高考物理-牛頓運(yùn)動(dòng)定律總復(fù)習(xí)課件-新人教版

第一頁，共48頁。第一頁，共48頁?！褡灾鲗W(xué)習(xí)1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或狀態(tài)，直到(zhídào)有迫使它改變這種狀態(tài)為止．2．慣性：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和狀態(tài)的性質(zhì)．靜止(jìngzhǐ)外力(wàilì)靜止第二頁，共48頁。靜止(jìngzhǐ)外力(wàilì)靜止第二頁，共48頁【特別提醒】(1)慣性是物體的固有屬性，與物體是否受力及處于(chǔyú)何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)．(2)質(zhì)量是慣性大小的量度．質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性?。谌?，共48頁。第三頁，共48頁?！裆罨?shēnhuà)拓展一、對(duì)慣性及牛頓第一定律的進(jìn)一步理解1．慣性的表現(xiàn)形式(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))．(2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度．慣性大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變；慣性小，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變．第四頁，共48頁?！裆罨?shēnhuà)拓展第四頁，共48頁。2．對(duì)牛頓第一定律的進(jìn)一步理解(1)明確了慣性(guànxìng)的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性(guànxìng)，即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．(2)揭示了力的本質(zhì)牛頓第一定律對(duì)力的本質(zhì)進(jìn)行了定義：力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．例如：物體在阻力作用下，運(yùn)動(dòng)速度越來越小，直至最后停下來，這里的阻力不維持物體的運(yùn)動(dòng)，反而阻礙了物體的運(yùn)動(dòng)，改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．第五頁，共48頁。2．對(duì)牛頓第一定律的進(jìn)一步理解第五頁，共48頁。(3)揭示了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受外力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力作用，但所受合力為零時(shí)，其作用效果跟不受外力作用時(shí)相同，因此，我們(wǒmen)可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實(shí)際情況中的“所受合外力為零”．第六頁，共48頁。第六頁，共48頁。3．慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是不同(bùtónɡ)的(1)慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，與物體是否受力、受力的大小無關(guān)．(2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．第七頁，共48頁。第七頁，共48頁?！咎貏e提醒】(1)牛頓第一定律并非實(shí)驗(yàn)定律．它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象，歸納推理而總結(jié)出來的．(2)牛頓第一定律并非牛頓第二定律的特例，而是不受任何(rènhé)外力的理想化情況．第八頁，共48頁。第八頁，共48頁。●針對(duì)訓(xùn)練下列關(guān)于慣性的說法正確的是()A．汽車(qìchē)受到外力時(shí)慣性消失B．汽車(qìchē)速度越大越難剎車，表明速度越大慣性越大C．在宇宙飛船中的物體處于完全失重狀態(tài)，所以沒有慣性D．乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小第九頁，共48頁。第九頁，共48頁。解析：慣性是物體的固有屬性；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)(wúguān)，與物體是否受力及受力大小無關(guān)(wúguān)，所以選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)，正確選項(xiàng)為D.答案：D第十頁，共48頁。第十頁，共48頁?！褡灾鲗W(xué)習(xí)一、牛頓第二定律1．內(nèi)容：物體的加速度與所受的成正比，跟物體的成反比，加速度的方向跟合力(hélì)的方向．2．表達(dá)式：F合＝.3．力的單位：當(dāng)質(zhì)量的單位是kg、加速度的單位是m/s2時(shí)，力的單位就是N，即1N＝.合力(hélì)質(zhì)量(zhìliàng)相同ma1kg·m/s2第十一頁，共48頁。合力(hélì)質(zhì)量(zhìliàng)相同ma1kg·m/4．