高中物理牛顿运动定律的综合应用知识点分析

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1、牛顿运动定律的综合应用知识要点梳理一、瞬时加速度的分析　　牛顿第二定律F合=ma左边是物体受到的合外力，右边反映了质量为m的物体在此合外力作用下的效果是产生加速度a。合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，a为某一时刻的加速度，F合即为该时刻物体所受的合外力，对同一物体的a与F合关系为“同时变”。　　分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析那一时刻前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立：　　(1)钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若

2、剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要恢复弹性形变的时间。一般题目中所给细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。　　(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，恢复弹性形变需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变。二、力、加速度、速度的关系　　牛顿第二定律说明了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即力→加速度→速度变化(物体的运动状态发生变化)。合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速度和加速度不是瞬时关系。　　①物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大

3、小关系是F合＝ma。只要有合力，不管速度是大、还是小、或是零，都有加速度；只有合力为零，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系。　　②合力与物体运动速度同方向时，物体做加速运动；反之物体做减速运动。　　③物体所受到合外力的大小决定了物体当时加速度的大小，而物体加速度的大小又是单位时间内速度的变化量的大小（速度的变化率）。加速度大小与速度大小无必然的联系，与速度的变化大小也无必然的联系，加速度的大小只与速度的变化快慢有关。　　④区别加速度的定义式与决定式　　定义式：，

4、即加速度定义为速度变化量与所用时间的比值。而揭示了加速度决定于物体所受的合外力与物体的质量。三、整体法和隔离法分析连接体问题　　在研究力与运动的关系时，常会涉及相互关联物体间的相互作用问题，即连接体问题。1、连接体与隔离体　　两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。2、外力和内力　　如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。　　说明：外力和内力是相对的，这要看我们选择的研究对象，一般的情况下

5、，内力不能改变系统的运动状态。例如人站在静止的车内，通过一条绳子拉车，如果以人和车为研究系统，人拉绳的力属于内力，无法改变车的运动状态，如果以人为研究对象，绳对人的作用力是外力，这个力跟车内地板对人的作用力平衡，使人保持静止状态。由此可知，应用牛顿第二定律解决问题时，只有明确了研究对象，才能正确区分出它所受的外力。3、连接体问题的分析方法：整体法与隔离法　　（1）整体法：当系统内各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有的物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,对整体列出牛顿第二定律方程求解.　　（2）隔

6、离法：如果要求系统内各物体间的相互作用力时,必须把某个物体从系统中隔离出来作为研究对象,分析受力情况,再利用牛顿第二定律列方程求解.　　（3）整体法应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力。　　（4）整体法与隔离法的选择:　　①当系统内各物体具有相同的加速度,求系统的加速度或者求系统受的外力时,优先选用整体法,不考虑系统内各物体间的内力.　　②当求系统内各物体间的内力时,要用隔离法.　　③有时需要多次选取研究对象,先整体后隔离或先隔离后整体.四、程序法解题

7、　　在求解物体系从一种运动过程(或状态)变化到另—种运动过程(或状态)的力学问题(称之为“程序题”)时，通常用“程序法”求解。　　程序法：按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程（或不同的状态）进行分析（包括列式计算）的解题方法。　　“程序法”解题要求我们从读题开始，就要注意到题中能划分多少个不同的过程或多少个不同的状态，然后对各个过程或各个状态进行分析（称之为“程序分析”），最后逐一列式求解得到结论。　　程序法解题的基本思路是：　　（l）划分出题目中有多少个不同的过程或多少个不同的状态　　（2）对各个过程或各

8、个状态进行具体分析，得出正确的结果　　（3）前一个过程的结束就是后一个过程的开始，两个过程的交接点是问题的关键。规律方法指导1、应用牛顿定律解决力学问题的关键是对研究对象进行受力分析　　首先是选取研究对象，有时将物体隔离进行受力分析比较方便，有时将几个物体看成一个整体来进行研究更为简捷，到底选用哪个物体或者是选用整体作为研究对象，得有一定的经验和技巧。不能仅听老师的经验之谈和总结的条文