牛顿三大定律详细总结
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认真学习,必有进步,千里之行,始于足下
一、牛顿第一定律(惯性定律)
:
<
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一切物体总保持匀速直线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。
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1
.理解要点:
①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。
②它定性地揭示了运动与力的关系:
< br>力是改变物体运动状态的原因,
是使物体产生加速
度的原
因。
③第一定律是牛顿以伽
俐略的理想斜面实验为基础,
总结前人的研究成果加以丰富的想
象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。
④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,
不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特
例,第一定律定性地给出了力与
运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。
2
.惯性:
物体保持原来的匀速直线
运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。
②质量是物体惯性大小的量度。
③
由
牛
顿
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第
二
定
律
定
义
的
惯
性
质
量
m=F/a
和
由
万
有
引
力
定
律
< br>定
义
的
引
力
质
量
m
Fr
2
/
GM
严格相等。
④惯性不是力,
惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、
力是物体对物
体的作用,惯性和力是两个不同的概念。
【例
1
】
火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发现仍
落回到车上原处,这是因为
( )
A
.人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同
火车一起向前运动
B
.人跳
起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C
.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定
偏后一些,只是由于时间很短,
偏后距离太小,不明显而已
D
.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度
【分析与解答】
因为惯性的原因,
火车在匀速运动中火车上的人与火车具有相同的水
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平速度,当人向上跳起后,仍然具有与火车相同的水平速度,
人在腾
空过程中,由于只受重
力,水平方向速度不变,直到落地,选项
D
正确。
【说明】
乘坐气球悬在空中,
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随着地球的自转,
免费周游列国的事情是永远不会发生
的,惯性无所不在,只是有时你感觉不到它的存在。
【答案】
D
二、牛顿第二定律(实验定律)
1.
定律内容
< br>物体的加速度
a
跟物体所受的合外力
2.
公式:
F
合
ma
理解要点:
①因果性:
F
合
成正比,跟物体的质量
m
成反比
。
F
合
是产
生加速度
a
的原因,
它们同时产生,<
/p>
同时变化,
同时存在,
同时消失;
②方向性:
a
与
F
合
都
是矢量
,
,方向严格相同;
认真学习,必有进步,千里之行,始于足下
③瞬时性和对应性:
a
为某时刻物体的加速度,
F
合
是该时刻作用在该物体上的合外力。
○
4
牛顿第二定律适用于宏观
,
低速运动的情况。
【例
2
】如图,自由下落的小球下落一段时间后
,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧
压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度、
合外力的变化情况是怎样的
?
【例
3
】
如图所示,
一质量为
m
的物体系于长度分别为
L1L2
的两根细线上.
,
L1
的一
端悬挂在
天花板上,与竖直方向夹角为
θ
,
L2
水平拉直,物体处于平衡状态,现将
L2
线剪
断,求剪断瞬时物体的加速度。
【说明】
(1)
牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生,同时变化,同时消
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失,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化。
(2)
明确两种基本模型的特点。
A
.轻绳不需要形变恢复时间、在瞬时问题中,其弹力可以突变,成为零或者别的值。<
/p>
B
.轻弹簧
< br>(
或橡皮绳
)
需要较长的形变恢
复时间,在瞬时问题中,其弹力不能突变,大
小方向均不变。
【例
6
】如
图
1
所示,在原来静止的木箱内,放有
A
物体,
A
被一伸长的弹簧拉住且恰好
静
止,现突然发现
A
被弹簧拉动,则木
箱的运动情况可能是(
)
A.
加速下降
B.
减速上升
C.
匀速向右运动
D.
加速向左运动
[
总结
].
应用牛顿第二定律解题的步骤
(1)
选取研究对象:根据题意,研究对象可以是单一物体,也
可以是几个物体组成的物
体系统。
(2)
分析物体的受力情况
(3)
建立坐标
①若物体所受外力在一条直线上,可建立直线坐标。
②若物体所受外力不在一直线上,应建立直角坐标,通
常以加速度的方向为一坐标轴,
然后向两轴方向正交分解外力。