1、高一物理上期期末復習專題（談對牛頓運動定律的理解）牛頓運動定律是整個力學的精華，它貫穿了整個物理學，在高中物理中占有非常重要的位置，是每年高考的必考內容之一，是力學的基礎，現將如何理解牛頓運動定律作以下闡述，供同學們學習時參考。?一、牛頓第一定律I1 .內容：一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。|'1"''I;ty2 .理解要點：iIF-4?該定律定性地揭示了力與運動的關系：運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因，即力是使物體產生加速度的原因。?該定律說明了任何物體都有慣性。即物體都有維持原運動狀態不變的性質。慣性是

2、物體的本質屬性，質量是物體慣性大小的唯一量度，物體的質量越大，運動;X<11狀態越難改變，物體的慣性也越大。慣性不是力，慣性是物體維持原運動狀態不變的性質，而力是物體對物體的作用，它們是兩個不同的概念。?由于不受力的物體是不存在的，所以牛頓第一定律不能用實驗來驗證，它是在大量實驗現象的基礎上通過邏輯推理而發現的。不是實驗定律。第一定律是第二定律的基礎，不是第二定律的特例，第一定律定性的給出了力與運動的關系，第二定律定量的給出了力與運動的關系。僅供個人學習參考?例1一個劈形物M各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑小球劈形物從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡

3、是（？?）?A.沿斜面向下的直線?B.豎直向下的直線?C.無規則曲線ID.拋物線II/./?解析：由于M與m間是光滑接觸，故它們間無水平方向上的摩擦力，即m在;fI水平方向上的運動狀態不會發生改變。在m的運動過程中，除其所受重力外，還受M對它向上的支持力，兩者共同作用使之在豎直方向上的運動狀態發生改變，因此其運動軌跡是豎直向下的直線，即選B。?例2在地球赤道上的A處靜止放置一個小物體，現在設想地球對小物體的引力突然消失，則在數小時內，小物體相對于A點的地面來說，將（？?？）A.水平向東飛去L?B.原地不動，物體對地面的壓力消失?C.向上并逐漸偏西方飛去?D.向上并逐漸偏東方飛去僅供個人學習參考

4、?解析：若地球對小物體的引力突然消失，小物體將不受力的作用，由于慣性將沿直線AC飛出，并做勻速直線運動，設經數小時運動到點B,該時段內地面已轉至D點，則地面上（D點）的觀察者觀察到：小物體將向上并偏西方向飛出，故選Q例3水箱車內有AB二球用線拴在車內，當車以速度V勻速向右運動時，懸線均豎直，則在車突然停止的過程中兩懸線的偏離情況是（？）I?A.A左偏B右偏I/CIX"，*?B.A左偏B左偏II7/II一C.A右偏B右偏?D.A右偏B左偏II.1-/./I?解析：由于A被上頂板拉著，表明它比同體積的水重，B被下頂板拉著，表明它比同體積的水輕，則當車突然停止的過程中AB兩球和水都有維持原

5、運動狀態的慣性，且質量越大慣性也越大，因此A球由于慣性比同體積的水大而將水推開向右偏，B球由于慣性比同體積的水小而被水推擊向左偏，因此正確答案應選擇Do二、牛頓第二定律1 .內容：物體的加速度跟它所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。2 .理解要點：僅供個人學習參考定律的公式形式為F=ma其中a是物體的加速度；m是物體的質量；F為物體所受的合外力，這里：受是指研究對象的被動性，即只考慮周圍物體對它的作用而不考慮它對周圍物體的反作用，合是指研究對象所受各力的整體效果，外是指系統以外物體對研究對象的作用而不考慮系統內物體間的相互作用。?例4有一箱裝得很滿的土豆，以

6、一定的初速度在動摩擦因數為w的水平地面上做勻減速運動，不計其它外力及空氣阻力，則中間一質量為m的土豆A受到其它土豆對它的作用力大小應是（?）I:.IJf,?A.mg>J-r'-_>,yI,1/J/1/B. mmgC. mg11?D.mg解析：由于整箱土豆在水平方向上勻減速直線運動，于是土豆A的加速度跟整箱土豆的加速度相同，大小均為wg,故土豆A周圍的土豆對它的作用力有兩個作用效果：豎直向上的分力使之與其所受的重力相平衡，水平方向分力產生加速度wg,故其它土豆對它的作用力合力為mg/i+/。所以選項C正確。?定律的“五性”?對應性：牛頓第二定律公式F=m#,F必須對應的是m所

