高中物理必修一知識(shí)復(fù)習(xí)提綱第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律(人教版)

精心整理高中物理必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律（人教版）前邊學(xué)習(xí)了怎樣描繪物體的運(yùn)動(dòng)，這相同將要學(xué)習(xí)的是物體為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)，研究的是運(yùn)動(dòng)與力之間的關(guān)系?？荚嚨囊螅孩瘛?duì)所學(xué)知識(shí)要知道其含義，并能在有關(guān)的問(wèn)題中鑒別并直接運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)中的“認(rèn)識(shí)”和“認(rèn)識(shí)”。Ⅱ、能夠理解所學(xué)知識(shí)的確切含義以及和其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠講解，在實(shí)責(zé)問(wèn)題的解析、綜合、推理、和判斷等過(guò)程中加以運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)的“理解”，“應(yīng)用”。要求Ⅰ：力學(xué)單位制要求Ⅱ：牛頓第必然律、牛頓第二定律、牛頓第三定律知識(shí)成立：新知?dú)w納：一、牛頓第必然律●牛頓第必然律定義：所有物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?！駪T性1、定義：物體擁有的保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。2、慣性是物體的固有屬性，慣性不是一種力。任何物體在任何情況下都擁有慣性。3、慣性的大小只由物體自己的特色決定，與外界要素沒(méi)關(guān)。4、慣性是不能夠被戰(zhàn)勝的，但能夠利用慣性做事或防范慣性的不良影響。5、不要把慣性看法與慣性定律相混淆。慣性是萬(wàn)物皆有的保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種屬性，慣性定律則是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律?！襁\(yùn)動(dòng)狀態(tài)1、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的是物體的速度速度是是矢量，速度不變則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，速度改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就改變了，因此運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變的物體總有加速度。2、力是使物體產(chǎn)生加速度的原因3、質(zhì)量是物體慣性大小的量度二、實(shí)驗(yàn)：研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系精心整理精心整理●加速度與力的關(guān)系1、實(shí)驗(yàn)的基本思路保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不相同的力的作用下的加速度，解析加速度與力的關(guān)系。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、砝碼、低壓交流電源、10g左右的等質(zhì)量粗鐵絲圈若干、刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)步驟①用天平測(cè)出小車和粗鐵絲圈的質(zhì)量M和m把數(shù)值記錄下來(lái)；②按圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好先不掛上粗鐵絲圈（即不給小車加牽引力）；③平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板；屢次搬動(dòng)木板的地址直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（先接通電源，再用手給小車一個(gè)初速度，若在紙帶上打出的點(diǎn)子的間隔基本上均勻才表示平衡了摩擦力，否則必定調(diào)整小木板的地址），這時(shí)小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)碰到的摩擦力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。④在細(xì)繩上掛1個(gè)粗鐵絲圈先接通電源再松開小車，取下紙帶；⑤保持小車的質(zhì)量不變，在細(xì)繩上掛2個(gè)、3個(gè)粗鐵絲圈，重復(fù)步驟④，取下紙帶。（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析依照記錄的數(shù)據(jù)，作出a-F圖象，即在右圖中描點(diǎn)、連線。經(jīng)過(guò)連線可知，在誤差贊同的范圍內(nèi)，所描繪各點(diǎn)大體分布在同一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線上。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)保持物體的質(zhì)量不變時(shí)，物體產(chǎn)生的加速度a與所受力F成正比?！