2019年高三物理总复习一轮复习教学案-牛顿运动定律

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1、高三物理总复习-一轮复习教学案-牛顿运动定律一、牛顿第一定律一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。1．牛顿第一定律导出了力的概念力是改变物体运动状态的原因。（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。2．牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。3．牛顿第一定律描述的是理想化

2、状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。二、牛顿第三定律两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。注意区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消

3、失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。三、牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。即F=ma1．对应性和矢量性选定研究对象后，F为研究对象受的合外力，a为物体的实际加速度。牛顿第二定律是矢量式，可用于任意选定的方向。若F为研究对象在某一个方向上的所的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度。2．重要意义牛顿第二定律确立了力和运动的关系，明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。加速度是联系物体的受力情况和运动情况的桥梁。3．应用牛顿第

4、二定律解题的步骤①明确研究对象。可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。③若研究对象在不共线的两个力作用下做匀变速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做匀变速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可

5、以分解力，也可以分解加速度）。④注意临界条件的分析。凡是题目中出现“刚好”、“恰好”等字样的，往往要利用临界条件。所谓“临界”，就是物体同时处于两种不同的状态，同时具有两种状态下的所有性质。4．应用举例例1．物体在N个共点力作用下处于静止，若将其中某一个力的方向保持不变，大小逐渐减小到零，再逐渐恢复到原值并保持该值。在其他力都保持不变，物体将做怎样的运动？vOtt1t2ABC解：物体将沿该力的反方向先做加速度逐渐增大的加速运动，接着做加速度逐渐减小的加速运动，最后保持匀速运动。（注意平衡和静止的区别；还

6、要注意另外N-1个力是否变化。）其速度图象如右图所示，OA段对应的是该力减小过程，AB段对应的是该力恢复原大过程，BC段对应的是保持原值后的过程。例2．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vOt

7、t1t2ABCt3解：小球的加速度大小决定于小球受到的合力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。选CD。其速度图象如右图所示，OA段对应自由下落阶段；AB段对应弹力逐渐增大到等于重力阶段；BC段对应减速下降阶段。例3．如图所示，质量m=4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37º角。求：⑴小车以a=g向右匀加速；⑵小车以a=g向右匀减速时，细线对小球的拉力F1和后壁对

8、小球的压力F2各多大？F1GvaF1F2Gav解：⑴向右加速时小球对后壁必然有压力，球在三个共点力作用下向右加速。合外力向右，F2向右，因此G和F1的合力一定水平向左，所以F1的大小可以用平行四边形定则求出：F1=50N，可见向右加速时F1的大小与a无关；F2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程：F2-0.75G=ma计算得F2=70N。可以看出F2将随a的增大而增大。（这种情况下用平行四边形定则比用正交分解法简单。）⑵要注意到：向右减速时，