7、受的力；反之m必須是受力F的物體的質量，運用定律時不可張冠李戴。僅供個人學習參考?例5如圖所示，質量為M的長木板放在光滑的水平地面上，今有一質量為m的小物體以一定的初速度M從其左端滑上長木板，若設小物體與長木板間的動摩擦系數為g試求小物體滑動過程中長木板的加速度？?解析：許多同學直接運用第二定律求出倒二擺這個錯誤答案，其關鍵原因是沒有理解定律的對應性。以M為研究對象，在水平方向上只受摩擦力作用，大小為wmg即wmg對應M而非對應（M+m,故其加速度為'二號。I,-y矢量性：公式F=m碧一個矢量方程，公式不僅表示了a與F的數量關系，也指明了a與F的方向關系，加速度的方向總與合外力的方向相

8、同，在一維情況下應用時應規定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負值，一般常取加速度的方向為正方向。III.1I.例6質量為m的球從輕彈簧的正上方某一高處自由下落并壓縮彈簧到最低點，試分析小球從剛接觸彈簧到最低點過程中的運動性質？解析：球接觸彈簧后，因有向下的速度由于慣性而繼續下壓縮彈簧，形變了的彈簧就會產生向上的彈力F=kx,當mg>kx時，小球所受的合外力向下，加速度向下，速度也向下，即做加速度逐漸減小的加速運動，直至mg=kx時a=0,速度達到最大值。盡管小球所受的合外力為零，但速度不為零而繼續向下運動壓縮彈簧，然后有mg<kx小球所受的合外力向上，加速度向上，

9、速度向下，即做加速度逐漸增加的減速運動，直到速度減為零時達最低點。綜上分析知：小球先做加速度逐漸減小的加速運動，后做加速度逐漸增加的減速運動。僅供個人學習參考瞬時性：力是產生加速度的原因，也就是說加速度與力之間存在即時直接的因果關系。被研究對象什么時刻受力，什么時刻產生加速度；什么時刻力消失，什么時刻加速度就等于零。這稱作加速度與力的關系的同時性，或稱為瞬時性。即公式F=m#加速度和力的關系是瞬時對應關系，a與F同時產生，同時變化，同時消失。?例7一條輕彈簧和一根細繩共同拉著一個質量為m的小球，平衡時細繩水平，彈簧與豎直方向的夾角為0,求在突然剪斷細繩的瞬間，小球的加速度？解析：剪斷前小球受重

10、力、細繩的張力和彈簧的彈力而平衡，由平衡條件知細.Ijf'線的拉力為T=mgtanO。在細繩被剪斷時，因彈簧的形變尚未來得及改變，故彈簧的彈力不變，只是細繩的張力突然消失，因此小球所受合力的大小變為mgtanO,于是小球加速度的大小為a=gtan0,方向水平向右。III.1I.?獨立性：作用在物體上的每一個力都將獨立地產生各自的加速度，合外力產生的加速度即是這些加速度的矢量和。?例8若Fi獨立作用于物體產生加速度ai=2m/s2,若F2獨立作用于物體產生加速度a=4m/s2,則Fi、F2共同作用于該物體時產生的加速度可能是（？）?A.2m/s2B.4m/s22C.6m/sD. 8m/s

11、2僅供個人學習參考解析：根據力的獨立作用原理，Fi、F2共同作用于該物體時，分別使物體產生加速度ai=2m/s2、a2=4m/s2而互不影響，但由于a、a2方向關系方向未知，所以合加速度a值范圍是2m/s2<a<6m/s2,所以選項為ABC相對性：利用F=m求解問題時，式中的a相對的參考系一定是慣性系，一般以大地為參考系，若取的參考系本身有加速度，那么所得的結論將是錯誤的。I?三、牛頓第三定律I/J*,yr1,?1.內容：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，作用在一條直線上。用公式表示為工二工，。?2.對定律的理解要點：III.1-/./?作用力與反作用力?力的作

12、用總是相互的，換言之：發生相互作用的物體其間的作用力總是成對出現的。我們把成對出現的作用力中的一個叫作用力，另一個就叫反作用力。它們倆是結伴而行的，一方的存在是另一方存在的前提和基礎。作用力與反作用力之間的區別與聯系關于作用力與反作用力，要掌握它們之間“三個相同和兩個不相同”。三個相同指作用力與反作用力大小相同、力的性質相同、力的出現與消失的時間及變化情況相同；兩個不同指作用力與反作用力的方向相反、施力物體和受力物體不同。作用力、反作用力與一對平衡力的區別僅供個人學習參考從受力物體上看：作用力與反作用力分別作用在兩個不同的物體上；而平衡力作用在同一物體上，即受力物體是同一個物體。?從力的性質上