窦铀俣群唾|(zhì)量的關(guān)系1、實(shí)驗(yàn)的基本思路保持物體所受的力相同，測(cè)量不相同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，解析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。2、實(shí)驗(yàn)的操作步驟如圖，取小車（車上放砝碼）研究，在拉力不變的情況下（鉤碼必然），改變小車上的砝碼個(gè)數(shù)，打出幾條不相同的紙帶。記錄小車及車上的砝碼的質(zhì)量，求出其運(yùn)動(dòng)的加速度。3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析依照記錄的數(shù)據(jù)作用心F不變時(shí)，a-m和a-1/m的圖象。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、連線。由圖甲可知，當(dāng)F不變時(shí)，m越大，a越小，有可能成反比。因此，a-m圖象不易反響出相應(yīng)的規(guī)律。若與a與精心整理精心整理m成反比，則a與1/m成正比，故作出F不變時(shí)的a-1/m關(guān)系圖象，如圖乙所示。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論在受力F不變時(shí)，物體產(chǎn)生的加速度a與質(zhì)量m成反比（或與1/m成正比）三、牛頓第二定律●牛頓第二定律5、對(duì)牛頓第二定律的理解牛頓第二定律寓意深刻，內(nèi)涵豐富，應(yīng)從以下幾個(gè)方面：同一性、瞬時(shí)性、矢量性、獨(dú)立性、因果性、相對(duì)性等加深對(duì)規(guī)律的理解。（1）同一性：牛頓第二定律F合=ma；共涉及三個(gè)物理量，這三個(gè)物理量是所屬同一個(gè)物體的物理量，其中F合是質(zhì)量為m的物體碰到的合力，a是該物體在這個(gè)合力作用下獲得的加速度。我們把物體獲得的加速度和該物體所受合力的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系叫做同一性。（2）瞬時(shí)性：依照F合知，對(duì)質(zhì)量必然的物體，當(dāng)它所受的合力增加時(shí)物體獲得的加速度也隨之增加，合力減小時(shí)物體獲得的加速度也隨之減小，當(dāng)合力等于零時(shí)，物體的加速度也等于零；合力為恒定不變的力時(shí)，加速度也恒定不變。物體的加速度與合力的這種一一對(duì)應(yīng)的變化關(guān)系叫做瞬時(shí)性。（3）矢量性：由牛頓第二定律知加速度的方向總是跟物體碰到的合力方向相一致因此合力指向什么方向，加速度就跟著指向什么方向。這也是牛頓第二定律瞬時(shí)性的表現(xiàn)，也許說(shuō)合力的方向就是加速度的方向。作用力F和加速度a是兩個(gè)方向相同的矢量。表達(dá)式F合=ma是一個(gè)矢量式。獨(dú)立性：作用在物體上的每一個(gè)力都各自獨(dú)立地產(chǎn)生一個(gè)加速度，與物體碰到的其他力沒(méi)關(guān)。物體的實(shí)質(zhì)加速度是各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和，也等于合力單獨(dú)作用產(chǎn)生的加速度。（5）因果性：由F合=ma知，只要物體碰到的合力不等于零，無(wú)論合力多么小，物體就馬上獲得加速度。只要物體不受力作用或合力為零，物體馬上沒(méi)有加速度，也就是說(shuō)力是物體獲得加速度的原因。加速度是物體受力產(chǎn)生的收效。（6）相對(duì)性：牛頓第二定律針對(duì)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照系才成立，對(duì)加速運(yùn)動(dòng)的參照系不適用。牛頓第二定律的這種性質(zhì)叫做相對(duì)性。因果關(guān)系：只要物體所受合力不為零(無(wú)論合力多么的小)，物體就獲得加速度，即力是產(chǎn)生加速度的原因，力決定加速度，力與速度、速度的變化沒(méi)有直接關(guān)系。若是物體只受重力G=mg的作用，則由牛頓第二定律知物體的加速度為F合Gmga=mg.mm矢量關(guān)系：F=ma是一個(gè)矢量式，加速度a與合外力都是矢量，物體加速度的方向由它所受的精心整理精心整理合外力的方向決定且總與合外力的方向相同。瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：牛頓第二定律表示的是力的瞬時(shí)作用規(guī)律當(dāng)物體所碰到的合外力發(fā)生變化時(shí)，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。獨(dú)立對(duì)應(yīng)關(guān)系：當(dāng)物體碰到幾個(gè)力的作用時(shí)，各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的加速度，而物體實(shí)質(zhì)的加速度是物體所受各力產(chǎn)生的加速度的疊加同體關(guān)系：加速度和合外力是同屬一個(gè)物體的。6、應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟：①確定研究對(duì)象。②解析研究對(duì)象的受力情況，畫出受力求。③選定正方向或成立直角坐標(biāo)系。④求合力。⑤依照牛頓第二定律列方程。歸納整理：本節(jié)在上一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上得出牛頓第二定律，即物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。加速度的方向跟合力的方向相同。