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

　　基礎知識匯總

　　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)慣性大小只與物體的質量有關;

　　(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”：矢量性、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系的理解

　　(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，利用矢量合成法則;

　　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于加速度方向上，在沿加速度的方向列方程Fx=ma，在垂直于加速度方向列方程Fy=0求解。

　　(2)分解加速度求解受力問題

　　分析物體受力，建立直角坐標系，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后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)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復的時間。

　　(2)彈簧(或橡皮繩)

　　形變量大，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

　　基礎知識匯總

　　1.對牛頓第二定律的理解

　　加速度是連接力和運動的紐帶及橋梁

　　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)確定研究對象進行分析，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接體問題

　　基礎知識匯總

　　1.連接體：

　　(1)用細繩連接的物體系

　　(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。

　　簡單的連接體問題

　　選擇原則：一是要包含待求量，二是所選隔離對象和所列方程數少。

　　1.求解連接體的內力時，先整體后隔離

　　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.求解連接體的外力時，先隔離后整體

　　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后，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

　　基礎知識匯總

　　1.超重與失重

　　物體具有向上的加速度時處于超重狀態;物體具有向下的加速度時處于失重狀態。

　　當a=g時，物體處于完全失重狀態。

　　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，它的大小等于物體對支持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

　　臨界點是物體處于平衡狀態。

　　(1)與速度方向無關，取決于加速度的方向。.

　　(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于重力產生的加速度。

　　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、運動狀態的特征

　　1.常見類型：

　　(1)相互接觸的兩物體脫離的臨界條件是N=0。

　　(2)繩子松弛的臨界條件是T=0。

　　(3)存在靜摩擦力的連接系統，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。

　　2.兩種位移關系

　　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于滑板的長度。

　　反向運動，滑塊的位移和滑板的位移大小之和等于滑板的長度。