適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于慣性(guànxìng)參考系，即相對(duì)于地面或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系．(2)牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子等)、運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況．靜止(jìngzhǐ)低速(dīsù)第十二頁，共48頁。靜止(jìngzhǐ)低速(dīsù)第十二頁，共48頁?！裆罨卣箤?duì)牛頓(niúdùn)第二定律的進(jìn)一步理解牛頓(niúdùn)第二定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的定量關(guān)系．聯(lián)系物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的橋梁是加速度．可以由以下角度進(jìn)一步理解牛頓(niúdùn)第二定律.第十三頁，共48頁。第十三頁，共48頁。同向性公式F＝ma是矢量式，任一時(shí)刻，F(xiàn)與a同向正比性m一定時(shí)，a∝F瞬時(shí)性a與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻，即a為某時(shí)刻的加速度時(shí)，F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受合力因果性F是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力同一性有三層意思：①加速度a相對(duì)于同一慣性系(一般指地面)②F＝ma中，F(xiàn)、m、a對(duì)應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)③F＝ma中，各量統(tǒng)一使用國(guó)際單位第十四頁，共48頁。同向性公式F＝ma是矢量式，任一時(shí)刻，F(xiàn)與a同向正比性m一定獨(dú)立性①作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律②物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和③合力和加速度在各個(gè)方向上的分量也遵從牛頓第二定律，即：Fx＝max，F(xiàn)y＝may局限性①只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子②物體的加速度必須是相對(duì)于地球靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系(慣性系)而言的第十五頁，共48頁。獨(dú)立性①作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二【特別提醒】(1)應(yīng)用牛頓第二定律求a時(shí)，可以先求F合，再求a，還可以先求各個(gè)力的加速度，再合成求出合加速度．(2)獨(dú)立性原理(yuánlǐ)是牛頓第二定律正交分解法的基礎(chǔ)，根據(jù)獨(dú)立性原理(yuánlǐ)，把物體所受的各力分解在相互垂直的方向，在這兩個(gè)方向分別列牛頓第二定律方程．這就是牛頓第二定律的正交分解法．第十六頁，共48頁。第十六頁，共48頁。●針對(duì)訓(xùn)練一個(gè)木塊放在水平(shuǐpíng)面上，在水平(shuǐpíng)拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水平(shuǐpíng)拉力為2F時(shí)木塊的加速度大小是a，則水平(shuǐpíng)拉力為4F時(shí)，木塊的加速度大小是()A．a(chǎn)B．2aC．3aD．4a第十七頁，共48頁。第十七頁，共48頁。解析：木塊在豎直方向上受到重力和支持力的作用．這兩個(gè)力始終平衡，在研究水平方向加速度時(shí)可不考慮．當(dāng)水平拉力為F時(shí)木塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以阻力大小(dàxiǎo)也為F，當(dāng)水平拉力為2F時(shí)，由牛頓第二定律有F合＝2F－F＝ma得質(zhì)量m＝，當(dāng)水平拉力為4F時(shí)，加速度為a4F＝a＝3a，選C.答案：C第十八頁，共48頁。第十八頁，共48頁。●自主學(xué)習(xí)二、牛頓第三定律1．內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小，方向，作用在直線上．2．表達(dá)式：F＝－F′.3．對(duì)牛頓第三定律的理解(1)作用力與反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，作用在兩個(gè)不同的物體上，各自產(chǎn)生其效果，永遠(yuǎn)(yǒngyuǎn)不會(huì)抵消．(2)物體間相互作用力既可以是接觸力，也可以是場(chǎng)力．相等(xiāngděng)相反(xiāngfǎn)一條第十九頁，共48頁。相等(xiāngděng)相反(xiāngfǎn)一條第十九(3)作用力與反作用力有“三同，三不同”．“三同”是：①大小相同；②性質(zhì)相同；③出現(xiàn)、存在(cúnzài)、消失的時(shí)間相同．“三不同”是：①方向不同；②作用的對(duì)象不同；③作用的效果不同．第二十頁，共48頁。第二十頁，共48頁。