表達式1:當任何物體不受任何外力(Fnet=0)時,它總是保持勻速直線運動或靜止狀態,直到有外力作用於它,迫使它改變這種狀態。
表達式2:當粒子離其他粒子足夠遠時,粒子會勻速直線運動或者保持靜止。
也就是說,質量是慣性的量度。
慣性只與質量有關,與速度和接觸面粗糙度無關。
質量越大,慣性越大;質量越小,慣性越小。
牛二:
內容
物體的加速度與作用在物體上的合力成正比,與物體的質量成反比,加速度的方向與合力的方向相同。
公式;
F =ma(單位:牛或千克米每秒)
牛頓的原始公式:F=d(mv)/dt(見自然哲學的數學原理)
對於壹個動量為P的物體,動量隨時間的變化率等於f作用下作用在物體上的合力,通俗點說就是以T為自變量,P為因變量的函數的導數,就是該點的合力。即:F=dp/dt=d(mv)/dt (d不是delta、delta,而是微分。但在中學學習的壹般問題中,兩者是可以區分的)
當物體低速運動時,速度遠低於光速,物體質量與速度無關為常數,所以有F=m(dv/dt)=ma。
這也叫做動量定理。在相對論中,F=ma不成立,因為質量隨速度變化,仍然用F=d(mv)/dt。我們可以通過實驗得到加速度和質量不變條件下的F∝m和F∝a。
(F =ma只在F為N,m為kg,A為m/s 2時成立。)
壹些註意事項:
第二定律
(1)牛頓第二定律是力的瞬時定律。力和加速度同時產生,同時變化,同時消失。
(2)F=ma是向量方程,應用時要指定正方向。所有與正方向相同的力或加速度都取正值,反之亦然。壹般情況下,加速度的方向取為正方向。
(3)根據力的獨立作用原理,用牛頓第二定律處理物體在平面內的運動時,作用在物體上的力可以正交分解,牛頓第二定律的分量形式可以應用在兩個相互垂直的方向上:Fx=max,Fy=may。
牛頓第二定律的六個性質
(1)因果關系:力是加速度的原因。
(2)同態:F-並,M和A對應同壹個對象。
(3)矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度的方向由物體所受外力的組合方向決定。在牛頓第二定律的數學表達式∑F = ma中,等號不僅意味著左右兩側的值相等,還意味著方向相同,即物體的加速度方向與所受外力的方向相同。
(4)瞬時性:當作用在物體(具有壹定質量)上的外力發生突變時,該力所決定的加速度的大小和方向也發生突變;外力為零時,加速度也同時為零,加速度和外力是壹壹對應的。牛頓第二定律是瞬時對應定律,表現了力的瞬時效應。
(5)相對性:自然界有壹個坐標系。在這個坐標系中,物體不受力時,會保持勻速直線運動或靜止狀態。這個坐標系叫做慣性參考系。地面和相對於地面靜止或勻速直線運動的物體都可以看作慣性參照系,牛頓定律只在慣性參照系中成立。(6)獨立性:作用在物體上的每個力都可以獨立產生壹個加速度,每個力產生的加速度之和等於合力產生的加速度。
應用領域
(1)只適用於低速(比光速慢)運動的物體。
(2)只適用於宏觀物體,牛頓第二定律不適用於微觀原子。
(3)參照系應為慣性系統。
牛三:
內容
兩個物體之間的作用力和反作用力在同壹直線上,大小相等,方向相反。(詳見牛頓第三運動定律)
表示
第三定律
(f代表作用力,f '代表反作用力,負號表示反作用力f '與作用力f相反)
解釋
要改變壹個物體的運動狀態,其他物體必須與之相互作用。物體之間的相互作用是通過力來體現的。並指出力的作用是相互的,有作用必有反作用。它們作用在同壹條直線上,大小相等,方向相反。
註意
1.①力的作用是相互的。同時出現又同時消失
②相互作用力必須是同壹個力。
(3)作用力和反作用力作用在兩個物體上,產生的效應不能互相抵消。
④作用力也可稱為反作用力,但選取的參照物不同。
⑤作用力和反作用力不能合成,因為作用點不在同壹個物體上。
2.相互作用力與平衡力的區別
(1)相互作用力大小相等,方向相反,作用在同壹直線上的兩個物體上;這兩種力的性質是壹樣的。
(2)平衡力是作用在同壹物體上,大小相同,方向相反,作用在同壹直線上的兩個力。這兩種力的性質可以不同。
(3)相互平衡的兩個力可以獨立存在,但相互的力同時存在又同時消失。
比如壹個物體放在桌子上,物體上的重力和支撐力就屬於平衡力。物體被拿走後,支撐力消失,但重力依然存在。
當物體在桌子上時,物體的支撐力和桌面的壓力是壹對作用力和反作用力。對象拿走之後,兩個人都消失了。
應用:
典型例子
例1:下列關於慣性的說法哪壹項是正確的?