13、看：作用力與反作用力屬于同一性質的兩個力；而一對平衡力可以是性質不同的力。?從力的作用效果上看：作用力與反作用力對物體的作用效果不能相互抵消，I它們對不同的物體產生不同的效果；而一對平衡力對物體的作用效果使物體保持平衡狀態。II/?從力的相互關系看：作用力與反作用力同時出現、同時消失、同時發生變化,;fI作用力與反作用力相互制約；而一對平衡力是彼此獨立的兩個力。IIF-4理解時要防止兩個錯誤?A.一個力的反作用力跟一個力的平衡力是兩個不同的概念，不能把一個力的“平衡力”認為是該力的“反作用力”。如放在桌面上的物體受桌面的支持力是物體所受重力的平衡力，但不是重力的“反作用力”。B.壓力和重力是不

14、同的，物體放在水平桌面上，物體對桌面有一壓力，其方向向下，有人認為重力就是壓力，這是錯誤的。重力是地球吸引而產生的，壓力是物體與桌面相互作用引起物體發生彈性形變而產生的。兩者是有本質區別的，計算壓力時，一些人就認為壓力的數值等于物體所受重力的數值，這只是在特殊情況下才成立的。而壓力永遠與其反作用力（支持力）的大小相等，這是普遍規律。?3.應用僅供個人學習參考?牛頓第三定律既可單獨考查又可與其它知識聯合考查。在實際應用中，往往把第二和第三定律綜合運用，當計算某個力的已知條件太少時，通常用第三定律轉換研究對象，先求其反作用力，再求其作用力就較簡便。?例9跳高運動員從地面起跳的瞬間，下列說法中正確的

15、是（?）A.運動員給地面的壓力大于運動員受到的重力II?B.地面給運動員的支持力大于運動員受到的重力I產"cIry*.I.J,J?c.地面給運動員的支持力大于運動員對地面的壓力I；Fr'_;ty?D.地面給運動員的支持力等于運動員對地面的壓力IF工、1r?解析：地面給運動員的支持力和運動員對地面的壓力是一對作用力和反作用I力，永遠大小相等，方向相反，作用在一條直線上，與運動員的運動狀態無關，故C錯D對；跳高運動員從地面起跳的瞬間，必有向上的加速度，這是因為地面給運動員的支持力大于運動員受到的重力，運動員所受合外力豎直向上的結果，即B正確；依據牛頓第三定律可知，選項；A正確。故

16、選ABD例10日常生活中打雞蛋時總是用雞蛋與較硬物體的一條棱相碰，將雞蛋打碎，而高級廚師在打雞蛋時，總是用一個雞蛋去打擊另一個雞蛋，假若兩雞蛋的抗破強度是相同的，那么在（作用力不是太大時）出現的現象應該是（?）A.主動打擊的雞蛋破?B.被打擊的雞蛋破僅供個人學習參考C.兩個雞蛋同時破D.無法確定哪個雞蛋破解析：如圖所示甲所示，假設右側的雞蛋以一定的速度V向左運動并與另一雞蛋相碰，則它們間必存在相互作用的一對作用力和反作用力；對左側雞蛋而言，它在右側雞蛋的打擊下受到一個向左的作用力V,若該力大于其抗破強度，就會被擊I破；而右側的雞蛋，由于整體向左運動，受到打擊而突然停下時，其中的液體蛋清由于慣性

17、而繼續向左運動，給蛋壁一個向左的作用力F,同時左側蛋殼還給它一個向.I尸產右的撞擊力N,如圖乙所示，由于N和F兩個力的方向相反，其合力就較小，當合力小于雞蛋的抗破強度時就完好不碎，故在作用力不是太大的情況下應選B答案。牛頓第一定律!Iv-3.I?1.牛頓第一定律導出了力的概念?力是改變物體運動狀態的原因。（運動狀態指物體的速度），又根據加速度竺、定義：二瓦，有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產生加速度的原因。（不能說“力是產生速度的原因”、“力是維持速度的原因”，也不能說“力是改變加速度的原因”。）2 .牛頓第一定律導出了慣性的概念?一切物體都有保持原有運動狀態的性質，這就是慣性

18、。慣性反映了物體運動狀態改變的難易程度（慣性大的物體運動狀態不容易改變）。質量是物體慣性大小的量度。僅供個人學習參考3 .牛頓第一定律描述的是理想化狀態?牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態。而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區別的，所以不能把牛頓第一定律當成牛頓第二定律在二。時的特例。十二、牛頓第三定律II/.）1.區分一對作用力反作用力和一對平衡力.jfQJX:j、一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點有：作用力反作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上；作用力反作用力一定是同種性質的力

19、，而平衡力可能是不同性質1IF的力；作用力反作用力一定是同時產生同時消失的，而平衡力中的一個消失后，另一個可能仍然存在。十三、牛頓第二定律I八1X'x：?1.定律的表述物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，既F二帆（其中的F和朋、。必須相對應）特別要注意表述的第三句話。因為力和加速度都是矢量，它們的關系除了數量大小的關系外，還有方向之間的關系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環節。僅供個人學習參考若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實際加速度；若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個力，那么a僅表示該力產生的加速度，不是物體的