●深化(shēnhuà)拓展作用力和反作用力與平衡力的比較內(nèi)容作用力和反作用力平衡力受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在；同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失無依賴關(guān)系，撤除一個(gè)力，另一個(gè)力可依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力大小、方向大小相等、方向相反，作用在一條直線上大小相等、方向相反，作用在一條直線上第二十一頁，共48頁。●深化(shēnhuà)拓展內(nèi)容作用力和反作用力平衡力受力物【特別提醒】牛頓(niúdùn)第三定律只對(duì)相互作用的兩個(gè)物體成立，因?yàn)榇笮∠嗟取⒎较蛳喾?、作用在兩個(gè)物體上且作用在同一直線上的兩個(gè)力，不一定是作用力和反作用力．第二十二頁，共48頁。第二十二頁，共48頁。●針對(duì)訓(xùn)練如圖所示，一物體被一根輕繩懸掛(xuánguà)在天花板下處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是()A．物體所受重力與物體對(duì)繩子的拉力是一對(duì)平衡力B．物體拉繩子的力與物體受到的拉力大小相等、方向相反C．天花板拉繩子的力是由于繩子發(fā)生形變后試圖恢復(fù)原狀而產(chǎn)生的D．物體所受重力與繩子對(duì)物體的拉力是一對(duì)作用力和反作用力第二十三頁，共48頁?！襻槍?duì)訓(xùn)練第二十三頁，共48頁。解析：A選項(xiàng)，一對(duì)平衡力是作用在同一物體上，而物體所受重力跟物體對(duì)繩子的拉力不是作用在同一物體上，A不對(duì)．B選項(xiàng)，作用力與反作用力大小相等，方向相反，B正確，C選項(xiàng)，要明確(míngquè)彈力的產(chǎn)生原因：天花板拉繩子的力是由于天花板發(fā)生了形變后試圖恢復(fù)原狀而對(duì)繩子產(chǎn)生拉力作用，C不對(duì)．物體所受重力與繩子對(duì)物體的拉力是一對(duì)平衡力，D不對(duì)．答案：B第二十四頁，共48頁。第二十四頁，共48頁?！褚?guī)律方法(1)變化瞬間力未能變的情況，像彈簧(tánhuáng)、橡皮條、皮筋等物質(zhì)兩端連接其他物體時(shí)，若其一端受力有變化，則不會(huì)引起這些物質(zhì)上的力立即發(fā)生變化，原因是它們的形變需要一定的時(shí)間．(2)變化瞬間力發(fā)生突變的情況，像用繩、線、硬的物質(zhì)連接物體時(shí)，當(dāng)其連接物體的受力發(fā)生變化時(shí)，將會(huì)引起繩、線等物質(zhì)上力的變化．第二十五頁，共48頁?！褚?guī)律方法第二十五頁，共48頁?！纠?】如圖所示，長(zhǎng)方體木塊A與B用一輕彈簧相連，豎直放在長(zhǎng)方體木塊C上，三者靜置于水平(shuǐpíng)地面上，它們的質(zhì)量之比是1:2:3.設(shè)所有接觸面均光滑，在沿水平(shuǐpíng)方向迅速抽出木塊C的瞬間，A和B的加速度的大小分別是多少？[分析]注意判斷在C被抽出瞬間，哪些力存在？哪些力不存在？哪些力會(huì)突變？哪些力不會(huì)突變？第二十六頁，共48頁。第二十六頁，共48頁。[解析]由于接觸面均光滑，C又沿水平方向運(yùn)動(dòng)，所以A、B在水平方向上均無運(yùn)動(dòng)，也無加速度．豎直方向上在C與B分離的瞬間，A、B均在原位置，彈簧(tánhuáng)未來得及恢復(fù)形變，仍保持原來的彈力大小F＝mg，式中m為A的質(zhì)量，只是C對(duì)B的彈力變?yōu)榱悖鶕?jù)牛頓第二定律有對(duì)A：F－mg＝maA，aA＝0對(duì)B：F＋2mg＝2maB，aB＝g，方向向下即A、B的加速度的大小分別為0和g.[答案]0g第二十七頁，共48頁。[解析]由于接觸面均光滑，C又沿水平方向運(yùn)動(dòng)，所以A、B在[總結(jié)提升]本題中對(duì)A、B的加速度的求解，關(guān)鍵是分析C被抽出前后(qiánhòu)它們的受力情況及其變化．第二十八頁，共48頁。第二十八頁，共48頁。(2009·深圳調(diào)研)如圖所示，用傾角為30°的光滑木板AB托住質(zhì)量為m的小球，小球用輕彈簧系住，當(dāng)小球處于靜止(jìngzhǐ)狀態(tài)時(shí)，彈簧恰好水平．則當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間 ()第二十九頁，共48頁。(2009·深圳調(diào)研)如圖所示，用傾角為30°的光滑木板AA．小球?qū)㈤_始(kāishǐ)做自由落體運(yùn)動(dòng)B．小球?qū)㈤_始(kāishǐ)做圓周運(yùn)動(dòng)C．小球加速度大小為gD．小球加速度大小為答案：D第三十頁，共48頁。第三十頁，共48頁?！褚?guī)律方法如何利用牛頓定律解題？1．利用牛頓定律解題的一般方法(1)合成法若物體只受到兩個(gè)力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，應(yīng)用力的合成法較簡(jiǎn)單，注意合外力方向就是(jiùshì)加速度方向．解題時(shí)只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然，解題時(shí)要準(zhǔn)確畫出力的平行四邊形，然后利用幾何關(guān)系進(jìn)行求解．第三十一頁，共48頁。第三十一頁，共48頁。(2)正交分解法當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，常用正交分解法解題，多數(shù)情況下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，此時(shí)(cǐshí)有Fx＝ma，F(xiàn)y＝0，特殊情況下分解加速度比分解力更簡(jiǎn)單．