牛三定理
牛頓第一定理:所有物體始終保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力促使它改變這些狀態。
慣性:物體保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。
(1)慣性的大小只與物體的質量有關;
(2) 慣性是物體的固有屬性,而不是力。
牛頓第三定理:兩個物體之間的斥力和反斥力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
斥力和反斥力具有相同的性質,作用于兩個物體。
斥力、反斥力和平衡力的區別:斥力和反斥力是“異體、共存、同性”,而平衡力是“同體”。
牛頓第二定理:a=F/m
牛頓第二定理有“四個性質”:矢量性、瞬時性、同質性和獨立性。
牛頓第一定理和第三定理檢驗
牛頓第一定理和慣性的理解
(1)慣性是物體保持原有運動狀態的性質。 當物體不受外力作用或合外力為零時,就表現出慣性,使物體保持原來的運動狀態(靜止或勻速直線運動)。
(2)牛頓第一定理是慣性定理,它強調所有物體都具有慣性,而慣性只與質量有關。
檢查對力和運動之間關系的理解
(1)力是改變物體運動狀態的誘因(運動狀態是指物體的速度),而不是維持物體運動的誘因。
(2) 加速度的產生原因是力。
檢查牛頓第三定理
排斥力、反排斥力以及平衡力的區別
一對平衡力作用在同一個物體上,一對排斥力和反排斥力作用在兩個物體上。
牛頓第二定理的理解與應用
復合法求外力
物體僅受到兩個力的作用就形成加速度,借助矢量合成定律;
當兩個力的方向相同或相反時,加速度與物體的運動方向在同一條直線上,合成方法更簡單。
正交分解法與牛頓第二定理的結合應用
當物體受到兩個或多個力的加速時,常采用正交分解法來求解。
(1)分解并嘗試解決物體的受力問題
將力沿加速度方向和垂直于加速度方向正交分解,沿加速度方向求解多項式Fx=ma,沿加速度方向求解多項式Fy=0。
(2)分解加速度解決力問題
分析物體所受的力,建立直角坐標系,將加速度a分解為ax和ay,根據牛頓第二定理得到Fx=max,Fy=may。
檢驗牛頓第二定理的瞬態性
關鍵是分析瞬態前后的受力情況和運動狀態。
兩種型號
(1)剛性繩索(或接觸面)
切斷(或脫離)后,其彈性立即消失,不需要時間恢復變形。
(2)彈簧(或橡皮繩)
變形量大,恢復變形需要較長時間。 分析瞬時問題時,彈力的大小可以視為常數。
兩類動力學的基本問題
動力學中的兩類問題
回答兩類基本問題的方法和步驟:
(1) 闡明標題中給出的化學現象和化學過程的特征;
(2)確定分析研究對象,繪制受力分析圖或運動過程圖;
(3)應用牛頓運動定理和運動學公式求解。
解決兩類動力學的基本問題
考試有兩種類型:
(1)已知物體的力,求解物體的運動。
(2)知道物體的運動,求解物體的力。
使用整體法和隔離法尋找連體問題
連接器
(1) 通過字符串連接的對象系統
(2) 物體擠壓在一起的系統
(3) 相互摩擦的對象系統
外部和內部力量
系統外的物體對系統的排斥力稱為外力
系統中物體之間的相互排斥力稱為內力
整體分析
不需要知道每個物體之間的相互斥力,每個物體都有相同的加速度。 這個時候就將它們作為一個整體進行分析。 這些方法稱為整體方法。
檢疫法
需要知道系統中物體之間的相互斥力,將物體從系統中隔離出來,并分析物體的力和運動。 這些方法稱為隔離方法。
簡單的連接問題
選擇原則:一是包含所需的數量,二是選擇少量的孤立對象和列出的多項式。
1、解決關節體內力時,應先孤立全身。
首先通過全局方法獲得系統的加速度,然后通過隔離方法獲得物體之間的內力。
2、解決關節體外力時,先孤立,后整體
首先用隔離法分析某種力和運動情況,求出加速度,然后用整體法求解外力。
系統中的牛頓第二定理及其在整體方法中的應用
1、系統中各個物體的加速度相同
將系統視為一個整體,通過分析受力和運動條件列出多項式。
2.如果系統中各個物體的加速度不一樣
m1和m2的加速度分別為a1和a2,多項式F=m1a1+m2a2可由牛頓第二定理枚舉出來。
3、系統中各個物體的加速度不同
將各物體的加速度正交分解后,物體系統牛頓第二定理的正交分解公式為
ΣFx=m1a1x+m2a2x+...+mnanx,
ΣFy=m1a1y+m2a2y+...+mnany。
超重和失重
基礎知識總結
1.超重和失重
當一個物體有向下的加速度時,它就超重了; 當它有向上的加速度時,它是失重的。
當a=g時,物體處于完全失重狀態。
2.實際重量和目測重量
真實重量是物體的實際重力,G=mg; 表觀重量是物體的重量,其大小等于物體對支撐物的壓力或對懸掛物體的拉力。
了解超重和失重
臨界點是物體處于平衡狀態時。
(1)與速度方向無關,而與加速度方向有關。
(2)加速度有垂直向下的重量,表示超重; 加速度有垂直向上的重量,即失重。
(3)出現超重或失重,表觀體重發生變化。
(4)完全失重是指物體的加速度恰好等于重力引起的加速度。
超重和失重的估計
(1)超重時牛頓第一定律理解,物體的加速度向下,F看起來=mg+ma。
(2)當物體失重時,物體的加速度是向上的,F取決于=mg-ma。
牛頓第二定理的關鍵問題
當物體的運動變化到某一特定狀態時,相關的數學量會突然發生變化。 化學量的值稱為臨界值,特定的狀態稱為臨界狀態。
需要求解給定數學情況下數學量的上限或下限,要點:
(1)臨界狀態的起源
(2)臨界狀態下物體的受力和運動狀態的特征
普通型
(1) 兩個相互接觸的物體分離的臨界條件是N=0。
(2) 繩索松弛的臨界條件是T=0。
(3) 在有靜摩擦力的連接系統中,相對靜和相對滑動的臨界條件為f = fm。
(4) 與彈簧相關的關鍵問題
①最大速率問題
② 與地面或固定擋板分離
擋板與物體分離的臨界條件是加速度相同且彈力為0。
分析關鍵問題的思維方式
(1)極限法; (2)假設法; (3)物理法。
傳送帶和藍籌股模型問題
輸送帶問題
1、勻速輸送帶模型
(1)水平輸送帶型號
(2)傾斜輸送帶模型
將物體輕輕放置在加速的水平傳送帶上
(1)物體與輸送帶之間的動摩擦素數較大,而輸送帶的加速度較小,物體先加速,當物體的速度減小到與輸送帶速度相同時皮帶、物體和傳送帶一起加速。
(2)物體與傳送帶之間的動摩擦素數較小,但傳送帶的加速度較大,物體仍向前加速。
藍籌模型
型號特點
滑塊滑板問題涉及兩個相對滑動的物體。
兩個位移關系
滑塊從滑行的一端移動到另一端:
同方向運動,滑塊的位移與滾輪的位移之差等于滾輪的厚度。
反向運動時牛頓第一定律理解,滑塊的位移與滾輪的位移之和等于滾輪的厚度。
解決問題的思路