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牛顿第三定律知识点总结,高中物理牛顿第三定律知识点总结

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    高中物理牛顿第三定律知识点总结(一)

  牛顿运动定律

  第一节 牛顿第一定律

  一、牛顿第一定律

  1.历史上关于力和运动关系的两种不同认识

  (1)古希腊哲学家亚里斯多德根据人们的直觉经验提出:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来.认为力是维持物体运动所不可缺少的.

  (2)伽俐略通过实验指出,没有使物体改变速度的力,物体就会保持自己的速度不变.

  (3)伽俐略以实验为基础,经过抽象思维,把可靠的事实和严密的推理结合起来的科学方法,是物理研究的正确方向.

  2.牛顿第一定律的内容及其物理意义

  (1)定律的内容: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.

  (2)物理意义:定律反映了物体不受外力(合外力为零)作用时的运动规律,指出了力不是维持运动的原因,是迫使物体改变运动状态的原因,说明了一切物体都具有保持匀速直线运动或静止状态的性质,即惯性.牛顿第一定律即惯性定律.

  3.牛顿第一定律的应用

  应用牛顿第一定律,把握力与运动的关系:力是物体运动状态改变的原因,物体的运动不需要力来维持

  二、惯性

  1.惯性的概念及物理意义

  (1)物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性.

  (2)一切物体都具有惯性,物体不论在什么情况下—是否受力,运动状态如何,处于什么环境—总是具有惯性,惯性是物体固有的属性,是不能被克服的。

  (3)惯性在解题中的应用:车转弯、刹车、加速,人的感觉是人的惯性的缘故。

  2.惯性和质量的关系

  (1)惯性的大小:质量是物体惯性大小的量度(也称惯性质量),质量不同的物体运动状态改变的难易程度不同,亦即惯性大小不同。同样的外力作用下,质量大的物体,运动状态难改变,惯性大;质量小的物体,运动状态容易改变,惯性小.质量是物体惯性大小的量度.

  (2)惯性只与质量有关,与其他无关(如温度、物态、位置、速度);惯性不是力,不能说物体受惯性。

  第二节 牛顿第二定律

  一、运动状态的改变

  1、运动状态改变的含义

  (1).一个物体的速度不变,就说物体的运动状态没有改变,而如果一个物体的速度改变了,就说物体的运动状态改变了.

  (2)速度是矢量,故无论是速度的大小改变,或速度的方向改变,或两者同时都改变,都说物体的运动状态改变了.

  (3)物体的运动状态改变了,也就是物体有了加速度.

  二、牛顿第二定律

  1.牛顿第二定律的内容、表达式及其物理意义

  (1)牛顿第二定律的内容物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟引起这个加速度的合外力的方向相同.

  (2)牛顿第二定律的表达式

  矢量式:

  标量式:Fx=max Fy=may (正交分解式)

  注意:F合为物所受(不是所施的)、外力(不是内力)、的合力(不是分力);Fx是合外力在x轴上的分量,Fy是合外力在y轴上的分量;ax是a在x轴上的分量,ay是a在y轴上的分量;

  (3)牛顿第二定律公式的物理意义公式给出了力与加速度的因果关系:什么样的力产生什么样的加速度.合外力恒定时,加速度恒定;合外力改变时,加速度也改变;合外力为零时,加速度为零.加速度与产生它的力大小成正比,方向恒一致.公式同时给出了加速度与质量的关系;在同样的外力下,质量大的物体加速度小,质量小的物体加速度大、力与质量是决定物体运动状态变化的外因与内因.

  2.牛顿第二定律的应用

  (1)应用牛顿第二定律解答问题有两类情况:

  ①已知物体的受力情况,要求确定物体的运动状态;

  ②已知物体的运动情况,要求确定物体的受力情况.

  (2)应用牛顿第二定律解题需要:

  ①做好两项分析——受力分析与运动分析.

  ②正确选取研究对象——灵活地运用整体法与局部隔离法.

  ③运用数学。

  具体步骤:

  ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan

  对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:

  ∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑Fn=mnan,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的,其矢量和必为零,所以最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画出来。

  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不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。

  (3)在理解与运用牛顿第二定律时。应注意以下四点:

  ①瞬时性从时间效应上说,加速度与力是瞬时对应的,有力时才有加速度,外力一旦改变,加速度也立即改变,力与加速度的因果对应具有同时性.

  ②矢量性力与加速度都是矢量,牛顿第二定律表述的是它们的矢量关系式F合=ma中的“=”不仅确定了加速度与产生它的力在量值上的因果关系,也确定了加速度的方向与产生它的力的方向总是一致的,什么方向的力产生什么方向的加速度的因果关系,而物体运动的方向与合外力方向并没有必然的联系。

  ③独立性 当物体受到几个力的作用时,每个力各自会产生一个加速度,物体在某个方向受到什么样的力,就会在这个方向产生什么样的加速度,牛顿运动定律支配着每一个力与它所产生的加速度的关系、不会因为有其他的力的存在而使这种因果关系有所改变.

  ④适用性 牛顿定律只适用于解决物体的低速运动问题、不能用来处理高速运动问题;只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子;必须选取相对于地球保持静止或匀速直线运动的物体为参照系,即惯性参照系,不能取非惯性参照系.