第三十二頁，共48頁。第三十二頁，共48頁。2．利用牛頓定律解題的一般步驟(1)首先依據(jù)題目的已知條件和待求量選擇好研究對(duì)象；(2)用隔離法對(duì)確定的對(duì)象進(jìn)行(jìnxíng)受力分析并畫出受力圖；(3)進(jìn)行(jìnxíng)運(yùn)動(dòng)分析、找出加速度并建立沿加速度方向和垂直于加速度方向的正交坐標(biāo)系；第三十三頁，共48頁。2．利用牛頓定律解題的一般步驟第三十三頁，共48頁。(4)將各力正交分解，沿加速度所在的軸列出牛頓第二定律方程(fāngchéng)，另一軸列出平衡方程(fāngchéng)，還應(yīng)列出力與力之間的關(guān)系的輔助方程(fāngchéng)或?qū)⑴ｎD第二定律F合＝ma正交分解為：ΣFx＝maxΣFy＝may(5)代入數(shù)值求解．第三十四頁，共48頁。第三十四頁，共48頁?！纠?】(2009·昆明診斷)質(zhì)量(zhìliàng)為m的三角形木楔A置于傾角為θ的固定斜面上，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，一水平力F作用在木楔A的豎直面上，在力F的推動(dòng)下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動(dòng)，如圖所示，則F的大小為 ()第三十五頁，共48頁?！纠?】(2009·昆明診斷)質(zhì)量(zhìliàng)為m第三十六頁，共48頁。第三十六頁，共48頁。[解析]首先對(duì)物體(wùtǐ)進(jìn)行受力分析，如圖所示，然后將物體(wùtǐ)所受各力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，可得方程組，即第三十七頁，共48頁。[解析]首先對(duì)物體(wùtǐ)進(jìn)行受力分析，如圖所示，然后[答案]D[總結(jié)提升](1)當(dāng)物體的受力情況較復(fù)雜時(shí)，可根據(jù)物體所受力的具體情況和運(yùn)動(dòng)(yùndòng)情況建立合適的直角坐標(biāo)系，利用正交分解法來解．(2)在建立直角坐標(biāo)系時(shí)，不管選哪個(gè)方向?yàn)閤軸的正方向，所得結(jié)果都是一樣的，但在選坐標(biāo)系時(shí)，為使解題方便，盡量減少矢量的分解．第三十八頁，共48頁。第三十八頁，共48頁。如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成θ＝30°角，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)(yīnshù)為，小球受到豎直向上的拉力F＝20N，則小球沿桿上滑的加速度的大小為__________________．(g取10m·s－2)第三十九頁，共48頁。第三十九頁，共48頁。解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，因桿對(duì)球的支持力FN的方向未知，可設(shè)垂直桿斜向上為正方向．如圖所示．則Fcosθ＋FN－mgcosθ＝0①解得：FN＝mgcosθ－Fcosθ＝負(fù)號(hào)說明(shuōmíng)FN垂直桿斜向下．Fsinθ－mgsinθ－Ff＝ma②Ff＝μ|FN|③由②、③得：a＝2.5m/s2故小球沿桿上滑的加速度為2.5m/s2.答案：2.5m/s2第四十頁，共48頁。解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，因桿對(duì)球的支持力FN的方向未知，可【例3】如圖所示．彈簧左端固定，右端自由伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住質(zhì)量為m的物體．現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體一直可以運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．如果物體受到的阻力恒定(héngdìng)，則()A．物體從A到O先加速后減速B．物體從A到O做加速運(yùn)動(dòng)，從O到B做減速運(yùn)動(dòng)C．物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)所受合力為零D．物體從A到O的過程加速度逐漸減小第四十一頁，共48頁?！纠?】如圖所示．彈簧左端固定，第四十一頁，共48頁。[思路(sīlù)點(diǎn)撥]對(duì)物體進(jìn)行過程分析、受力分析，進(jìn)而分析其加速度、速度的變化．第四十二頁，共48頁。第四十二頁，共48頁。解析]物體(wùtǐ)從A到O，初始階段受到的向右的彈力大于阻力，合力向右，隨著物體(wùtǐ)向右運(yùn)動(dòng)，彈力逐漸減小，合力也逐漸減小，由牛頓第二定律可知，加速度向右且逐漸減小，由于加速度與速度同向，物體(wùtǐ)的速度逐漸增大，當(dāng)物體(wùtǐ)向右運(yùn)動(dòng)至AO間某點(diǎn)(設(shè)為O′)時(shí)，彈力減小到等于阻力，物體(wùtǐ)所受合力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大．此后，隨著物體(wùtǐ)繼續(xù)向右移動(dòng)，彈力繼續(xù)減小，阻力大于彈力，合力方向變?yōu)橄蜃?，至O點(diǎn)時(shí)彈力減為零，此后彈力向左且逐漸增大．