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2017年高一物理知识点(牛顿第二定律)

2017-09-10 23:00:01  来源:成都爱智康

  2017年高一物理知识点(牛顿第二定律)物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma。下面成都爱智康小编给大家分享2017年高一物理知识点(牛顿第二定律)热线:4000-121-121.

2017年高一物理知识点(牛顿第二定律)

 
  高一物理牛顿第二定律知识点(一)
 
  1、牛顿先进定律:
 
  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。
 
  对牛顿先进定律的理解要点:(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,即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)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿先进定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿先进定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿先进定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
 
  2、牛顿第二定律:
 
  物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.
 
  对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx=max,Fy=may,(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.
 
  3、牛顿第三定律:
 
  两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
 
  对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,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质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。
 
  4.物体受力分析的基本程序:
 
  (1)确定研究对象;
 
  (2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;
 
  (3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,较后分析其他场力;
 
  (4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。
 
  5.超重和失重:
 
  (1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;
 
  (2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma,当a=g时,FN=0,即物体处于完全失重。
 
  6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子
 
  高一物理牛顿第二定律知识点(二)
 
  牛顿第二定律
 
  内容:
 
  物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F=kma。在国际单位制中,k=1,上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫做1N(kg·m/s2=N)。
 
  对牛顿第二定律的理解:
 
  ①模型性
 
  牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。
 
  ②因果性
 
  力是产生加速度的原因,质量是物体惯性大小的量度,物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。
 
  ③矢量性
 
  合外力的方向决定了加速度的方向,合外力方向变,加速度方向变,加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。
 
  ④瞬时性
 
  加速度与合外力是瞬时对应关系,它们同生、同灭、同变化。
 
  ⑤同一性(同体性)
 
  中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。
 
  ⑥相对性
 
  在
 
  中,a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的,即a是相对于没有加速度参照系的。
 
  ⑦独立性
 
  F合产生的加速度a是物体的总加速度,根据矢量的合成与分解,则有物体在x方向的加速度ax;物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为:
 
  。
 
  ⑧局限性(适用范围)
 
  牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题,不能解决物体的高速运动问题,只适用于宏观物体,不适用与微观粒子。
 
  牛顿第二定律的应用:
 
  1.应用牛顿第二定律解题的步骤:
 
  (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象,也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=
 
  对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律:
 
  ,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反,其矢量和必为零,所以较后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。。
 
  (2)对研究对象进行受力分析,同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。
 
  (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。
 
  (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。
 
  2.两种分析动力学问题的方法:
 
  (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。
 
  (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题。通常是分解力,但在有些情况下分解加速度更简单。
 
  ①分解力:一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,则:
 
  (沿加速度方向),
 
  (垂直于加速度方向)。
 
  ②分解加速度:当物体受到的力相互垂直时,沿这两个相互垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定律列方程求解,有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析,要以尽量减少被分解的量,尽量不分解待求的量为原则。
 
  3.应用牛顿第二定律解决的两类问题:
 
  (1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况解这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下:
 
  (2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。流程图如下:
 
  可以看出,在这两类基本问题中,应用到牛顿第二定律和运动学公式,而它们中间联系的纽带是加速度,所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。
 
  知识扩展:
 
  1.惯性系与非惯性系:牛顿运动定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系,称为非惯性系。
 
  2.关于a、△v、v与F的关系
 
  (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0,则a为0;F不为0,则a不为0,且大小为a=F/m。F改变,则a立即改变,a和F之间是瞬时的对应关系,同时存在,同时消失.同时改变。
 
  (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系F为0,则△v为0;F不,0,并不能说明△v就一定不为0,因为
 
  ,F不为0,而t=0,则△v=0,物体受合外力作用要有一段时间的积累,才能使速度改变。
 
  (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系F为0时,物体可做匀速直线运动,v不为0;F不为0时,v可以为0,例如竖直上抛到达较高点时。
 

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