a靜止的火車啟動時速度變化很慢,因為物體靜止時慣性大。
B.戰鬥機投入戰鬥時,需要丟掉副油箱,減少慣性,以保證其運動的靈活性。
c乒乓球因為慣性小,可以很快幹掉。
D.繞地球運行的宇宙飛船沒有慣性。
解析質量是慣性的唯壹度量,與物體的運動狀態無關。所以,A和D都是錯的。慣性體現在改變物體運動狀態的難易程度上,所以B和C都是對的,所以正確答案是B和C。
回答BC
例2:如圖所示,將壹個楔形物體M,所有表面都是光滑的,放在壹個固定的斜面上,上表面是水平的。壹個光滑的球M放在上表面,楔子從靜止狀態釋放,所以球在擊中斜面之前的軌跡如下
A.沿斜面向下直線b .垂直向下直線
C.不規則曲線d .拋物線
因為球M和楔形物體M是光滑接觸的,兩者之間不可能有水平方向的摩擦力,M在水平方向的運動狀態不會改變。在M的運動過程中,除了重力,還有M在垂直方向的支撐力。在垂直方向上,M的支撐力因其運動而減小,所以垂直方向上M上的合力不為零,改變了運動狀態,產生了垂直方向的加速度。運動軌跡如下。
(2)牛頓第三定律
牛頓第三定律不僅揭示了兩個物體相互作用的規律,而且為解決力學問題和轉化研究對象提供了理論依據,拓寬了牛頓第二定律的應用範圍,是牛頓物理學不可分割的重要組成部分。
1,內容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同壹條直線上。
2.深刻理解牛頓第三定律:
(1)牛頓第三定律包含作用和反作用的四個特征和三個性質。
四個特點是:①大小相等;②反轉;3 * * *線;④同性質的力。
三個性質是:①互易性,即兩者總是相互的,成對出現。(2)異質性,即它們作用於兩個不同的相互作用的物體,這是與壹對平衡力最重要也是最明顯的區別。(3)同時性,即它們同時產生、變化和消失。
(2)區分作用力、反作用力和壹對平衡力。
內容
作用與反作用
壹對平衡力
受力物體
作用於兩個相互作用的物體
作用於同壹物體
依賴關系
相互依存,不能同時單獨存在,同時消失。
沒有依賴,如果去掉壹個力,另壹個力可以單獨存在,但不再平衡。
疊加
兩者的效果不能抵消、疊加或結合。
兩個力的作用可以抵消、疊加、組合,合力為零。
力的性質
壹定是壹種相同性質的力
可以是同壹性質的力,也可以是不同性質的力。
例3:人行走時,人與地面之間有幾對相互作用力。
分析三對:支撐力與壓力的摩擦力和人與地面的摩擦力。
重力和人類對地球的吸引力
例4:甲、乙質量相等,分別站在同壹條船上,初速度為零。甲方力量大於乙方,各自抓住繩子的壹端互相用力拉扯,兩人相對於船都是靜止的,所以(水阻力不算)。
A.船A到達中點。B .船B到達中點。
C.兩艘船同時到達中點。d .無法判斷。
通過分析它們的應力來確定兩艘船的運動。甲方與船舶視為壹個整體,乙方與船舶視為壹個整體。甲船、乙船和纜繩的受力分析如圖。
A作用在繩子上的力F1 '和繩子作用在A上的力F1是壹對力和反作用力,即F1'= F1。
B作用在繩子上的力F2 '和B接收繩子的力F2是壹對作用力和反作用力,即F2'= F2。
對於理想的彈性繩,不考慮質量,繩上的力f 1’等於F2’,即f 1’= F2’。由上推斷,F1=F2,即甲、乙拉力相等,兩船及甲、乙質量相等,則甲、乙加速度相等,兩船同時到達中點。
答案c
例5:如圖所示,壹根質量可以忽略不計的繩子,在同壹水平面上,穿過兩個光滑的天車。A和B的質量相同,但A的強度大於B。他們各自抓住繩子的壹端,同時在同壹高度開始攀爬,兩人都在攀爬的過程中盡力攀爬。
A.a先到達頂端。B. B先到達頂端。
C.兩個人同時到達頂端。這是不可能判斷的
經分析,同壹根輕繩上的拉力處處相等,即甲乙雙方繩子上的拉力相等。從孤立分析可以看出,A和B上的力是相等的,所以A和B向上的加速度是相等的,它們同時到達頂部。
答案c
例6:如果把壹個質量為m的物體放在水平地面上,靜止不動,這個物體對地面的壓力是多少?