所以物體(wùtǐ)越過O′點(diǎn)后，合力(加速度)方向向左且逐漸增大，由于加速度與速度反向，物體(wùtǐ)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，正確選項(xiàng)為A.第四十三頁，共48頁。解析]物體(wùtǐ)從A到O，初始階段受到的向右的彈力大[總結(jié)提升]解答此題容易犯的錯(cuò)誤是：認(rèn)為彈簧無形變時(shí)物體的速度最大，加速度為零，而錯(cuò)選BCD.這顯然是沒有對(duì)物理過程認(rèn)真分析，思維定勢(shì)的結(jié)果．分析物理問題時(shí)，要在腦海(nǎohǎi)里建立起一幅清晰的動(dòng)態(tài)圖景．[答案]A第四十四頁，共48頁。第四十四頁，共48頁。在光滑水平面上(miànshànɡ)，有一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1與F2的作用，在第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)．若力F1與F2隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，則物體()第四十五頁，共48頁。在光滑水平面上(miànshànɡ)，有一個(gè)物體同時(shí)第四十A．在第2s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度(sùdù)大小逐漸減小，速度(sùdù)大小逐漸增大B．在第3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度(sùdù)大小逐漸增大，速度(sùdù)大小逐漸增大C．在第4s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度(sùdù)大小逐漸增大，速度(sùdù)大小逐漸增大D．在第5s末速度(sùdù)為零第四十六頁，共48頁。第四十六頁，共48頁。解析：在第2s內(nèi)加速度大小逐漸(zhújiàn)增大，故選項(xiàng)A錯(cuò)；在第4s內(nèi)加速度大小逐漸(zhújiàn)減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)；在第5s末速度最大，故選項(xiàng)D錯(cuò)．答案：B第四十七頁，共48頁。第四十七頁，共48頁。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成課后強(qiáng)化(qiánghuà)作業(yè)第四十八頁，共48頁。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成課后強(qiáng)化(qiánghuà)第一頁，共48頁。第一頁，共48頁。●自主學(xué)習(xí)1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或狀態(tài)，直到(zhídào)有迫使它改變這種狀態(tài)為止．2．慣性：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和狀態(tài)的性質(zhì)．靜止(jìngzhǐ)外力(wàilì)靜止第二頁，共48頁。靜止(jìngzhǐ)外力(wàilì)靜止第二頁，共48頁【特別提醒】(1)慣性是物體的固有屬性，與物體是否受力及處于(chǔyú)何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)．(2)質(zhì)量是慣性大小的量度．質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性?。谌?，共48頁。第三頁，共48頁?！裆罨?shēnhuà)拓展一、對(duì)慣性及牛頓第一定律的進(jìn)一步理解1．慣性的表現(xiàn)形式(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))．(2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度．慣性大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變；慣性小，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變．第四頁，共48頁?！裆罨?shēnhuà)拓展第四頁，共48頁。2．對(duì)牛頓第一定律的進(jìn)一步理解(1)明確了慣性(guànxìng)的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性(guànxìng)，即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．(2)揭示了力的本質(zhì)牛頓第一定律對(duì)力的本質(zhì)進(jìn)行了定義：力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．例如：物體在阻力作用下，運(yùn)動(dòng)速度越來越小，直至最后停下來，這里的阻力不維持物體的運(yùn)動(dòng)，反而阻礙了物體的運(yùn)動(dòng)，改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．第五頁，共48頁。2．對(duì)牛頓第一定律的進(jìn)一步理解第五頁，共48頁。