物理牛頓力學

1、一、力和運動狀態(tài)的關(guān)系一、力和運動狀態(tài)的關(guān)系亞里士多德：力是維持物體運動的原因。伽利略：水平面上做勻速運動的物體，并不 需要力來維持。牛頓：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變必定受到了不為零的外力作用，反之亦然，力與運動狀態(tài)沒有必然的聯(lián)系下列對運動的認識不正確的是下列對運動的認識不正確的是()A亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的，亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當它受到力的作用才會運動只有當它受到力的作用才會運動B伽利略認為力不是維持物體速度的原因伽利略認為力不是維持物體速度的原因C牛頓認為力的真正效果是改變物體的速度，牛頓認為力的真正效果

2、是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動而不僅僅是使之運動D伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去將保持這個速度繼續(xù)運動下去牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。（慣性定理）非實驗所得，而是總結(jié)前人經(jīng)驗和結(jié)論。關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是()A牛頓第一定律是實驗定律牛頓第一定律是實驗定律B慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的C在水平面上滑動的木塊

3、最終停下來，在水平面上滑動的木塊最終停下來， 是由于沒有外力維持木塊運動是由于沒有外力維持木塊運動D物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，必定受物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，必定受到到 外力的作用外力的作用16世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理論，開啟了物理學發(fā)展的新紀元在以下說法中，論，開啟了物理學發(fā)展的新紀元在以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是與亞里士多德觀點相反的是()A四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這 說明，物體受的力越大，速度就越

4、大說明，物體受的力越大，速度就越大B一個運動的物體，如果不再受力了，它總一個運動的物體，如果不再受力了，它總 會逐漸停下來會逐漸停下來,這說明這說明,靜止狀態(tài)才是物體長靜止狀態(tài)才是物體長 時間不受力時的時間不受力時的“自然狀態(tài)自然狀態(tài)”C兩物體從同一高度自由下落，較重的物體兩物體從同一高度自由下落，較重的物體 下落較快下落較快D一個物體維持勻速直線運動，不需要受力一個物體維持勻速直線運動，不需要受力慣性：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀 態(tài)的性質(zhì)。1.它是一種性質(zhì)，是物體的固有屬性。2.質(zhì)量是它的唯一量度。與運動狀態(tài)和受力情況無關(guān)。質(zhì)量越大，慣性越大。3.慣性越大，運動狀態(tài)越難改變?；疖囋陂L直

5、水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一人向火車在長直水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（）上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（） A人跳起時會受到一個向前的沖力，使他隨人跳起時會受到一個向前的沖力，使他隨 火車一起向前運動火車一起向前運動B人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前 的力，推動他隨火車一起向前運動的力，推動他隨火車一起向前運動C人跳起后，車繼續(xù)前進，所以人落下后必人跳起后，車繼續(xù)前進，所以人落下后必 定偏后一些，只是由于時間很短，偏后的定偏后一些，只是由于時間很短，偏后的 距離很小，不明顯而已距離很小，不明顯而已D

6、人從跳起到落回地板，由于慣性，在水平人從跳起到落回地板，由于慣性，在水平 方向上人和車始終具有相同的速度方向上人和車始終具有相同的速度若行駛中的火車上的乘客，發(fā)現(xiàn)放在桌面上若行駛中的火車上的乘客，發(fā)現(xiàn)放在桌面上的水杯突然向前滑動了，則說明火車正在加的水杯突然向前滑動了，則說明火車正在加速、減速，還是勻速運動？速、減速，還是勻速運動？1慣性參考系：慣性參考系：保持靜止狀態(tài)或勻速直線運保持靜止狀態(tài)或勻速直線運 動狀態(tài)的參考系動狀態(tài)的參考系2非慣性參考系：非慣性參考系：做變速運動的參考系做變速運動的參考系牛頓第一定律僅適用于慣性參考系牛頓第一定律僅適用于慣性參考系在研究物體運動時，一般選地面或相對地

7、面在研究物體運動時，一般選地面或相對地面靜止或勻速直線運動的物體為參考系靜止或勻速直線運動的物體為參考系火車由靜止加速啟動時，如果以火車為參考系，原火車由靜止加速啟動時，如果以火車為參考系，原來靜止在火車內(nèi)水平光滑桌面上的物體會相對火車來靜止在火車內(nèi)水平光滑桌面上的物體會相對火車向后加速運動，但物體水平方向上并沒有受力因向后加速運動，但物體水平方向上并沒有受力因此牛頓第一定律不成立，火車為非慣性系此牛頓第一定律不成立，火車為非慣性系 探究加速度與力的關(guān)系探究加速度與力的關(guān)系平衡摩擦力的目的和方法平衡摩擦力的目的和方法1目的：目的：實驗中小車要受到摩擦阻力的作用，增加了實驗中小車要受到摩擦阻力的