我們不能直接測量地面的壓力,但是我們可以很容易的計算出地面的支撐力等於物體的重力,壓力和支撐力是壹對相互作用的力,大小壹定相等,所以此時壓力等於重力。就這樣,我們通過牛頓第三定律對研究對象進行了轉化,解決了問題。
例7:壹只小貓跳起來,抓住天花板垂下的豎木桿,如圖。這時,吊繩斷了。假設木桿足夠長,小貓離地高度不變,因為小貓繼續往上爬,那麽木桿上的力為,方向為。(設小貓質量為m,木桿質量為m)
首先,對貓的受力進行了分析。因為貓相對於地面的高度不變,即貓處於平衡狀態,貓受到重力G1=mg和木桿向上摩擦力F的影響,如圖所示,所以G1和F處於平衡狀態,即f=G1=mg。
然後對木桿進行受力分析:木桿受重力作用G2=Mg,因為木桿對貓有向上的摩擦力,根據牛頓第三定律,貓對木桿有向下的摩擦力,f' = F。
回答Mg=mg下
四。摘要
特別理解牛頓第壹定律是改變物體運動狀態的原因,而不是維持物體運動狀態的原因。要記住,慣性的大小只由質量決定,與物體的受力和運動狀態無關。對於牛頓第三定律,要能求出相互作用力,區別談論相互作用力和平衡力,利用牛頓第三定律解決相關問題。
模擬試題(答題時間:30分鐘)
1,下列關於慣性的說法,正確的是
A.物體只有在靜止時才有慣性
B.物體運動越快,慣性越大。
C.太空中的物體沒有慣性
D.無論物體是否運動,是否受力,物體都有慣性。
2.火車在壹條又長又直的軌道上勻速行駛。壹個人坐在門窗緊閉的車廂裏,把手中的鑰匙相對於汽車垂直拋出,鑰匙就會掉下去。
A.手後面b .手前面c .手裏d .不確定
3、關於伽利略的理想實驗,下列理解正確的是
A.理想實驗是不科學的假想實驗b .理想實驗得出的結論是不可靠的。
C.理想實驗是壹種科學方法d .牛頓第壹定律描述的是壹種理想化的狀態。
4.關於牛頓第壹定律,以下觀點是正確的。
A.驗證牛頓第壹定律的實驗做不到,但牛頓第壹定律可以在事實的基礎上進壹步科學推導。
B.驗證牛頓第壹定律的實驗做不了,所以慣性定律就不能確定是正確的。
C.驗證牛頓第壹定律的實驗是可以做的,所以慣性定律是正確的。
D.雖然驗證牛頓第壹定律的實驗現在做不了,但總有壹天可以通過實驗來驗證。
5、當人行走時,人與地球之間的作用力和反作用力的對數是
A.壹對b .兩對c .三對d .四對
6、對牛頓第三定律的理解,下列說法正確的是
A.力產生時,反作用力又產生,力消失時,反作用力慢慢消失。
B.彈力和摩擦力都有反作用力,重力沒有反作用力。
C.物體A對物體B的反作用力是彈力,物體B對物體A的力可以是摩擦力。
D.作用力和反作用力在任何情況下都不會平衡。
7.當吊桶被繩索吊起時,在下列力對中,作用力和反作用力是
A.繩子對桶的張力,桶的重力b .桶對繩子的張力,繩子對桶的張力
C.繩子對桶的拉力,桶對地球的作用力d .桶對繩子的拉力,桶上的重力
*8、關於物體對水平支撐面的壓力,下列說法正確的是。
A.壓力是物體的重力。
B.壓力是重力的平衡力。
C.壓力和水平支撐對物體的支撐力是壹對作用力和反作用力。
d壓力和水平支撐是壹對平衡力。
*9.愛因斯坦說:“伽利略的發現和他所應用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之壹,標誌著物理學的真正開始。在科學史上,伽利略享有“現代科學方法論的奠基人”的美譽。根據妳對物理學的研究和妳對伽利略的了解,他的物理思維方法主要有
A.提出假設,數學推理,實驗驗證,合理外推。
B.數學推理、實驗驗證、合理外推和假設。
C.實驗驗證、合理推斷、假設和數學推理
D.合理的外推、假設、數學推理和實驗驗證。
*10.球A停在光滑的地板上(前提是車廂的地板足夠長)。如圖所示,當小車受到壹個向右的水平力F時,小車開始在水平面上以越來越高的速度作直線運動。在這個運動過程中,球A向地面的運動如下
A.做勻速直線運動b .做速度遞增的直線運動,方向與小車相同。
c .處於靜止狀態;d .沿與車架相反的方向以增加的速度做直線運動。
**11.月球表面的重力加速度是地球上的1/6。同壹個飛行器在月球表面的時候,和在地球表面的時間做對比。
A.慣性減小到1/6,重力不變。b .慣性和重力都減小到1/6。
C.重力降為1/6,慣性不變。d .慣性和重力都不變。
**12.如圖,容器內裝水,水中放鐵球P和木球Q。它們分別用細鐵絲系在容器的頂部和底部。當容器靜止時,細線都在垂直方向。現在使容器以壹定的加速度A向右做勻加速直線運動,那麽此時P球和Q球相對於容器的運動方向為
A.鐵球向左移動。兩個球都向左移動。
C.木球向右偏移。兩個球都向右偏移。
(圖片可能不貼,可以去原網站看/tongbu/gaoyi/8916/g 1 wli 916 . htm)。