專題三_牛頓運動定律考點例析

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1、專題三：牛頓運動定律考點例析牛頓三個運動定律是力學的基礎(chǔ)，對整個物理學也有重大意義。本章考查的重點是牛頓第二定律，而牛頓第一定律和第三定律在牛頓第二定律的應用中得到了完美的體現(xiàn)。從近幾年高考看，要求準確理解牛頓第一定律；加深理解牛頓第二定律，熟練掌握其應用，尤其是物體受力分析的方法；理解牛頓第三定律；理解和掌握運動和力的關(guān)系；理解超重和失重。本章內(nèi)容的高考試題每年都有，對本章內(nèi)容單獨命題大多以選擇、填空形式出現(xiàn)，趨向于用牛頓運動定律解決生活、科技、生產(chǎn)實際問題。經(jīng)常與電場、磁場聯(lián)系，構(gòu)成難度較大的綜合性試題，運動學的知識往往和牛頓運動定律連為一體，考查推理能力和綜合分析能力。如：2000年

2、上海物理試題第21題（風洞實驗）、2001年全國物理試題第8題（慣性制導系統(tǒng)）、2001年上海物理試題第8題（升降機下落）、2001年上海物理試題第20題（輕繩和輕彈簧的辯析糾錯題）、2002年理科綜合全國卷第26題（蹦床運動）、2003年全國春季理綜第16題（滑冰運動）、2004年全國理綜四第19題（貓在木板上跑動）等等。同學們只要把任何一套高考試題拿來研究，總會發(fā)現(xiàn)有與牛頓定律有關(guān)的試題。一、夯實基礎(chǔ)知識1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。對牛頓第一定律的理解要點：（1）運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持；（2）它定

3、性地揭示了運動與力的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因；（3）定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性——慣性；（4）不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即通過大量的實驗現(xiàn)象，利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律；（5）牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系，牛頓第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系。2、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

4、的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.對牛頓第二定律的理解要點：（1）牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規(guī)律；反過來，知道了運動，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設(shè)計運動，控制運動提供了理論基礎(chǔ)；（2）牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度；（3）牛頓第二定律是矢量關(guān)系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F(xiàn)x=max,Fy=may,Fz=maz;（4）牛頓第二定律F=ma定

5、義了力的基本單位——牛頓（定義使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。13對牛頓第三定律的理解要點：(1)作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作為自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同時性，它們是同時產(chǎn)生、同時消失，同時變化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力；（4）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應注意

6、同二力平衡加以區(qū)別。4.物體受力分析的基本程序：（1）確定研究對象；（2）采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力；（3）按照先重力，然后環(huán)繞物體一周找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力，最后分析其他場力；（4）畫物體受力圖，沒有特別要求，則畫示意圖即可。5.超重和失重：（1）超重：物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于失重的物體的物體對支持面的壓力F（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力，即F=mg+ma.；（2）失重：物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對支持面的壓力FN（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg，即FN=mg－ma，當a=g時，F(xiàn)N

7、=0,即物體處于完全失重。6、牛頓定律的適用范圍：（1）只適用于研究慣性系中運動與力的關(guān)系，不能用于非慣性系；（2）只適用于解決宏觀物體的低速運動問題，不能用來處理高速運動問題；（3）只適用于宏觀物體，一般不適用微觀粒子。二、解析典型問題問題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。牛頓第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。在解題時，可以利用正交分解法進行求解。300aFNmgFf圖1xyxaxayx