(3)揭示了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受外力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力作用，但所受合力為零時(shí)，其作用效果跟不受外力作用時(shí)相同，因此，我們(wǒmen)可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實(shí)際情況中的“所受合外力為零”．第六頁，共48頁。第六頁，共48頁。3．慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是不同(bùtónɡ)的(1)慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，與物體是否受力、受力的大小無關(guān)．(2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．第七頁，共48頁。第七頁，共48頁。【特別提醒】(1)牛頓第一定律并非實(shí)驗(yàn)定律．它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象，歸納推理而總結(jié)出來的．(2)牛頓第一定律并非牛頓第二定律的特例，而是不受任何(rènhé)外力的理想化情況．第八頁，共48頁。第八頁，共48頁?！襻槍?duì)訓(xùn)練下列關(guān)于慣性的說法正確的是()A．汽車(qìchē)受到外力時(shí)慣性消失B．汽車(qìchē)速度越大越難剎車，表明速度越大慣性越大C．在宇宙飛船中的物體處于完全失重狀態(tài)，所以沒有慣性D．乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小第九頁，共48頁。第九頁，共48頁。解析：慣性是物體的固有屬性；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)(wúguān)，與物體是否受力及受力大小無關(guān)(wúguān)，所以選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)，正確選項(xiàng)為D.答案：D第十頁，共48頁。第十頁，共48頁?！褡灾鲗W(xué)習(xí)一、牛頓第二定律1．內(nèi)容：物體的加速度與所受的成正比，跟物體的成反比，加速度的方向跟合力(hélì)的方向．2．表達(dá)式：F合＝.3．力的單位：當(dāng)質(zhì)量的單位是kg、加速度的單位是m/s2時(shí)，力的單位就是N，即1N＝.合力(hélì)質(zhì)量(zhìliàng)相同ma1kg·m/s2第十一頁，共48頁。合力(hélì)質(zhì)量(zhìliàng)相同ma1kg·m/4．適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于慣性(guànxìng)參考系，即相對(duì)于地面或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系．(2)牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子等)、運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況．靜止(jìngzhǐ)低速(dīsù)第十二頁，共48頁。靜止(jìngzhǐ)低速(dīsù)第十二頁，共48頁。●深化拓展對(duì)牛頓(niúdùn)第二定律的進(jìn)一步理解牛頓(niúdùn)第二定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的定量關(guān)系．聯(lián)系物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的橋梁是加速度．可以由以下角度進(jìn)一步理解牛頓(niúdùn)第二定律.第十三頁，共48頁。第十三頁，共48頁。同向性公式F＝ma是矢量式，任一時(shí)刻，F(xiàn)與a同向正比性m一定時(shí)，a∝F瞬時(shí)性a與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻，即a為某時(shí)刻的加速度時(shí)，F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受合力因果性F是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力同一性有三層意思：①加速度a相對(duì)于同一慣性系(一般指地面)②F＝ma中，F(xiàn)、m、a對(duì)應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)③F＝ma中，各量統(tǒng)一使用國(guó)際單位第十四頁，共48頁。同向性公式F＝ma是矢量式，任一時(shí)刻，F(xiàn)與a同向正比性m一定獨(dú)立性①作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律②物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和③合力和加速度在各個(gè)方向上的分量也遵從牛頓第二定律，即：Fx＝max，F(xiàn)y＝may局限性①只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子②物體的加速度必須是相對(duì)于地球靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系(慣性系)而言的第十五頁，共48頁。