  3、牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系:

  (1)牛顿第二定律和牛顿第一定律各自独立。

  牛顿第一定律告诉人们物体不受外力或受外力时物体运动情况:总保持静止或作匀速直线运动。

  牛顿第二定律则告诉人们物体受到外力以后物体的状态变化规律。

  (2)牛顿第二动律的动量表达式: 合外力等于物体动量的变化率

  4、超重与失重:

  1、视重:若物体放在水平面上或用一根绳子吊起,他所受得到支持力或拉力称为视重:

  若物体在这些情况下相对于地球静止,则N(T)=mg,不超重也不失重。

  2、超重与失重:例如右图,物在拉力T作用下沿竖直方向作加速运动,取加速度方向为正,则有:

  物向上加速:T-mg=ma T=m(g+a)> mg 超重

  物向上减速:mg-T=ma T=m(g-a)< mg 失重

  物向下加速:mg-T=ma T=m(g-a)< mg 失重

  物向下减速:T-mg=ma T=m(g+a)> mg 超重

  注意:①解此类问题的关键是取加速度的方向为正

  ②)超中失重现象与物体运动方向无关只取决于物体加速度的大小和方向

  ③)常见的超重与失重现象:过桥、飞船上升、下降 (超重),在轨道上运行(完全失重)等问题

  第三节 牛顿第三定律

  1.牛顿第三定律的内容

  两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.这就是牛顿第三定律.

  2.牛顿第三定律的应用,

  作用力与反作用力总是成对同时出现的,只要有力,这个力一定有反作用力,根据牛顿第三定律,就可以知道它的反作用力的大小和方向;找到这个力的施力者,就可以知道反作用力的受力者.作用力与反作用力相同的是大小和性质,而不是作用效果.

  3.作用力和反作用力与平衡力的区别

  一对作用力和反作用力与一对平衡力都有“大小相等、方向相反,作用在一直线”的特点,极易混淆.可从以下四个方面将它们加以区别:

  一对作用力和反作用力 一对平衡力

  作用对象 分别作用在两个不同的相互作用的物体上 作用在同一物体上

  力的性质 一定是同性质的力 可以是不同性质的力

  力的效果 分别对两个物体产生作用,对各物体的作用效果不可抵消,不可求合力 对同一物体产生的作用,效果可以互相抵消,合力为零

  力的变化 同时产生,同时消失、,同时变化 可以独立地发生变化

  4、一对作用力和反作用力的冲量和功

  一对作用力和反作用力在同一个过程中(同一段时间或同一段位移)的总冲量一定为零,但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。

  第四节 力学单位制

  1、基本单位和导出单位

  (1)基本单位:被选定的几个基本物理量的单位叫基本单位.

  (2)导出单位:利用物理公式所确定的物理量的单位关系推导出来的单位叫做导出单位.

  2、国际单位制中力学的基本单位

  (1)在力学中,选定长度、质量和时间的单位作基本单位.在国际单位制中,取米、千克、秒作基本单位.另外,若使用厘米?克?秒制,则取厘米、克、秒作为基本单位.高中物理中,还有电流、温度、物质的量等的单位安、开尔文、摩尔也是基本单位.

  (2)在力学中,如速度单位(米/秒)、加速度单位(米/秒2)、力的单位(牛)等均为导出单位.

  (3)在物理计算时,将所有的已知量都用同一种单位制的单位来表示,通过正确应用物理公式,所求量的单位就一定是这个单位制中的相应单位.一切物理量的单位,都可以通过公式由基本单位组合而成,我们也可以通过单位与物理量是否相符,来检查所求结论是否有误。

  第五节 牛顿运动定律的适用范围

  1、 牛顿运动定律的适用范围

  牛顿运动定律是经典力学的基本规律,在处理宏观物体的低速运动问题时完全适用,当速度接近光速时就不适用了;经典力学的规律一般也不适用于微观粒子。

  2、 物体质量和速度的关系

  根据爱因斯坦狭义相对论的观点,物体的质量是随着速度的增大而增大的,在低速运动中,质量的增大十分微小,而当速度接近于光速时,质量将明显增大

    高中物理牛顿第三定律知识点总结(二)

  【同步达纲练习】

  1.关于两个相互作用的物体间作用力和反作用力的关系,下列说法正确的是()

  A.先有作用力,才有反作用力

  B.只有两个物体处于平静状态时作用力和反作用力才大小相等

  C.只有两个物体质量相同时作用力和反作用力才大小相等

  D.以上说法都不正确

  2.关于两物体间的相互作用,下面说法正确的是()

  A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力

  B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力

  C.马拉车不论动或是不动,马拉车的力总是等于车拉马的力的大小

  D.马拉车不动或匀速前进时,才有马拉车的力与车拉马的力大小相等

  3.两个小球A和B,中间用弹簧连结,并用细绳悬于天花板下(如图所示).下面四对力中,属于平衡力的是()

  A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力

  B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力

  C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力

  D.B的重力和弹簧对B的拉力

  4.在拔河比赛中,下列各因素对拔河获胜有利的是,(绳的质量不计)()

  A.双方对绳的拉力的大小B.双方所受地面静摩擦力的大小

  C.双方拔河人员总质量的大小D.双方队员与地面倾角的大小

  5.人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有()

  A.一对B.二对C.三对D.四对

  6.在测力计两端各栓一绳,两人都用100N的力各拉一绳,这时测力计的读数和所受合力分别是()

  A.100N,200NB.100N,0C.200N,200ND.200N,0

  【素质优化训练】

  1.如图4-9所示,一个物体在重力G和浮力F的作用下浮在液面上.说出该物体所受各力的反作用力,这些反作用力作用在哪个物体上.

  2.用水平力F将木块M紧压在竖直的墙壁上,如图4-10所示.若以N表示墙壁对木块的弹力,R表示木块对墙壁的压力,下列对F、N、R判断中哪一个是正确的()

  A.N和R的合力为零B.F和N是一对平衡力

  C.N和R是性质不同的力D.F和N是作用力和反作用力

  【同步达纲练习】

  1.D2.C3.D4.BCD5.C6.B7.A8.40竖直向上40竖直向下

  【素质优化训练】

  1.G的反作用力在地球上F的反作用力在水上2.AB

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