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牛顿运动定律机械单位
1. 目标和策略
明确学习目标和主要学习方法是提高学习效率的首要条件。 你一定要意识到这一点!
学习目标:
了解牛顿第一定律和惯性,并能够用它来解释相关现象;
了解运动与力之间的关系。 了解牛顿第二定律并能够简单应用;
了解牛顿第三定律,区分作用力和反作用力以及一对平衡力的区别;
了解机械单元系统;
能够综合应用牛顿运动定律解决简单的机械问题。
主要难点:
将牛顿第一定律理解为理想定律;
了解牛顿第二定律和k=1的条件;
作用力、反作用力、平衡力的联系与区别;
综合应用牛顿运动定律解决简单的机械问题。
学习策略:
观察生活中的物理现象,透过现象看到本质,是我们学习物理知识的一个非常重要的途径。
2.学习与应用
回忆初中的知识,回答下列问题:
(1)什么是惯性? 惯性的大小与哪些因素有关?
(2)力的作用是什么? 力和物体的运动之间有什么关系?
知识点1:牛顿第一定律
1. 内容
所有对象都保持一种状态或条件,直到有东西迫使它改变这种状态。
2.说明
(1)物体保持原来状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。
惯性是物体的一种属性,与物体的力和运动状态有关。 惯性的大小与力有关。 大物体具有更大的惯性。
也就是说,它是物体表现出惯性时惯性大小的唯一度量。
(2)运动状态的改变是指运动状态的改变。 力是物体变化的原因,也就是说,力是物体产生的原因。
知识点2:牛顿第二定律
1. 内容
物体的加速度与施加在其上的力成正比力学基本单位,与 成反比,加速度的方向与 相同。
2.公式
3.说明
理解牛顿第二定律需要注意的事项:
(1)瞬时性:在运动过程中的每一时刻,表达式F=ma都成立。 加速度 和 是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。 只要力F发生变化,加速度a也会发生变化,因此加速度a的变化需要一个过程,并且会引起突变。
(2)矢量性:加速度方向与方向相同。
(3)独立性:如果a是物体的实际加速度,那么F应该是物体所经历的加速度,并且作用在物体上的各个力所产生的加速度也遵循牛顿第二定律并且与其他力有关,并且物体的实际加速度是各个力产生的加速度。
恒等式:F、m、a属于研究对象的三个不同物理量。
4.申请
(1)综合法:如果物体仅受三个力的作用而加速,则施加力的方法比较简单。 注意,合外力的方向为 的方向。 解题时,只要知道合外力的方向,就可以知道加速度的方向。 方向,反之亦然。 解题时,必须准确计算力,用直角三角形解题。
(2)正交分解法:当物体受到三个以上的力作用并产生加速度时,大多数情况下常用的方法是将力正交分解为方向和方向。 在某些情况下,分解比力的分解更简单。
(3)应用牛顿第二定律回答的主要问题可分为两类:
① 根据已知受力情况求出情况;
②根据已知的运动情况查找情况。
分析和解决这两类问题的关键是抓住力条件和运动条件之间的桥梁。
知识点三: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有大小、方向和作用方向。
2.说明
物体之间的作用力和反作用力总是出现、消失、分别作用在物体上,并且各自对两个物体的作用相互抵消。
3、作用力、反作用力和一对平衡力的区别
相同点
不同之处
相互作用
1.两种力的本质
2. 出现、消失
3、分别作用于物体(互为施力物体和受力物体)
4.具有运动状态和参考系统
平衡力
1.性质还可以
2.可以消失
3.同时作用于物体(研究对象)
4. 对象处于状态
知识点4:机械单元系统
1、机械单元系统
(1)国际单位制(SI):基本单位为、,派生单位有米/秒、米/秒2、牛顿等。
(2) 厘米? 公克? 第二个系统:基本单位分别为 、 、 、 。 导出的单位包括厘米/秒、厘米/秒2、达因等。
2.单位制在物理计算中的作用
(1)单位制统一后,计算过程可以不用单位进行,只有正确的单位才能写在最后;
(2)计算结果的粗略检查:对于涉及字母运算的题,检查结果时,可以将各数量的单位代入,检查与要求数量的一致性。
类型一:伽利略的理想实验
例 1. 关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是:( )。
A.完全理想化,不基于事实
B.它以可靠的事实为依据,经过科学的抽象,深刻地反映了自然规律。
C.不基于事实,只是理想推理
D.以上说法都不正确
总结与升华:
举一反三:
【变异】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。 在研究和解决问题的过程中,我们不仅需要相应的知识,而且要注重运用科学的方法。 理想的实验有时更深刻地反映自然规律。 伽利略设想了一个如图所示的理想实验,其中一个是经验事实,其余都是推论。
①减小第二斜面的倾斜角度,球仍要在该斜面上达到原来的高度;
②两个对接斜面,让固定球滚下一个斜面,小球则滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦力,球会上升到原来的出手高度;
④继续减小第二斜面的倾斜角度,直至成为水平面。 球应继续沿水平面以恒定速度移动。
请按照正确的顺序排列上述理想实验的想象步骤(只需填写序号)。
在上述的想象步骤中,有些是可靠的事实,有些是理想化的推论。 以下哪种事实和推论分类是正确的?
