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2010届高三物理专题复习


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牛顿运动定律知识点
1.牛顿第一定律 ⑴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. ⑵说明: ①牛顿第一定律是物体不受外力作用时的规律,是独立的,与牛顿第二定律无关. ②牛顿第一定律不能用实验来验证,是通过理想实验方法总结出来的. ③牛顿第一定律的意义在于它

科学的阐述了力和惯性的概念, 正确揭示了力和运动的关 系:力不是维持物体运动的原因,力是产生加速度、改变运动状态的原因. ⑶理想实验: 是在可靠的实验基础上采用科学的抽象思维来展开的实验, 是人们在思想 上塑造的理想过程.牛顿第一定律是通过理想实验得出的,它不能由实际的实验来验证. 2.惯性 ⑴概念:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性. ⑵说明: ①惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,质量是惯性大小的唯一量度,与 物体的速度和受力等无关. ②惯性的表现:物体不受外力作用时,有保持静止或匀速直线运动的性质;物体受到外 力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上. ③力和物体的惯性 3.牛顿第二定律 ⑴内容:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方 向跟合外力的方向相同. F=ma ⑵说明: ①加速度与合外力关系的四性:相对性、矢量性、瞬时性、独立性. “相对性” 指物体的加速度 a 是相对惯性参考系 (相对于地面静止或匀速直线运动的参 照系); “矢量性”指加速度和合外力都是矢量,加速度的方向取决于合外力的方向; “瞬时性”指加速度与合外力存在瞬时对应关系,合外力改变,加速度随即相应改变, 物体的加速度 a 总是与合外力 F 同步变化; “独立性” 是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度, 合外力的加速度 即是这些加速度的矢量和。 ②F=ma 只在一定的单位制里才适用。 ③力、加速度、速度的关系:牛顿第二定律反映了力和加速度的瞬时关系.速度是描述 物体运动的物理量,它与物体受的合外力和运动的加速度没有直接关系.当合外力为零时, 加速度一定为零,但速度不一定为零.在直线运动中当物体的加速度与速度的方向相同时, 物体的速度必增大, 当物体的加速度方向与速度的方向相反时物体的速度必减小, 与加速度 的大小如何变化无关. 物体受恒力作用时速度变化量的方向与加速度的方向一致. 物体的运 动状态由物体受的合外力和初始条件决定. 特别提示:要学会通过分析物体的受力以及初始速度来分析物体的运动性质。 4.牛顿第三定律. (1)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.

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(2)作用力和反作用力的关系 ①研究两个物体间的相互作用时,区别哪个力是作用力、哪个是反作用力,是没有实际 意义的,作用力和反作用力可以任意选取。 ②作用力和反作用力是同时存在、同时消失、同时变化的。世界上没有一个物体只受到 其他物体的作用而不对其他物体发生作用; 也没有一个物体只对其他物体作用而不同时受到 其他物体对它的作用。一旦它不对其他物体作用,也一定同时不受其他物体的作用;一旦它 不受其他物体作用,同时就不对其他物体作用。 ③作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上, 各自产生其作用效果。 因为作用力和 反作用力不是作用在同一个物体上的两个力, 所以是不能进行合成运算的, 它们永远不会抵 消,永远不会达到“平衡”。 ④作用力和反作用力是同一性质的力。 如果作用力是万有引力, 反作用力也必定是万有 引力;同样,作用力是弹力,反作用力必定是弹力。 (3)作用力和反作用力与平衡力的区别: 比较项目 受力物体 力的性质 作用时间 作用效果 5.超重和失重 作用力与反作用力 作用在不同的物体上 一定是同种性质的力 一定是同时产生、同时变化、同时消失的 作用效果不能抵消 平衡力 作用在同一物体上 可以是不同性质的力 可以不同时产生、同时变化、 同时消失 作用效果可以抵消

(1)超重现象: 当物体具有向上的加速度时,物体对水平面的压力(或对悬绳的拉力)大于本身重力的 现象,称为超重现象. (2)失重现象: 当物体具有向下的加速度时,物体对水平面的压力(或对悬绳的拉力)小于本身重力的 现象,称为失重现象.当向下的加速度为 g 时,压力或拉力为零,称为完全失重现象.处于 完全失重时,平常一切由重力产生的物理现象会消失,如单摆停摆,天平失效,浮力消失等 等. 超重不是重力增加,失重不是重力减小,完全失重不是重力完全消失;在发生超重和失 重现象时,物体受的重力依然存在,而且是不变的.

方法介绍

㈠正交分解法
正交分解法是应用牛顿第二定律最普遍、最常用的方法。 牛顿第二定律正交表达式为 ∑Fx=max ∑Fy=may

为解题方便,在建立直角坐标系时,要考虑尽量减少矢量的分解。有时分解 力而不分解加速度;有时分解加速度而不分解力。 【例题与习题】
(09 年安徽卷)17. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无 人乘行时, 扶梯运转得很慢; 有人站上扶梯时, 它会先慢慢加速, 再匀速运转。 一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确 的是
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顾客始终受到三个力的作用 顾客始终处于超重状态 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下

㈡整体法和隔离法
整体法和隔离法是牛顿第二定律应用中极为普遍的方法。隔离法是根本,但有时较烦 琐;整体法较简便,但无法求解系统内物体间相互作用力。所以只有两种方法配合使用,才 能有效解题。故二者不可取其轻重。

在物理的学习中,学会对整体的、局部的、对变化全过程、对变化过程的细 节进行细致的分析是一项十分重要的基本功。 【例题与习题】 1.如图所示, 物体质量为 1 千克,放于光滑的水平桌面上,在下列两种情况下, A A 的加速度为多少? ① 用 F=1 牛顿的力拉绳子。 ② 在绳子上挂一个重 1 牛顿的物体。(g=10m/s2) 2.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套有一个环,箱与 杆的总质量为 M,环的质量为 m,如图所示,已知环沿杆加速下滑,环与杆的 摩擦力大小为 f,则此时箱对地面的压力为: A.Mg ; B.(M+m)g ; C.Mg+f ; D.(M+m)g-f 。

㈢牛顿第二定律瞬时效应的应用
牛顿第二定律本身就是瞬时关系的表征, 解题时应抓住某瞬间前后物体所受 合外力的分析,特别注意有那些力变化了,那些力来不及变化。 要特别注意:区别弹性连接物与非弹性连接物的不同作用: ① 弹性连接物要发生形变,其弹力及弹力的变化才能呈现出来,所以弹簧中、 弹性绳中的弹力不能发生突变; ② 非弹性连接物中的弹力可以发生突变。 【例题与习题】 1.如图所示, 两物体 PQ 分别固定在质量可以忽略不计的弹簧两端, 竖直放在一块水平板上并处于平衡状态,两物体的质量相等,若 P 突然把平板撤开,则在刚撤开平板的瞬间: A.P 的加速度为零; B.P 的加速度大小为 g; C.Q 的加速度大小为 g; D.Q 的加速度大小为 2g。 Q 2.如图所示,一条轻弹簧和一跟细线共同拉住质量为 m 的小球,平 衡时细线是水平的,弹簧与竖直方向的夹角为θ,若突然剪断细 线,则在刚剪断细线的瞬间,弹簧的拉力为 ,小球加速 度的方向与竖直方向的夹角为 , 若上述弹簧改为钢丝, 则在剪断细线的瞬间,钢丝的拉力大小为 ,小球加速度 的方向与竖直方向的夹角为 。
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