牛三定理
牛顿第一定理:所有物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力促使它改变这些状态。
惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(1)惯性的大小只与物体的质量有关;
(2) 惯性是物体的固有属性,而不是力。
牛顿第三定理:两个物体之间的斥力和反斥力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
斥力和反斥力具有相同的性质,作用于两个物体。
斥力、反斥力和平衡力的区别:斥力和反斥力是“异体、共存、同性”,而平衡力是“同体”。
牛顿第二定理:a=F/m
牛顿第二定理有“四个性质”:矢量性、瞬时性、同质性和独立性。
牛顿第一定理和第三定理检验
牛顿第一定理和惯性的理解
(1)惯性是物体保持原有运动状态的性质。 当物体不受外力作用或合外力为零时,就表现出惯性,使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。
(2)牛顿第一定理是惯性定理,它强调所有物体都具有惯性,而惯性只与质量有关。
检查对力和运动之间关系的理解
(1)力是改变物体运动状态的诱因(运动状态是指物体的速度),而不是维持物体运动的诱因。
(2) 加速度的产生原因是力。
检查牛顿第三定理
排斥力、反排斥力以及平衡力的区别
一对平衡力作用在同一个物体上,一对排斥力和反排斥力作用在两个物体上。
牛顿第二定理的理解与应用
复合法求外力
物体仅受到两个力的作用就形成加速度,借助矢量合成定律;
当两个力的方向相同或相反时,加速度与物体的运动方向在同一条直线上,合成方法更简单。
正交分解法与牛顿第二定理的结合应用
当物体受到两个或多个力的加速时,常采用正交分解法来求解。
(1)分解并尝试解决物体的受力问题
将力沿加速度方向和垂直于加速度方向正交分解,沿加速度方向求解多项式Fx=ma,沿加速度方向求解多项式Fy=0。
(2)分解加速度解决力问题
分析物体所受的力,建立直角坐标系,将加速度a分解为ax和ay,根据牛顿第二定理得到Fx=max,Fy=may。
检验牛顿第二定理的瞬态性
关键是分析瞬态前后的受力情况和运动状态。
两种型号
(1)刚性绳索(或接触面)
切断(或脱离)后,其弹性立即消失,不需要时间恢复变形。
(2)弹簧(或橡皮绳)
变形量大,恢复变形需要较长时间。 分析瞬时问题时,弹力的大小可以视为常数。
两类动力学的基本问题
动力学中的两类问题
回答两类基本问题的方法和步骤:
(1) 阐明标题中给出的化学现象和化学过程的特征;
(2)确定分析研究对象,绘制受力分析图或运动过程图;
(3)应用牛顿运动定理和运动学公式求解。
解决两类动力学的基本问题
考试有两种类型:
(1)已知物体的力,求解物体的运动。
(2)知道物体的运动,求解物体的力。
使用整体法和隔离法寻找连体问题
连接器
(1) 通过字符串连接的对象系统
(2) 物体挤压在一起的系统
(3) 相互摩擦的对象系统
外部和内部力量
系统外的物体对系统的排斥力称为外力
系统中物体之间的相互排斥力称为内力
整体分析
不需要知道每个物体之间的相互斥力,每个物体都有相同的加速度。 这个时候就将它们作为一个整体进行分析。 这些方法称为整体方法。
检疫法
需要知道系统中物体之间的相互斥力,将物体从系统中隔离出来,并分析物体的力和运动。 这些方法称为隔离方法。
简单的连接问题
选择原则:一是包含所需的数量,二是选择少量的孤立对象和列出的多项式。
1、解决关节体内力时,应先孤立全身。
首先通过全局方法获得系统的加速度,然后通过隔离方法获得物体之间的内力。
2、解决关节体外力时,先孤立,后整体
首先用隔离法分析某种力和运动情况,求出加速度,然后用整体法求解外力。
系统中的牛顿第二定理及其在整体方法中的应用
1、系统中各个物体的加速度相同
将系统视为一个整体,通过分析受力和运动条件列出多项式。
2.如果系统中各个物体的加速度不一样
m1和m2的加速度分别为a1和a2,多项式F=m1a1+m2a2可由牛顿第二定理枚举出来。
3、系统中各个物体的加速度不同
将各物体的加速度正交分解后,物体系统牛顿第二定理的正交分解公式为
ΣFx=m1a1x+m2a2x+...+mnanx,
ΣFy=m1a1y+m2a2y+...+mnany。
超重和失重
基础知识总结
1.超重和失重
当一个物体有向下的加速度时,它就超重了; 当它有向上的加速度时,它是失重的。
当a=g时,物体处于完全失重状态。
2.实际重量和目测重量
真实重量是物体的实际重力,G=mg; 表观重量是物体的重量,其大小等于物体对支撑物的压力或对悬挂物体的拉力。
了解超重和失重
临界点是物体处于平衡状态时。
(1)与速度方向无关,而与加速度方向有关。
(2)加速度有垂直向下的重量,表示超重; 加速度有垂直向上的重量,即失重。
(3)出现超重或失重,表观体重发生变化。
(4)完全失重是指物体的加速度恰好等于重力引起的加速度。
超重和失重的估计
(1)超重时牛顿第一定律理解,物体的加速度向下,F看起来=mg+ma。
(2)当物体失重时,物体的加速度是向上的,F取决于=mg-ma。
牛顿第二定理的关键问题
当物体的运动变化到某一特定状态时,相关的数学量会突然发生变化。 化学量的值称为临界值,特定的状态称为临界状态。
需要求解给定数学情况下数学量的上限或下限,要点:
(1)临界状态的起源
(2)临界状态下物体的受力和运动状态的特征
普通型
(1) 两个相互接触的物体分离的临界条件是N=0。
(2) 绳索松弛的临界条件是T=0。
(3) 在有静摩擦力的连接系统中,相对静和相对滑动的临界条件为f = fm。
(4) 与弹簧相关的关键问题
①最大速率问题
② 与地面或固定挡板分离
挡板与物体分离的临界条件是加速度相同且弹力为0。
分析关键问题的思维方式
(1)极限法; (2)假设法; (3)物理法。
传送带和蓝筹股模型问题
输送带问题
1、匀速输送带模型
(1)水平输送带型号
(2)倾斜输送带模型
将物体轻轻放置在加速的水平传送带上
(1)物体与输送带之间的动摩擦素数较大,而输送带的加速度较小,物体先加速,当物体的速度减小到与输送带速度相同时皮带、物体和传送带一起加速。
(2)物体与传送带之间的动摩擦素数较小,但传送带的加速度较大,物体仍向前加速。
蓝筹模型
型号特点
滑块滑板问题涉及两个相对滑动的物体。
两个位移关系
滑块从滑行的一端移动到另一端:
同方向运动,滑块的位移与滚轮的位移之差等于滚轮的厚度。
反向运动时牛顿第一定律理解,滑块的位移与滚轮的位移之和等于滚轮的厚度。
解决问题的思路