獨(dú)立性①作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二【特別提醒】(1)應(yīng)用牛頓第二定律求a時(shí)，可以先求F合，再求a，還可以先求各個(gè)力的加速度，再合成求出合加速度．(2)獨(dú)立性原理(yuánlǐ)是牛頓第二定律正交分解法的基礎(chǔ)，根據(jù)獨(dú)立性原理(yuánlǐ)，把物體所受的各力分解在相互垂直的方向，在這兩個(gè)方向分別列牛頓第二定律方程．這就是牛頓第二定律的正交分解法．第十六頁，共48頁。第十六頁，共48頁?！襻槍?duì)訓(xùn)練一個(gè)木塊放在水平(shuǐpíng)面上，在水平(shuǐpíng)拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水平(shuǐpíng)拉力為2F時(shí)木塊的加速度大小是a，則水平(shuǐpíng)拉力為4F時(shí)，木塊的加速度大小是()A．a(chǎn)B．2aC．3aD．4a第十七頁，共48頁。第十七頁，共48頁。解析：木塊在豎直方向上受到重力和支持力的作用．這兩個(gè)力始終平衡，在研究水平方向加速度時(shí)可不考慮．當(dāng)水平拉力為F時(shí)木塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以阻力大小(dàxiǎo)也為F，當(dāng)水平拉力為2F時(shí)，由牛頓第二定律有F合＝2F－F＝ma得質(zhì)量m＝，當(dāng)水平拉力為4F時(shí)，加速度為a4F＝a＝3a，選C.答案：C第十八頁，共48頁。第十八頁，共48頁?！褡灾鲗W(xué)習(xí)二、牛頓第三定律1．內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小，方向，作用在直線上．2．表達(dá)式：F＝－F′.3．對(duì)牛頓第三定律的理解(1)作用力與反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，作用在兩個(gè)不同的物體上，各自產(chǎn)生其效果，永遠(yuǎn)(yǒngyuǎn)不會(huì)抵消．(2)物體間相互作用力既可以是接觸力，也可以是場(chǎng)力．相等(xiāngděng)相反(xiāngfǎn)一條第十九頁，共48頁。相等(xiāngděng)相反(xiāngfǎn)一條第十九(3)作用力與反作用力有“三同，三不同”．“三同”是：①大小相同；②性質(zhì)相同；③出現(xiàn)、存在(cúnzài)、消失的時(shí)間相同．“三不同”是：①方向不同；②作用的對(duì)象不同；③作用的效果不同．第二十頁，共48頁。第二十頁，共48頁。●深化(shēnhuà)拓展作用力和反作用力與平衡力的比較內(nèi)容作用力和反作用力平衡力受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在；同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失無依賴關(guān)系，撤除一個(gè)力，另一個(gè)力可依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力大小、方向大小相等、方向相反，作用在一條直線上大小相等、方向相反，作用在一條直線上第二十一頁，共48頁?！裆罨?shēnhuà)拓展內(nèi)容作用力和反作用力平衡力受力物【特別提醒】牛頓(niúdùn)第三定律只對(duì)相互作用的兩個(gè)物體成立，因?yàn)榇笮∠嗟取⒎较蛳喾?、作用在兩個(gè)物體上且作用在同一直線上的兩個(gè)力，不一定是作用力和反作用力．第二十二頁，共48頁。第二十二頁，共48頁?！襻槍?duì)訓(xùn)練如圖所示，一物體被一根輕繩懸掛(xuánguà)在天花板下處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是()A．物體所受重力與物體對(duì)繩子的拉力是一對(duì)平衡力B．物體拉繩子的力與物體受到的拉力大小相等、方向相反C．天花板拉繩子的力是由于繩子發(fā)生形變后試圖恢復(fù)原狀而產(chǎn)生的D．物體所受重力與繩子對(duì)物體的拉力是一對(duì)作用力和反作用力第二十三頁，共48頁。●針對(duì)訓(xùn)練第二十三頁，共48頁。解析：A選項(xiàng)，一對(duì)平衡力是作用在同一物體上，而物體所受重力跟物體對(duì)繩子的拉力不是作用在同一物體上，A不對(duì)．B選項(xiàng)，作用力與反作用力大小相等，方向相反，B正確，C選項(xiàng)，要明確(míngquè)彈力的產(chǎn)生原因：天花板拉繩子的力是由于天花板發(fā)生了形變后試圖恢復(fù)原狀而對(duì)繩子產(chǎn)生拉力作用，C不對(duì)．物體所受重力與繩子對(duì)物體的拉力是一對(duì)平衡力，D不對(duì)．答案：B第二十四頁，共48頁。第二十四頁，共48頁?！褚?guī)律方法(1)變化瞬間力未能變的情況，像彈簧(tánhuáng)、橡皮條、皮筋等物質(zhì)兩端連接其他物體時(shí)，若其一端受力有變化，則不會(huì)引起這些物質(zhì)上的力立即發(fā)生變化，原因是它們的形變需要一定的時(shí)間．(2)變化瞬間力發(fā)生突變的情況，像用繩、線、硬的物質(zhì)連接物體時(shí)，當(dāng)其連接物體的受力發(fā)生變化時(shí)，將會(huì)引起繩、線等物質(zhì)上力的變化．第二十五頁，共48頁?！褚?guī)律方法第二十五頁，共48頁。【例1】如圖所示，長(zhǎng)方體木塊A與B用一輕彈簧相連，豎直放在長(zhǎng)方體木塊C上，三者靜置于水平(shuǐpíng)地面上，它們的質(zhì)量之比是1:2:3.