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C. ③是事实,①②④是推论
D. ④是事实,①②③是推论
总结与升华:
类型 2:理解牛顿第一定律
例 2. 以下关于牛顿第一定律的叙述哪一项是正确的: ( )
答:牛顿第一定律揭示了力是创造和维持运动的动力。
B. 牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因
C.牛顿第一定律描述的是理想状态,没有实际意义。
D、牛顿第一定律给出了惯性的概念,从而揭示了运动是物体本身的基本属性,运动不需要力来产生和维持。
想法:牛顿第一定律指出,物体的状态是没有力时的状态,而力是改变物体运动状态的原因。
分析:
总结与升华:
举一反三:
【差异】下列说法正确的是:( )
A.物体在运动时,必然受到力的作用
B.力是导致物体以变速运动的原因
C.当力消除时,运动的物体最终会停止。
D、力只能改变物体的速度
第三类:惯性和质量
例3.关于物体的惯性,下列说法正确的是:( )
A.只有静止或匀速直线运动的物体才有惯性。
B、当物体变速运动时,其惯性也不断变化。
C、惯性的大小与物体的速度有关。 速度越大,惯性越大。
D.质量是衡量物体惯性的唯一标准
思考:惯性是物体本身固有的属性
总结与升华:
举一反三:
[变体 1] 下列关于惯性和相关现象的叙述哪一项是正确的: ( )
A、人走路时没有惯性,只有绊倒时才有惯性。
B. 物体在不受外力作用时具有惯性。 当受到外力作用时,它们的惯性发生变化。
C、参加100米比赛的运动员由于惯性,到达终点时不能立即停止。
D. 向上抛出的球受到向下的重力,但由于惯性,它仍然向上运动。
【变形二】我国公安部于1993年7月颁布规定,坐在各种小型车辆前座的人员(包括驾驶员)必须系安全带。 这主要是为了防止急刹车:( )
A、减少汽车惯性,保证安全
B、减少人的惰性,确保安全
C.防止人因汽车的惯性而受到较大的冲击
D、防止人因惯性而撞击汽车挡风玻璃
类型 4:理解牛顿第二定律
例4、物体在外力作用下做变速直线运动时: ( )
A、当合成外力增大时,加速度增大
B、当净外力减小时,物体的速度也减小。
C、当净外力减小时,物体的速度与外力的方向相反。
D、当合外力不变时,物体的速度也必须保持恒定。
思考:物体的加速度与净外力成正比,与物体的质量成反比。 加速度与所产生的外力具有瞬时对应关系。
总结与升华:
示例 5. 质量为 M 的块位于粗糙的水平表面上。 如果用大小为 F 的水平恒定力拉动木块,则其加速度为 a。 当拉力方向不变且大小为2F时,木块的加速度为a'但:( )
Aa'=a
巴'2a
达'=2a
思考:牛顿第二定律中的F是净外力。
总结与升华:
举一反三:
☆【变体】如图所示,将物体P放置在光滑的水平面上,用一根轻细的线穿过光滑的无质量的定滑轮,连接一个重力G=10N的重物。 物体P向右移动的加速度为a1; 若细线下端未挂重物,用F=10N的力将细线下端垂直向下拉,则物体P的加速度为a2,则: ( )
A.a1a2
D.判断条件不充分
思路:你必须清楚牛顿第二定律中的研究对象,物体所受的净外力以及物体的加速度。
类型5:研究理想情况下牛顿第二定律的应用
例6. 质量为 20kg 的物体受到两个成 90° 角、大小分别为 30N 和 40N 的力作用。 两个力的合力是多少? 产生多少加速度?
思路建议:本题中,物体只受到两个成90°的力的作用。
总结与升华:
举一反三:
【变化】质量为2kg的物体在三个力的作用下处于平衡状态。 移除向东移动 10N 的力。 求当力撤去时物体的加速度?
