第四章運動和力的關系知識點
4.1牛頓第一定律
在力學中只研究物體怎樣運動而不涉及運動和力的關系叫作運動學,研究運動和力的關系,叫作動力學。
一、理想實驗
想象著把實際中存在、影響物體運動的摩擦力去掉,抓住事物的本質。
二、牛頓第一定律
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
①力是改變物體運動狀態的原因.
②也可以說力是改變物體速度的原因。
③力是產生加速度的原因.
附1:“狀態”即速度,速度變化就是狀態就變化。
附2:不受力的物體不存在或者光滑的物體也不存在。
附3:牛頓第一定律所描述的物體的狀態是一種理想化狀態。
三、慣性與質量
慣性:物體總有保持原來勻速直線運動或靜止狀態的性質。
①慣性是物體的固有屬性,不是力的作用.
②一切物體都具有慣性.
③慣性只與質量有關,質量越大慣性越大,質量越小慣性越小.
總的來說:慣性是一切物體的固有屬性,與物體是否受到外力、物體是否運動均沒有關系,質量才是慣性大小的唯一量度。
4.2實驗:探究加速度與力、質量的關系
一、實驗思路
用控制變量法探究加速度a與力F的關系和加速度a與質量m的關系。
二、物理量的測量
1、質量的測量,可以用天平測量質量。為了改變小車的質量,可以在小車中增減砝碼的數量。
2、加速度的測量
方法1、小車做初速度為0的勻加速直線運動。
方法2、利用打點計時器。
方法3、讓兩個小車做初速度為0的勻加速直線運動。
3、力的測量:孤力物體是不存在的,所以實驗中的F是合力,合成法測量。
三、實驗注意:
①把木板的一側墊高
②小車能拖動紙帶沿木板勻速運動
③小車的質量要遠大于鉤碼的質量
4.3牛頓第二定律
物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
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a是物體的加速度,注意方向
單位:N
①矢量關系:加速度的方向與合力的方向相同
②同體關系:F、m、a各量必須對應同一個物體
③瞬時關系:a與F同時產生、同時變化、同時消失。作用力突變,a的大小方向隨著改變,是瞬時的對應關系;有力即有加速度;合外力消失,加速度立刻消失;所以加速度與力一樣,可以突變,而速度是無法突變的。
附:解題的一般步驟
(1)確定研究對象,構建模型:
順序是:重力(mg)→支持力(彈力FN)→其它→摩擦力(Ff)
(3)正交分解:建立直角坐標系轉化為四力的模式


< >運動分析:判斷物體的運動方向,求合力F合
(5)根據牛頓第二定律列方程F合=ma
(6)畫運動草圖,應用運動學公式
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導出公式:vt2- v02 =2ax
4.4力學單位制
一、基本單位
1、基本量:被選定的物理量,如力學的時間t、長度l、質量m。
2、基本單位:基本量的單位,如力學的秒s,米m、千克kg。
3、作用:利用物理量之間的關系推導出其他物理量的單位。
4、導出量:由基本量根據物理關系推導出來的其他物理量。
5、導出單位:導出物理量的單位。
二、國際單位制

4.5牛頓運動定律的應用
一、從受力確定運動情況
如果已知物體的受力情況,可以由牛頓第二定律求出物體的加速度,再通過運動學的規律確定物體的運動情況。
處理這類問題的基本思路是:先分析物體受力情況求合力,據牛頓第二定律求加速度,再用運動學公式求所求量。
二、從運動情況確定受力
如果已知物體的運動情況,根據運動學公式求出物體的加速度,再根據牛頓第二定律確定就可以確定物體所受的力。
處理這類問題的基本思路是:先分析物體的運動情況,據運動學公式求加速度,再在分析物體受力情況的基礎上,用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。
4.6超重和失重
一、重力的測量
重力(體重):由于地球的吸引而受到的力。
①第一種方法:公式法,G=mg
②第二種方法:平衡法,F拉=mg
二、超重和失重
①視重:體重計的示數
即:物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力的大小。
②失重:物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的現象。
③超重:物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物體所受重力的現象。
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特別:當a= g,FN'=0時:完全失重