設(shè)所有接觸面均光滑，在沿水平(shuǐpíng)方向迅速抽出木塊C的瞬間，A和B的加速度的大小分別是多少？[分析]注意判斷在C被抽出瞬間，哪些力存在？哪些力不存在？哪些力會(huì)突變？哪些力不會(huì)突變？第二十六頁，共48頁。第二十六頁，共48頁。[解析]由于接觸面均光滑，C又沿水平方向運(yùn)動(dòng)，所以A、B在水平方向上均無運(yùn)動(dòng)，也無加速度．豎直方向上在C與B分離的瞬間，A、B均在原位置，彈簧(tánhuáng)未來得及恢復(fù)形變，仍保持原來的彈力大小F＝mg，式中m為A的質(zhì)量，只是C對(duì)B的彈力變?yōu)榱悖鶕?jù)牛頓第二定律有對(duì)A：F－mg＝maA，aA＝0對(duì)B：F＋2mg＝2maB，aB＝g，方向向下即A、B的加速度的大小分別為0和g.[答案]0g第二十七頁，共48頁。[解析]由于接觸面均光滑，C又沿水平方向運(yùn)動(dòng)，所以A、B在[總結(jié)提升]本題中對(duì)A、B的加速度的求解，關(guān)鍵是分析C被抽出前后(qiánhòu)它們的受力情況及其變化．第二十八頁，共48頁。第二十八頁，共48頁。(2009·深圳調(diào)研)如圖所示，用傾角為30°的光滑木板AB托住質(zhì)量為m的小球，小球用輕彈簧系住，當(dāng)小球處于靜止(jìngzhǐ)狀態(tài)時(shí)，彈簧恰好水平．則當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間 ()第二十九頁，共48頁。(2009·深圳調(diào)研)如圖所示，用傾角為30°的光滑木板AA．小球?qū)㈤_始(kāishǐ)做自由落體運(yùn)動(dòng)B．小球?qū)㈤_始(kāishǐ)做圓周運(yùn)動(dòng)C．小球加速度大小為gD．小球加速度大小為答案：D第三十頁，共48頁。第三十頁，共48頁?！褚?guī)律方法如何利用牛頓定律解題？1．利用牛頓定律解題的一般方法(1)合成法若物體只受到兩個(gè)力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，應(yīng)用力的合成法較簡(jiǎn)單，注意合外力方向就是(jiùshì)加速度方向．解題時(shí)只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然，解題時(shí)要準(zhǔn)確畫出力的平行四邊形，然后利用幾何關(guān)系進(jìn)行求解．第三十一頁，共48頁。第三十一頁，共48頁。(2)正交分解法當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，常用正交分解法解題，多數(shù)情況下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，此時(shí)(cǐshí)有Fx＝ma，F(xiàn)y＝0，特殊情況下分解加速度比分解力更簡(jiǎn)單．第三十二頁，共48頁。第三十二頁，共48頁。2．利用牛頓定律解題的一般步驟(1)首先依據(jù)題目的已知條件和待求量選擇好研究對(duì)象；(2)用隔離法對(duì)確定的對(duì)象進(jìn)行(jìnxíng)受力分析并畫出受力圖；(3)進(jìn)行(jìnxíng)運(yùn)動(dòng)分析、找出加速度并建立沿加速度方向和垂直于加速度方向的正交坐標(biāo)系；第三十三頁，共48頁。2．利用牛頓定律解題的一般步驟第三十三頁，共48頁。(4)將各力正交分解，沿加速度所在的軸列出牛頓第二定律方程(fāngchéng)，另一軸列出平衡方程(fāngchéng)，還應(yīng)列出力與力之間的關(guān)系的輔助方程(fāngchéng)或?qū)⑴ｎD第二定律F合＝ma正交分解為：ΣFx＝maxΣFy＝may(5)代入數(shù)值求解．第三十四頁，共48頁。第三十四頁，共48頁。【例2】(2009·昆明診斷)質(zhì)量(zhìliàng)為m的三角形木楔A置于傾角為θ的固定斜面上，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，一水平力F作用在木楔A的豎直面上，在力F的推動(dòng)下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動(dòng)，如圖所示，則F的大小為 ()第三十五頁，共48頁。【例2】(2009·昆明診斷)質(zhì)量(zhìliàng)為m第三十六頁，共48頁。第三十六頁，共48頁。[解析]首先對(duì)物體(wùtǐ)進(jìn)行受力分析，如圖所示，然后將物體(wùtǐ)所受各力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，可得方程組，即第三十七頁，共48頁。[解析]首先對(duì)物體(wùtǐ)進(jìn)行受力分析，如圖所示，然后[答案]D[總結(jié)提升](1)當(dāng)物體的受力情況較復(fù)雜時(shí)，可根據(jù)物體所受力的具體情況和運(yùn)動(dòng)(yùndòng)情況建立合適的直角坐標(biāo)系，利用正交分解法來解．(2)在建立直角坐標(biāo)系時(shí)，不管選哪個(gè)方向?yàn)閤軸的正方向，所得結(jié)果都是一樣的，但在選坐標(biāo)系時(shí)，為使解題方便，盡量減少矢量的分解．第三十八頁，共48頁。第三十八頁，共48頁。如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成θ＝30°角，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)(yīnshù)為，小球受到豎直向上的拉力F＝20N，則小球沿桿上滑的加速度