牛頓第二定律定量地反響了物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。要時(shí)刻理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延，防范重公式，輕文字的現(xiàn)象。四、力學(xué)單位制●基本物理量：反響物理學(xué)基本問(wèn)題的物理量。如力學(xué)中有三個(gè)基本物理量——質(zhì)量、時(shí)間和長(zhǎng)度?！窕締挝唬核x定的基本物理量的(所有)單位都叫做基本單位，如在力學(xué)中，選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量的單位作為基本單位：長(zhǎng)度：cm、m、km等質(zhì)量：g、kg等時(shí)間：s、min、h等●力學(xué)中的國(guó)際單位制①基本單位長(zhǎng)度的單位：m(米)，質(zhì)量的單位：kg(千克)，時(shí)間的單位：s(秒)．②導(dǎo)出單位精心整理精心整理速度的單位：m／s(米／秒)，加速度的單位：m／s2(米／秒2，讀作“米每二次方秒”)，2力的單位：N(kg·m／s，牛頓)等等。五、牛頓第三定律1、力的作用是相互的、同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)物體間力的作用是相互的。一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力的作用，這個(gè)物體必然同時(shí)也碰到另一個(gè)物體的力的作用。力總是成對(duì)產(chǎn)生的，不存在只對(duì)其他物體施加力而不受其他物體作用的施力物體，也不存在只受其他物體的作用而不對(duì)其他物體施加作用的受力物體。2、作用力和反作用力大量的實(shí)驗(yàn)表示，力的作用都是相互的。也就是說(shuō)，任何物體是施力物體的同時(shí)，也是受力物體。兩個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)力，叫做作用力與反作用力。3、平衡力與作用力和反作用力的關(guān)系●牛頓第三定律1、內(nèi)容：兩個(gè)物體間的作用力與反作用力總是大小相等方向相反，作用在一條直線上。2、表達(dá)式：3、對(duì)定律的理解（1）力的物質(zhì)性方面：力是物體間的相互作用力，一個(gè)力對(duì)應(yīng)兩個(gè)物體且成對(duì)出現(xiàn)單個(gè)物體不能夠有力產(chǎn)生。相互作用的一對(duì)力互為作用力和反作用力，故有甲物體對(duì)作用力來(lái)說(shuō)是施力物體，對(duì)反作用力來(lái)說(shuō)即是受力物體。小貼士：牛頓第必然律和牛頓第二定律反響的是一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而牛頓第三定律反響的是兩個(gè)相互作用的物體之間的規(guī)律。（2）力的三要素方面：作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、并作用在一條直線上，作用在兩個(gè)物體上。（3）力的性質(zhì)方面：作用力與反作用力必然是同性質(zhì)的力，一個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力不能能是作用力和反作用力。（4）力的作用收效方面：作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不相同的物體上，各自分別產(chǎn)生作用收效，不能夠相互抵消。因此不能夠認(rèn)為作用力和反作用力的合力為零。（5）時(shí)間性方面：作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，無(wú)先后之分，不能夠認(rèn)為先有作用力后有反作用力，即擁有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。精心整理精心整理●牛頓第三定律的重要意義1、意義①牛頓第三定律獨(dú)立地反響了力學(xué)規(guī)律的一個(gè)重要側(cè)面，是牛頓第一、第二定律的重要補(bǔ)充，定量地反響出物體間相互作用時(shí)相互施力所依照的規(guī)律，即作用力和反作用力定律。②全面揭穿了作用力和反作用力的關(guān)系，可歸納為三個(gè)性質(zhì)和四個(gè)特色。2、三個(gè)性質(zhì)異體性：作用力和反作用力分別作用在相互相互作用的兩個(gè)不相同的物體上，各自產(chǎn)生各自的作用收效；同時(shí)性：作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，不分先后；相互性：作用力和反作用力總是相互的，成對(duì)出現(xiàn)的。3、四個(gè)特色等值：大小總是相等的；反向：方向總是相反的；共線：總是在同素來(lái)線上；同性：力的性質(zhì)總是相同的歸納整理：本節(jié)從生活中常有的物體相互作用的實(shí)例下手得出牛頓第三定律。牛頓第三定律反響了兩個(gè)物體之間相互作用的力的關(guān)系，注意區(qū)分作用力與反作用力以及相互平衡的兩個(gè)力的關(guān)系，能夠應(yīng)用牛頓第三定律講解平常生活中的常有現(xiàn)象。六、用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（一）●動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題1、依照物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。其解題基本思路是：利用牛頓第二定律F合=ma求出物體的加速度

