牛頓第一定律
一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
慣性
物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
(1)慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān);
(2)慣性是物體的固有屬性,不是力。
對牛頓第一定律理解
慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種固有屬性。
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))。
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(zhì)量有關(guān)。
對力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的理解
(1)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度),不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
(2)產(chǎn)生加速度的原因是力。
牛頓第二定律
物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表達(dá)式F合=ma
牛頓第二定律具有“四性”:矢量性、瞬時(shí)性、同體性、獨(dú)立性。
牛頓第二定律的理解
物體只受兩個(gè)力的作用而產(chǎn)生加速度,利用矢量合成法則。
兩個(gè)力方向相同或相反時(shí),加速度與物體運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,合成法更簡單。
牛頓第二定律的應(yīng)用
物體受到兩個(gè)以上的力的作用而產(chǎn)生加速度時(shí),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(biāo)系,將加速度a分解為ax和ay,根據(jù)牛頓第二定律得Fx=max,F(xiàn)y=may求解。
瞬時(shí)性
關(guān)鍵是分析瞬時(shí)狀態(tài)前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
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(fù)的時(shí)間。
(2)彈簧(或橡皮繩)
形變量大,恢復(fù)形變需要較長時(shí)間,分析瞬時(shí)問題時(shí)彈力的大小可以看成不變。
牛頓第二定律的臨界問題
當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)變化到某個(gè)特定狀態(tài)時(shí),有關(guān)物理量發(fā)生突變,該物理量的值叫臨界值,該特定狀態(tài)為臨界狀態(tài)。
需要在給定的物理情境中求解物理量的上限或下限,關(guān)鍵點(diǎn)。
(1)臨界狀態(tài)的由來
(2)臨界狀態(tài)時(shí)物體的受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特征
牛頓第三定律
兩個(gè)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(zhì)相同,作用在兩個(gè)物體上。
作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別:作用力和反作用力“異體、同存、同性質(zhì)”,而平衡力是“兩個(gè)力在同一個(gè)物體上”。
對牛頓第三定律的理解
區(qū)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(gè)物體上。
兩類基本問題的方法和步驟
(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點(diǎn)。
(2)確定研究對象進(jìn)行分析,畫出受力分析圖或運(yùn)動(dòng)過程圖。
(3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。
兩類動(dòng)力學(xué)的基本問題
(1)已知物體的受力情況,求解物體的運(yùn)動(dòng)情況。
(2)已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,求解物體的受力情況。
利用整體法和隔離法求連接體問題
連接體
(1)用細(xì)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
外力和內(nèi)力
系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)的作用力稱為外力。
系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力稱為內(nèi)力。
整體法
不要求知道各個(gè)物體之間的相互作用力,且各物體具有相同的加速度,此時(shí)把它們看成一個(gè)整體來分析,這種方法稱為整體法。
隔離法
需要知道系統(tǒng)中物體之間的相互作用力,需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來,分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)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(shù)少。
求解連接體的內(nèi)力時(shí),先整體后隔離。
先用整體法求出系統(tǒng)的加速度,再用隔離法求解出物體間的內(nèi)力。
求解連接體的外力時(shí),先隔離后整體。
先用隔離法分析某個(gè)受力和運(yùn)動(dòng)情況,求加速度,再用整體法求解外力。
牛頓第二定律在整體法中的應(yīng)用
系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度相同,系統(tǒng)看成一個(gè)整體,分析受力及運(yùn)動(dòng)情況列出方程。
若系統(tǒng)內(nèi)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。
系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)牛頓第二定律正交分解式為:
∑Fx=m1a1x+m2a2x+…+mnanx,
∑Fy=m1a1y+m2a2y+…+mnany。
超重和失重
物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài);物體具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)。
當(dāng)a=g時(shí),物體處于完全失重狀態(tài)。
超重和失重的理解
臨界點(diǎn)是物體處于平衡狀態(tài)。
(1)與速度方向無關(guān),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)完全失重是物體的加速度恰等于重力產(chǎn)生的加速度。
超重和失重的計(jì)算
(1)超重時(shí),物體的加速度向上,F(xiàn)視=mg+ma。
(2)失重時(shí),物體的加速度向下,F(xiàn)視=mg-ma。
牛頓第二定律的臨界問題
當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)變化到某個(gè)特定狀態(tài)時(shí),有關(guān)物理量發(fā)生突變,該物理量的值叫臨界值,該特定狀態(tài)為臨界狀態(tài)。
需要在給定的物理情境中求解物理量的上限或下限,關(guān)鍵點(diǎn):
(1)臨界狀態(tài)的由來 。
(2)臨界狀態(tài)時(shí)物體的受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特征。
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(tǒng),相對靜止與相對滑動(dòng)的臨界條件是f靜=fm。
與彈簧有關(guān)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。
分析臨界問題的思維方法
(1)極限法;(2)假設(shè)法;(3)數(shù)學(xué)法。
傳送帶
勻速傳送帶模型
(1)水平傳送帶模型
(2)傾斜傳送帶模型
物體輕放在加速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上
(1)物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大,而傳送帶加速度相對較小,物體先加速,當(dāng)物體速度增大到和傳送帶相同時(shí),物體和傳送帶一起加速運(yùn)動(dòng)。
(2)物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)較小,而傳送帶加速度相對較大,物體一直向前加速運(yùn)動(dòng)。
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