8、作用，增加了實驗的難度墊高水平木板不帶滑輪的一端，使小車自身重實驗的難度墊高水平木板不帶滑輪的一端，使小車自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，這樣小車所受拉力即為合力，力沿斜面的分力平衡摩擦力，這樣小車所受拉力即為合力，提高了實驗成功率提高了實驗成功率2方法：方法：不掛托盤，使小車拖著紙帶，紙帶通過打點不掛托盤，使小車拖著紙帶，紙帶通過打點計時器，并且使打點計時器處于工作狀態(tài)，逐漸調(diào)節(jié)木板的計時器，并且使打點計時器處于工作狀態(tài)，逐漸調(diào)節(jié)木板的傾角，使打下的紙帶點間距相等，則說明小車做勻速直線運傾角，使打下的紙帶點間距相等，則說明小車做勻速直線運動，即平衡了摩擦力動，即平衡了摩擦力四、實驗注意事項四

9、、實驗注意事項1平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的后，不管以后是改變盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力2實驗中必須滿足小車和砝碼的質(zhì)量遠大于小盤和砝實驗中必須滿足小車和砝碼的質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小碼的總質(zhì)量只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等車受到的拉力相等3各紙帶上的加速度各紙帶上的加速度a，都應(yīng)是該紙帶上的平均加速，都應(yīng)是該紙帶上的平均加速度度4作圖象時，要使盡可能

10、多的點在所作直線上，不在作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)離直線較遠直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)離直線較遠的點是錯誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮的點是錯誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮5小車應(yīng)靠近打點計時器且先接通電源再放手小車應(yīng)靠近打點計時器且先接通電源再放手五、誤差分析五、誤差分析1質(zhì)量的測量誤差、紙帶上打點計時器打點間隔距離質(zhì)量的測量誤差、紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差2因?qū)嶒炘聿煌晟圃斐烧`差：本實驗中用小盤及砝因?qū)嶒炘聿煌晟圃斐烧`差：本實驗中用小

11、盤及砝碼的總重力代替小車受到的拉力碼的總重力代替小車受到的拉力(實際上小車受到的拉力要小實際上小車受到的拉力要小于小盤及砝碼的總重力于小盤及砝碼的總重力)，存在系統(tǒng)誤差小盤及砝碼的總質(zhì)，存在系統(tǒng)誤差小盤及砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤及砝碼的總量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤及砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越小質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越小3平衡摩擦力不準造成誤差：在平衡摩擦力時，除了平衡摩擦力不準造成誤差：在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實驗一樣不掛小盤外，其他的都跟正式實驗一樣(比如要掛好紙帶、接比如要掛好紙帶、接通打點計時器通打點計時

12、器)，勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上，勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上點的距離相等點的距離相等變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如果此學生根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的如果此學生根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的aF圖線如圖圖線如圖215所示，則：所示，則：圖圖21-5 (1)實驗中出現(xiàn)誤差的原因是什么？實驗中出現(xiàn)誤差的原因是什么？ 答：答：_.在在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，的實驗中，當作用力一定時當作用力一定時(懸掛的重物或沙桶重力不變懸掛的重物或沙桶重力不變)，探索加，探索加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，下列說法正確的是速度與質(zhì)量的關(guān)系時，下列說法正確的是()A平衡摩擦力時，應(yīng)將裝沙的

13、小桶用細繩通過定平衡摩擦力時，應(yīng)將裝沙的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上滑輪系在小車上B每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源源D小車運動的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量小車運動的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量M和沙及沙桶的質(zhì)量和沙及沙桶的質(zhì)量m，直接用公式，直接用公式 求出求出 牛頓第二定律一、牛頓第二定律的理解一、牛頓第二定律的理解1對牛頓第二定律對牛頓第二定律“五性五性”的理解的理解(1)“瞬時性瞬時性”：牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受牛頓第二定律表明了物體的

