牛顿运动定律专题复习

牛顿运动定律专题复习一

知识网络

第一部分 牛顿第一定律和牛顿第三定律

知识要点梳理

知识点一——牛顿第一定律

▲知识梳理

一、力与物体运动的关系

亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就不会运动。所以说力是维持物体运动的原因。

1

伽利略的观点：以一定速度在水平面上运动的物体，如果没有摩擦力，物体将保持原有速度继续运动下去。 笛卡儿的观点：除非物体受到外力作用，否则物体将会永远保持其静止或匀速直线运动状态，永远不会沿曲线运动。 二、牛顿第一定律

1．定律内容：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。 2．惯性：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一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。质量是物体惯性大小的唯一量度。

3．理想实验：也叫假想实验。它是在可知的经验事实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斜面实验得出的，它不能由实际的实验来验证。 4．几点说明：

（1）牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因，为牛顿第二定律的提出作出了准备。

（2）牛顿第一定律明确指出适用于一切物体。这就包括地上的物体和天上的物体，这是人类思想史上的一次跨越，把地上的物体运动规律与天上的物体运动规律统一起来。

（3）牛顿第一定律不能看作牛顿第二定律的特殊情况，牛顿第一定律研究的是不受外力的理想情况，与受合外力为零不是一回事。（理想与现实是不能等同的） ▲疑难导析

一、对牛顿第一定律内容的理解 1．明确惯性的概念

“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 2．确定了力的实质

“除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态”，实际上是对力的本质的定义，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。对这一点要切实理解。同学们常常受一些错误生活经验的误导，认为有力作用的物体，物体才能运动，其原因是没有全面正确地对物体进行受力分析。 3．定性揭示了力和运动的关系

牛顿这一定律指出了物体不受力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力时，但所受外力作用为零时，其作用效果跟不受力作用时相同。因此，我们可以把理想情况“不受力作用”理解为实际情况中的“所受合外力为零”。 二、对惯性的理解

1．惯性是物体的一种固有属性，一切物体都具有惯性。

2．惯性的大小和有无与物体的运动状态、受力情况均无关，不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”保持这一速度做匀速直线运动。

3．惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

例：在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图所示，则对客车运动情况的判断正确的是（ ） A．客车一定做匀加速直线运动 B．客车一定做匀速直线运动 C．客车可能是突然减速 D．客车可能是突然加速

知识点二——牛顿第三定律

▲知识梳理 1．定律内容

2

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。 2．几点说明

（1）作用力和反作用力同时产生、同时消失，同种性质，作用在不同的物体上各产生其效果，不会相互抵消。

（2）作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关。

（3）和平衡力的区别：一对平衡力是作用在同一物体上的，且力的性质可以不同。

（4）借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析讨论到另一个物体的受力分析。 ▲疑难导析

对牛顿第三定律的理解

1．定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。

2．牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立，因为大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力，不一定是作用力与反作用力。

3．牛顿第三定律说明了作用力与反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必须同时产生或消失，否则其间的相等关系就不成立了。

4．作用力与反作用力有如下说明：“四同”（同大小、同时存在、同性质、共线）；“三异”（反向、异体、不同效果）；“三无关”（与什么物体无关，与相互作用的两物体的运动状态无关，与是否和另外的物体相互作用无关）。

5．牛顿第三定律的实验性：牛顿第三定律是一个实验定律，可用实验方法验证作用力与反作用力大小是相等的。如甲、乙两队进行拔河比赛，无论胜败如何，甲、乙两队拉绳子的力是大小相等、方向相反的。 例：在一次学校组织的拔河比赛中甲队胜、乙队负，在分析总结会上，同学们关于胜负的讨论有以下几种说法，正确的是（ ）

A．由于甲胜、乙负，所以甲拉乙的力大于乙拉甲的力 B．只在两队相持不动时，两队拉力才大小相等 C．不管什么情况下两队的拉力总是相等的

D．甲队获胜的原因是甲队受到地面的最大静摩擦力大于乙队受到地面的最大静摩擦力

典型例题透析

类型一——生活现象中的惯性问题

惯性和惯性定律是同学们最易混淆的两个内容。惯性是物体的一种属性，惯性定律（即牛顿第一定律）是物体运动的一种规律；惯性的存在是无条件的，一切物体都有惯性，其大小由物体的质量决定；惯性定律的成立是有条件的，即物体不受外力或受外力的合力为零。

1、一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的（ ）

举一反三

【变式】下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是（ ）

3

A．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大 B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失

C．把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因 D．抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的

类型二——牛顿第一定律的理解

牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，它说明了力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，并指出一切物体都具有惯性，即保持物体原来静止状态或匀速直线运动状态不变的特性。牛顿第一定律的内容包含两层含义，说明了物体所处的两种状态（保持的状态和变化的状态）与物体受力的关系，即（1）不受力或所受外力之和为零，则物体处于平衡状态，运动状态不变；（2）物体受到外力且外力之和不为零，则物体处于变化的状态，运动状态一定发生改变。

2、关于牛顿第一定律有以下说法，正确的是（ ）

①牛顿第一定律是由理想实验得出的定律 ②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 ③惯性定律与惯性的实质是相同的 ④物体的运动不需要力来维持 A．①② B．②③ C．②④ D．①②④ 举一反三

【变式】关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）

A．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大 B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大 C．乒乓球可以快速抽杀．是因为乒乓球惯性小的缘故 D．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大

类型三——作用力、反作用力和一对平衡力的区别

1．作用力与反作用力的关系与物体所处运动状态无关。与相互作用的物体被作用的效果也无关，如“以卵击石”，鸡蛋“粉身碎骨”。而石头却“安然无恙”，但鸡蛋与石头之间的相互作用力依然是等大反向的，很容易误认为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。 2．作用力和反作用力与一对平衡力的联系和区别

（1）联系：都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上。 （2）区别：

①作用力和反作用力都是同种性质的力，而一对平衡力不一定是同种性质的力。 ②作用力和反作用力总是同时产生、同时消失，而一对平衡力不具有同时性。 ③作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，而一对平衡力作用在同一物体上。 ④作用力和反作用力可以处于任何运动状态，而一对平衡力的相关物体一定处于平衡状态。

3、如图所示，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则（ ） A．绳子对A的拉力小于A受的静摩擦力

B．A受的重力和桌面对A的支持力是一对作用力和反作用力 C．A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的

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D．A对桌面的摩擦力的方向是水平向右的

举一反三

【变式】如图所示，用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态，下列说法中正确的是（ ） A．木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡

B．木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力 C．水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力与反作用力 D．木块对墙的压力的反作用力与水平力F是一对平衡力

第二部分 牛顿第二定律

知识要点梳理

知识点一——牛顿第二定律

▲知识梳理 一、牛顿第二定律

1．牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力处边成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。

2．牛顿第二定律的比例式为

；表达式为

。

的加速度的力。

3．力的单位是牛（N），1 N力的物理意义是使质量为m=1kg的物体产生4．几点说明：

（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。 （2）矢量性：

是一个矢量方程，加速度a与力F方向相同。

（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关。 （4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。 二、整体法与隔离法

1．连接体：由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。

2．隔离体：把某个物体从系统中单独“隔离”出来，作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法（称为“隔离审查对象”）。

3．整体法：把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。 三、正交分解法与牛顿第二定律的结合应用

当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有：特殊情况下分解加速度比分解力更简单。 应用步骤一般为：

①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况并画出受力图；③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x轴和y轴上；④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；⑤统一单位，计算数值。

（沿加速度方向）；

(垂直于加速度方向）

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