力和運動情況,求加速度,再用整體法求解外力。

  系統中牛頓第二定律及其在整體法中的應用

  1.系統內各物體的加速度相同

  系統看成一個整體,分析受力及運動情況列出方程。

  2.若系統內各物體的加速度不相同

  m1、m2的加速度分別為a1、a2,可用牛頓第二定律列出方程F=m1a1+m2a2。

  3.系統內各物體的加速度不相同

  將各物體的加速度正交分解後,物體系統牛頓第二定律正交分解式為

  ∑Fx=m1a1x+m2a2x+…+mnanx,

  ∑Fy=m1a1y+m2a2y+…+mnany。

  四、超重和失重現象

  基礎知識彙總

  1.超重與失重

  物體具有向上的加速度時處於超重狀態;物體具有向下的加速度時處於失重狀態。

  當a=g時,物體處於完全失重狀態。

  2.實重與視重

  實重即物體的實際重力,G=mg;視重即看起來物體有多重,它的大小等於物體對支援物的壓力或者對懸掛物的拉力的大小。

  對超重和失重的理解

  1.對超重和失重的理解

  臨界點是物體處於平衡狀態。

  ***1***與速度方向無關,取決於加速度的方向。.

  ***2***加速度具有豎直向上的分量,超重;加速度具有豎直向下的分量,失重。

  ***3***發生超重或者失重,變化的是視重。

  ***4***完全失重是物體的加速度恰等於重力產生的加速度。

  2.超重和失重的計算

  ***1***超重時,物體的加速度向上,F視=mg+ma。

  ***2***失重時,物體的加速度向下,F視=mg-ma。

  五、牛頓第二定律的臨界問題

  牛頓第二定律的臨界問題

  當物體的運動變化到某個特定狀態時,有關物理量發生突變,該物理量的值叫臨界值,該特定狀態為臨界狀態。

  需要在給定的物理情境中求解物理量的上限或下限,關鍵點:

  ***1***臨界狀態的由來

  ***2***臨界狀態時物體的受力、運動狀態的特徵

  1.常見型別:

  ***1***相互接觸的兩物體脫離的臨界條件是N=0。

  ***2***繩子鬆弛的臨界條件是T=0。

  ***3***存在靜摩擦力的連線系統,相對靜止與相對滑動的臨界條件是f靜=fm。

  ***4***與彈簧有關的臨界問題:

  ①最大速度問題

  ②與地面或與固定擋板分離

  擋板與物體分離的臨界條件是:加速度相同,彈力為0。

  2.分析臨界問題的思維方法

  ***1***極限法;***2***假設法;***3***數學法。

  六、傳送帶及板塊模型問題

  傳送帶問題

  1.勻速傳送帶模型

  2.物體輕放在加速運動的水平傳送帶上:

  ***1***物體與傳送帶之間的動摩擦因數較大,而傳送帶加速度相對較小,物體先加速,當物體速度增大到和傳送帶相同時,物體和傳送帶一起加速運動。

  ***2***物體與傳送帶之間的動摩擦因數較小,而傳送帶加速度相對較大,物體一直向前加速運動。

  板塊模型

  1.模型特點

  滑塊——滑板類問題涉及兩個物體,物體間存在相對滑動。

  2.兩種位移關係

  滑塊從滑板的一端運動到另一端:

  同向運動,滑塊的位移和滑板的位移之差等於滑板的長度。

  反向運動,滑塊的位移和滑板的位移大小之和等於滑板的長度。