14、加速度與物體所受合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系a為某一瞬時的加速度，為某一瞬時的加速度，F(xiàn)即為該時刻物體即為該時刻物體所受的合外力所受的合外力(2)“矢量性矢量性”：公式公式Fma是矢量式，任一瞬時，是矢量式，任一瞬時，a的方向均與的方向均與合外力方向相同合外力方向相同(3)“同一性同一性”：一是指加速度一是指加速度a相對于同一個慣性系；二是指式相對于同一個慣性系；二是指式中中F、m、a三量必須對應(yīng)同一個物體或同一個系統(tǒng)三量必須對應(yīng)同一個物體或同一個系統(tǒng)(4)“同時性同時性”：牛頓第二定律中牛頓第二定律中F、a只有因果關(guān)系而沒有先后只有因果關(guān)系而沒有先后之分之分F發(fā)生變化，發(fā)生變化，

15、a同時變化，包括大小和方向同時變化，包括大小和方向(5)“獨立性獨立性”：若若a為物體的實際加速度，則為物體的實際加速度，則F必為物體受到的必為物體受到的合外力，而作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度也都遵循牛合外力，而作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度也都遵循牛頓第二定律，與其他力無關(guān)，而物體實際的加速度則是每個力產(chǎn)生頓第二定律，與其他力無關(guān)，而物體實際的加速度則是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和的加速度的矢量和三、牛頓第二定律的應(yīng)用三、牛頓第二定律的應(yīng)用1用牛頓第二定律解題的一般步驟用牛頓第二定律解題的一般步驟(1)認真分析題意，明確已知條件和所求量認真分析題意，明確已知條件和所求量(2)

16、選取研究對象所選取的研究對象可以是一個物體，選取研究對象所選取的研究對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的整體同一題目，根據(jù)題意和解題也可以是幾個物體組成的整體同一題目，根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對象需要也可以先后選取不同的研究對象(3)分析研究對象的受力情況和運動情況畫好受力圖，分析研究對象的受力情況和運動情況畫好受力圖，指出物體的運動狀態(tài)指出物體的運動狀態(tài)(4)選正方向或建立坐標系，通常以加速度的方向為正方選正方向或建立坐標系，通常以加速度的方向為正方向或以加速度的方向為某一坐標軸的正方向向或以加速度的方向為某一坐標軸的正方向(5)求合外力求合外力(6)根據(jù)牛頓第二定律

17、列方程求解，必要時還要對結(jié)果進根據(jù)牛頓第二定律列方程求解，必要時還要對結(jié)果進行討論行討論，對于不切實際、不合理的解要舍去對于不切實際、不合理的解要舍去方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)一、力與運動關(guān)系的理解一、力與運動關(guān)系的理解例例1如圖如圖22-1所示，輕彈簧一端固定，另一端自由伸長時恰所示，輕彈簧一端固定，另一端自由伸長時恰好到達好到達O點，將質(zhì)量為點，將質(zhì)量為m(視為質(zhì)點視為質(zhì)點)的物體的物體P與彈簧連接，并將彈簧與彈簧連接，并將彈簧壓縮到壓縮到A由靜止釋放物體后，物體將沿水平面運動若物體與水平由靜止釋放物體后，物體將沿水平面運動若物體與水平面的摩擦力不能忽略，則關(guān)于物體運動的下列說法中正確的是面的摩擦力

18、不能忽略，則關(guān)于物體運動的下列說法中正確的是()圖圖22-1A從從A到到O速度不斷增大，從速度不斷增大，從O到到B速度不斷減小速度不斷減小B從從A到到O速度先增大后減小，從速度先增大后減小，從O到到B速度不斷減小速度不斷減小C從從A到到O加速度先減小后增大，從加速度先減小后增大，從O到到B加速度不斷增大加速度不斷增大D從從A到到O加速度不斷減小，從加速度不斷減小，從O到到B加速度不斷增大加速度不斷增大變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖如圖22-2所示，自由下落的小球，從它接觸豎直放置的彈簧開所示，自由下落的小球，從它接觸豎直放置的彈簧開始，到彈簧壓縮到最大限度的過程中，小球的速度和加速度的變化始，到彈簧壓縮到最大限度的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是情況是()A加速度變大，速度變小加速度變大，速度變小B加速度變小，速度變大加速度變小，速度變大C加速度先變小后變大，速度先變大后變小加速度先變小后變大，速度先變大后變小D加速度先變小后變大，速度先變小后變大加速度先變小后變大，速度先變小后變大二、牛頓第二定律的瞬時性二、牛頓第二定律的瞬時性例例2如圖如圖22-3甲所示，天花板上用細繩吊起兩個用輕彈簧相甲所示，天花板上用細繩吊起兩個用輕彈簧相連的質(zhì)量相同的小球兩小球均保持靜止當突然剪斷細繩時，上連的質(zhì)量相同的小球兩小球均