2020高考物理總復(fù)習(xí) 考查點5 牛頓運動定律掌中寶素材

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1、考查點5牛頓運動定律 [考點巧記] 考點1　牛頓第一定律　A 1．物理學(xué)史實 (1)亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體要停止，力是維持物體運動的原因． (2)伽利略認(rèn)為力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因． (3)笛卡兒認(rèn)為如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，而不停下來也不偏離原來的方向． 2．伽利略的理想實驗的意義 (1)伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，即采用“可靠事實＋抽象思維＋科學(xué)推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點，初步揭示了運動和力的正確關(guān)系． (2)第一次確立了物理實

2、驗在物理學(xué)中的地位． 3．慣性 牛頓第一運動定律表明，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，我們把這個性質(zhì)叫做慣性．牛頓第一定律又叫做慣性定律． 慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性，慣性是物體的一種性質(zhì)，而不是一種力或某種作用． 質(zhì)量是量度物體慣性大小的物理量．質(zhì)量越大，慣性越大；質(zhì)量不變，慣性不變；慣性與物體的運動狀態(tài)無關(guān)． 4．物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況： (1)速度的方向不變，只有大小改變——物體做直線運動． (2)速度的大小不變，只有方向改變——物體做曲線運動． (3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變——物體做曲線運動． 考點2

3、　探究、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系　a (1)研究方法：控制變量法 先保持質(zhì)量m不變，研究a與F之間的關(guān)系． a－F圖象，如圖所示，所得結(jié)論為加速度與力成正比． 再保持力F不變，研究a與m之間的關(guān)系a－圖象，如圖所示，所得結(jié)論為加速度與質(zhì)量成反比． (2)實驗思路：本實驗的基本思路是采用控制變量法． (3)實驗方案：本實驗要測量的物理量有質(zhì)量、加速度和外力．測量質(zhì)量用天平，需要研究的是怎樣測量加速度和外力． ①測量加速度的方案：采用較多的方案是使用打點計時器，根據(jù)連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差Δx＝aT2求出加速度a. ②測量物體所受的外力的方案：由于我們上述測量加

4、速度的方案只能適用于勻變速直線運動，所以我們必須給物體提供一個恒定的外力，并且要測量這個外力． (4)實驗中易錯步驟 ①為了平衡小車及紙帶所受的摩擦力，實驗時應(yīng)將長木板AB的B端適當(dāng)墊高．整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變沙和沙桶的質(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．平衡摩擦力是指小車所受動力(重力沿斜面分力)與小車所受阻力(包括小車所受摩擦力和打點計時器對小車后所拖紙帶的摩擦力)大小相等．實驗中，應(yīng)在小車后拖上紙帶，先接通電源，再用手給小車一個初速度，若在紙帶上打出的點的間隔基本上均勻，才表明平衡了摩擦力，否則必須重新調(diào)整小木板的位置； ②平衡摩擦力后，必須滿

5、足小車及所加砝碼的質(zhì)量遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量的條件下進行，只有如此，砂和砂桶重力的大小才可視為小車受到的拉力； ③改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器(或盡量遠離帶滑輪的一端)，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且在小車到達滑輪前應(yīng)按住小車； ④各紙帶上的加速度a，都應(yīng)是該紙帶上的平均加速度； ⑤作圖象時，要使盡可能多的點落在所作直線上，不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)． 考點3　牛頓第二定律及其應(yīng)用　C 1．牛頓第二定律 (1)內(nèi)容：物體的加速度大小與合外力大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同． (2)公式：F＝kma，F(xiàn)指的

6、是物體所受的合力． 當(dāng)各物理量的單位都取國際單位時，k＝1，F(xiàn)＝ma. (3)力的國際單位：牛頓，簡稱牛，符號為N. “牛頓”的定義：使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力叫做1 N，即1 N＝1 kg·m/s2. 2．對牛頓第二定律的理解 (1)瞬時性：a與F同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失，為瞬時對應(yīng)關(guān)系． (2)矢量性：F＝ma是矢量表達式，任一時刻a的方向均與合外力F的方向一致，當(dāng)合外力方向變化時a的方向同時變化，即a與F的方向在任何時刻均相同． (3)同體性：公式F＝ma中各物理量都是針對同一物體的． (4)獨立性：當(dāng)物體同時受到幾個力作用時，各個力都滿足F＝

7、ma，每個力都會產(chǎn)生一個加速度，這些加速度的矢量和即為物體具有的合加速度，故牛頓第二定律可表示為Fx＝max，F(xiàn)y＝may. 3．牛頓運動定律應(yīng)用(一)——兩類動力學(xué)基本問題 一類是已知物體的受力情況，確定物體的運動情況；另一類是已知物體的運動情況，確定物體的受力情況． 解題思路圖解如下： 可見，不論求解哪一類問題，求解加速度a是解題的橋梁和紐帶，而做好兩個分析是解題的關(guān)鍵． 運用牛頓運動定律解答兩類動力學(xué)基本問題的一般方法和步驟是： ①取對象——確定研究對象； ②畫力圖——對研究對象進行受力分析(和運動狀態(tài)分析)； ③定方向——選取正方向(或建立坐標(biāo)系)，通常以加速度方向