a；再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式（

vt

v0

at，s

v0t

1at2，vt22

v02

2as等）求出速度

vt和位移

s等。2、依照物體的運(yùn)動(dòng)情況確定物體的受力情況。

其解題基本思路是：解析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況，采納運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求力。●應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟：小貼士：牛頓定律的使用步驟：畫簡(jiǎn)圖、定對(duì)象、明過(guò)程、解析力、選坐標(biāo)、作投影、取重量、列方程、求結(jié)果、驗(yàn)單位、代數(shù)據(jù)、作答案。牛頓第二定律F=ma，實(shí)際上是揭穿了力、加速度和質(zhì)量三個(gè)不相同物理量之間的關(guān)系，方程左精心整理精心整理邊是物體碰到的合力，第一要確定研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力解析，求合力的方法能夠利用平行四邊形定則或正交分解法。方程的右邊是物體的質(zhì)量與加速度的乘積，要確定物體的加速度就必定對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行解析。因此可知，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一般步驟是：（1）確定研究對(duì)象；（2）解析研究對(duì)象的受力情況：必要時(shí)畫受力表示圖；（3）解析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)圖；（4）利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度；（5）利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律進(jìn)一步求解要求的物理量；（6）運(yùn)用牛頓第三定律進(jìn)一步說(shuō)明所求的物理量與其他量的關(guān)系。整理歸納：加速度a是運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)之間的橋梁我們平常能夠解決兩類問(wèn)題，一是依照物體的受力情況，運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求a，進(jìn)而得出物體的運(yùn)動(dòng)情況；二是依照物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而解析物體的受力情況。受力解析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程解析向來(lái)是貫穿于力學(xué)問(wèn)題中的主線。七、用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）●共點(diǎn)力的平衡條件1、平衡狀態(tài)一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)。比方，沿水平路面勻速行駛的汽車、懸掛在房頂?shù)牡鯚簟⒐S里聳立的大煙囪、宏偉的跨海大橋等等都處于平衡狀態(tài)。2、共點(diǎn)力的平衡條件從牛頓第二定律知道：當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，加速度為零，物體將保持靜止也許做勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即物體處于平衡狀態(tài)。因此，在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零，即F合=ma.3、共點(diǎn)力作用下物體平衡條件的詳盡表達(dá)和推論（1）若物體在兩個(gè)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力大小相等、方向相反、且作用在同素來(lái)線上，其合力為零。這就是初中學(xué)過(guò)的二力平衡。（2）若物體在三個(gè)非平行力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)，則這三個(gè)力必然共面共點(diǎn)（三力匯交原理），合力為零，稱為三個(gè)共點(diǎn)力的平衡。其中任意兩個(gè)力的合力必然與第三個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同素來(lái)線上。（3）物體在n個(gè)非平行力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),n個(gè)力必然共面共點(diǎn),合力為零稱為n精心整理精心整理個(gè)共點(diǎn)力的平衡。其中任意(n-1)個(gè)力的合力必然與第n個(gè)力等值反向,作用在同素來(lái)線上。4、運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件的解題步驟①⑤采納研究對(duì)象；②對(duì)所采納的研究對(duì)象進(jìn)行受力解析，并畫出受力求；③對(duì)研究對(duì)象所受的力進(jìn)行辦理，一般情況下需要成立合適的直角坐標(biāo)系，對(duì)各力按坐標(biāo)軸進(jìn)行正交分解；④成立平衡方程.若各力作用在同素來(lái)線上，可直接用F合=0的代數(shù)式列方程；若幾個(gè)力不在同素來(lái)線上，可用Fx合=0與Fy合=0聯(lián)立列出方程組，對(duì)方程求解，必要時(shí)需對(duì)解進(jìn)行談?wù)?。注意：成立直角坐?biāo)系時(shí)一般盡量使更多的力落在坐標(biāo)軸上，以減少分解力的個(gè)數(shù)，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化計(jì)算的目的?！癯睾褪е噩F(xiàn)象1、超重現(xiàn)象定義：物體對(duì)支持物的壓力大于物體所受重力的情況叫超重現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：物體擁有豎直向上的加速度。2、失重現(xiàn)象定義：物體