类型6:瞬时加速问题
☆例7. 如图A和B所示,图中的细线均无法延长,物体处于平衡状态。 如果突然切割两条水平细线,求切割瞬间物体的加速度。
思考:瞬时加速度的关键是求瞬时合外力。
总结与升华:
举一反三:
【变体】如图所示,物体A、B的质量均为m,弹簧和悬架的质量可以忽略不计。 当吊线烧断时,A、B的加速度为: ( )
A. a A = g,方向向上,a B = g,方向向下
B. a A = g,方向向上力学基本单位,a B = g,方向向上
C. a A = g,方向向上,a B = 0
D. a A = 0,a B = g,方向向下
总结与升华:
类型7:形象问题
☆例8. 物体 A 和 B 都静止在同一水平面上。 它们的质量分别为 mA 和 mB。 它们与水平面的摩擦系数分别为μA和μB。 两个物体被平行于水平面的拉力F拉动。 它们的加速度a等于拉力。 F的关系如图所示。 从图中可以看出: ( )
A、μA=μB mA<mB
B、μA<μBmA>mB
C. μA>μB mA=mB
D、μA>μB mA<mB
思路建议:最好为图像编写函数关系表达式。
总结与升华:
举一反三:
【变化】质量为1公斤的物体沿着光滑的水平面向右移动。 其速度图如图所示。 则 15 s 内所受力的大小和方向为 ( )
A. 2N,向左 B. 2N,向右
C. 1N,向左 D. 1N,向右
类型8:牛顿第三定律
例9 一辆马车从静止开始沿直线行驶,先加速向前,然后匀速向前行驶。 下列说法正确的是( )
A、向前加速时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力。
B、只有匀速前进时,马向前拉车的力与车向后拉马的力相等。
C、无论加速还是匀速前进,马向前拉车的力与车向后拉马的力相等。
D、汽车匀速前进还是加速前进,不取决于马车和拉车的马的力量。
思考:作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,与物体的状态无关。
总结与升华:
举一反三:
[变体1] 如图所示,物体A静止在水平地面上。 下列说法正确的是( )
A、物体对地面的压力和物体的重力是一对平衡力
B、物体对地面的压力和地面对物体的支撑力是一对作用力和反作用力。
C、物体上的重力和地面对物体的支撑力是一对平衡力
D.物体所受的重力和地面支撑力是一对作用力和反作用力
思路:本题主要考察对作用力和反作用力之间关系以及与平衡力的区别的理解。
总结与升华:
【变体2】(2011浙江科学技术)如图所示,我和A两个人在冰上“拔河”。 两人之间有一条分界线,约定最先让对方越过分界线的人获胜。 如果忽略绳子的质量,冰面可视为光滑,则下列说法正确: A. A 对绳子的拉力和绳子对 A 的拉力是一对平衡力B、A 对绳子的拉力和 B 对绳子的拉力分别是作用力和反作用力 C、如果 A 的质量大于 B,那么 A 就能赢得“拔河”游戏 D。如果B能比A更快地收回绳子,他就能赢得这场“拔河”游戏。
类型9:机械单元系统
例10 在国际单位制中,我们选择以下三种机械量单位中的哪一种作为基本单位( )
A. 长度、质量和力
B. 速度、质量和时间
C. 长度、重力和时间
D. 长度、质量和时间
思考:要知道哪些是基本单位,哪些是力学中的基本单位。
总结与升华:
举一反三:
【变体】下列关于机械单位制的说法正确的是( )
A、在与力学相关的分析计算中,只能使用SI单位,不能使用其他单位。
B、在机械单位制中,选择作为基本单位的物理量包括长度、物质的量、速度。
C、在机械单位制中,采用国际单位的基本单位是千克、米和秒。
D.单位制中的导出单位可以用基本单位表示
总结与升华:
类型10:研究园
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三、总结与评价
想要取得好的学习成绩,总结考核是必不可少的! 课后复习是学习中不可缺少的一部分。 它可以帮助我们巩固学习成果,弥补知识空白,提高学习能力。
1.理解牛顿第一定律
1、牛顿第一定律并不像其他定律那样直接通过实验总结出来。 这是牛某某的第一定律。
在此基础上,总结前人的研究成果,增加丰富的内容而提出。
2. 牛顿第一定律描述了物体或时间的运动。
3. 牛顿第一定律是一个独立的定律。 内容太长。 仅显示头部和尾部的文本预览。 全文请参阅图片预览。
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