8、為正方向較為適宜； ④列方程——根據(jù)牛頓運動定律(F合＝ma)列運動方程，根據(jù)運動學(xué)公式(v＝v0＋at，x＝v0t＋at2，v－v＝2ax)列方程； ⑤解方程——統(tǒng)一單位，求解方程，并對計算結(jié)果進行分析檢驗或討論． 4．牛頓運動定律應(yīng)用(二)——超重與失重 (1)當(dāng)物體具有豎直向上的加速度時，物體對測力計的作用力大于物體所受的重力，這種現(xiàn)象叫超重．F＝mg＋ma(電梯加速上升或減速下降)． (2)當(dāng)物體具有豎直向下的加速度時，物體對測力計的作用力小于物體所受的重力，這種現(xiàn)象叫失重．F＝mg－ma(電梯減速上升或加速下降)． (3)物體對測力計的作用力的讀數(shù)等于零的狀態(tài)叫完全失重狀

9、態(tài)．處于完全失重狀態(tài)的液體對器壁沒有壓強． (4)物體處于超重或失重狀態(tài)時，僅僅是指物體在只受重力和支持力(或懸繩拉力)時，物體對支持面的壓力(或?qū)依K的拉力)大小不等于重力的大小，而物體所受的重力并沒有變化． 考點4　牛頓第三定律　A 1．牛頓第三定律：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，作用在同一條直線上． 2．作用力與反作用力具有“四同”和“三異”的關(guān)系 “四同”表示： (1)同大?。捍笮∠嗟龋? (2)同直線：作用在同一條直線上． (3)同存亡：同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化． (4)同性質(zhì)：作用力是引力，反作用力也是引力；作用力是彈力，反作用力也是彈力

10、；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力． “三異”表示： (1)異向：方向相反． (2)異體：作用在不同的物體上． (3)異效：在不同的物體上分別產(chǎn)生不同的作用效果，不能相互抵消，因此不能認(rèn)為作用力和反作用力的合力為零． 考點5　力學(xué)單位制　A (1)國際單位制(SI)就是由七個基本單位和用這些基本單位導(dǎo)出的單位組成的單位制． (2)國際單位制(SI)中的基本單位：長度單位米，符號m；質(zhì)量單位千克，符號kg；時間單位秒，符號s；電流強度的單位安培，符號A；物質(zhì)的量的單位摩爾，符號mol；熱力學(xué)溫度的單位開爾文，符號K；發(fā)光強度的單位坎德拉，符號cd. (3)力學(xué)中有三個基本單位：

11、長度的單位米，符號m；質(zhì)量單位千克，符號kg；時間的單位秒，符號s. [易錯診所] 1．誤認(rèn)為慣性的大小與物體的運動速度有關(guān)，速度越大，慣性就越大． 分析：慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與運動狀態(tài)無關(guān)．剎車過程中，初速度越大，停下來速度的變化量越大，所用的時間越長，因此速度越大汽車越難停下來，不是因為運動狀態(tài)難改變，而是因為運動狀態(tài)改變量大的原因． 2．要能區(qū)分相互平衡的兩個力與一對作用力、反作用力 項目 一對平衡力 一對作用力與反作用力 受力物體 兩個力作用在同一物體上 兩個力分別作用在兩個不同物體上 疊加性 可以求合力，且合力一定為零 不可以求合力 力的性質(zhì) 兩個力的

12、性質(zhì)不一定相同 兩個力的性質(zhì)一定相同 作用效果 兩個力共同作用的效果是使物體平衡 兩個力的效果分別表現(xiàn)在相互作用的兩個物體上 依賴關(guān)系 一個力的產(chǎn)生、變化、消失不一定影響另一個力 兩個力一定同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失 共同點 大小相等、方向相反、作用在一條直線上 　　3.得出a－M的關(guān)系，學(xué)生誤作a－M圖象，這時是看不出a－M關(guān)系，應(yīng)該根據(jù)實驗結(jié)果畫出小車運動的a－圖象，從而得出a與M的反比關(guān)系． 4．合外力、加速度、速度的關(guān)系 (1)力與加速度為因果關(guān)系．力是因，加速度是果，只要物體所受的合外力不為零，就會產(chǎn)生加速度．加速度與合外力方向總相同、大小與合外力成正比． (2)力與速度無因果關(guān)系．合外力與速度方向可以同向，可以反向；合外力與速度方向同向時，物體做加速運動，反向時物體做減速運動． (3)兩個加速度公式的區(qū)別 a＝是加速度的定義式，是比值定義法定義的物理量，a與v、Δv、Δt均無關(guān)；a＝是加速度的決定式，加速度由其受到的合外力和質(zhì)量決定．