第一讲-牛顿三大定律

一.牛顿第一定律：（1）内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变运动状态为止。（2）理解：①惯性：物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质②质量是惯性大小的量度③力不是维持物体运动的原因（1）内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变运动状态为止。一.牛顿第一定律：④力是改变运动状态的原因。⑤力是产生加速度的原因（2）理解：（3）伽利略理想斜面实验是牛顿第一定律的实验基础。二.牛顿第二定律：（1）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。yyxxmaFmaF（2）公式：a=F合/m三、牛顿第二定律的“四性”，②同时性：a为某一瞬时的加速度，F即为该时刻物体所受的合力。F、a只有因果关系而没有先后之分,F发生变化,a同时变化,包括大小和方向。①同向性：任一瞬时，a的方向均与合外力方向相同，当合外力方向变化时，a的方向同时变化，且任意时刻两者方向均保持一致。③同一性：牛顿第二定律的“同一性”有两层意思:一是指加速度a相对于同一个惯性系，一般以大地参考系；二是指式中F、m、a三量必须对应同一个物体或同一个系统。④独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。三.牛顿第三定律：（1）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，作用在同一条直线上，同时出现，同时消失，分别作用在两个不同的物体上。（2）数学式：F=-F′（3）注意：作用力和反作用力总是——同生、同灭、同变、同大小、同性质、反方向，但是分别作用在不同的物体上，因此不能抵消。1、用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论：()A、作用力与反作用力时刻相等B、作用力与反作用力作用在同一物体上C、作用力与反作用力大小相等D、作用力与反作用力方向相反F/Nt/sCD2．一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下()A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小aθθBC3．如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动．若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧的压力N2的大小变化是：()A．N1不变，N2变大B．N1变大，N2不变C．N1、N2都变大D．N1变大，N2减小N1avN2B4、如图所示，用倾角为30°的光滑木板AB托住质量为m的小球，小球用轻弹簧系住，当小球处于静止状态时，弹簧恰好水平．则当木板AB突然向下撤离的瞬间（）A．小球将开始做自由落体运动B．小球将开始做圆周运动C．小球加速度大小为gD．小球加速度大小为g332AB30°D5．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述正确的是（）A．小球的速度一直减小B．小球的加速度先减小后增大C．小球的速度先增大后减小D．小球机械能守恒BCAC练习、如图，用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接。在下列四种情况下，相同的拉力F均作用在m1上，使m1、m2作加速运动：①拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速运动。②拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速运动。③拉力平行于倾角为θ的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动。④拉力平行于倾角为θ的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动。以△l1、△l2、△l3、△l4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有（）A、△l2＞△l1B、△l4＞△l3C、△l1＞△l3D、△l2＝△l4④Fθ③FθF①②Fm1m1m1m1m2m2m2m2DBCD训练3．如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，m1＞m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧秤。若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧秤示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧秤示数为F2。则以下关系式正确的是（）A．B．C．D．2121FF,aa2121FF,aa2121FF,aa2121FF,aaABFA训练3.如图示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为MA=3.0kg和MB=2.0kg它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.10。在A、B之间有一原长L=15cm、劲度系数k=500N/m的轻质弹簧把它们连接，现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两个物体上,已知F1=20N，F2=10N，g取10m/s2。当运动达到稳定时，求：(1)A和B共同运动的加速度的大小和方向。(2)A、B之间的距离(A和B均视为质点)。F1F2BA解：（1）A、B组成的系统运动过程中所受摩擦力为f=μ(mA+mB)g设运动达到稳定时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律有F1―F2―f＝(mA+mB)a解得a＝1.0m/s2，方向与F1同向（或水平向右）（2）以A为研究对象，运动过程中所受摩擦力fA=μmAg设运动达到稳定时所受弹簧的弹力为T，根据牛顿第二定律有F1―T―fA＝mAa解得T=14.0N所以弹簧的伸长量Δx=T/k＝2.8cm因此运动达到稳定时A、B之间的距离为s=l+Δx=17.8cm四、超重与失重（1）实重与视重如图1所示，在某一系统中（如升降机中）用弹簧秤测某一物体的重力,悬于弹簧秤挂钩下的物体静止时受到两个力的作用：地球给物体的竖直向下的重力mg和弹簧秤挂钩给物体的竖直向上的弹力F，mg是物体实际受到的重力，称为物体的实重；图1F是弹簧秤给物体的弹力，其大小将表现在弹簧秤的示数上，称为物体的视重。（2）超重与失重①超重:视重大于实重,称为超重.。②失重：视重小于实重称为失重。③完全失重：视重等于零称为完全失重现象。（3）超重与失重的条件①超重的条件：②失重的条件：③完全失重的条件：加速度a方向向上加速度a方向向下a＝ｇ，方向向下1.下列实例属于超重现象的是()A．汽车驶过拱形桥顶端B．荡秋千的小孩通过最低点C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动过程。D．火箭点火后加速升空。BD