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牛頓定律的總結

2024-09-21

牛頓定律的總結

  1、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為止。

  (1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持;

  (2)它定性地揭示了運動與力的關系,即力是改變物體運動狀態的原因,(運動狀態指物體的速度)又根據加速度定義:a??v,有速度變化就一定有加速度,所以可以說:力是使物體產生加速度的原因。(不能說力是產生?t

  速度的原因、力是維持速度的原因,也不能說力是改變加速度的原因

  (3)定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性慣性;一切物體都有保持原有運動狀態的性質,這就是慣性。慣性反映了物體運動狀態改變的難易程度(慣性大的物體運動狀態不容易改變)。質量是物體慣性大小的量度。

  (4)牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態。而不受外力的物體是不存在的,牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,因此它不是一個實驗定律

  (5)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎,物體不受外力和物體所受合外力為零是有區別的,所以不能把牛頓第一定律當成牛頓第二定律在F=0時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關系,牛頓第二定律定量地給出力與運動的關系。

  2、牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比。公式F=ma.

  (1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系,即知道了力,可根據牛頓第二定律研究其效果,分析出物體的運動規律;反過來,知道了運動,可根據牛頓第二定律研究其受力情況,為設計運動,控制運動提供了理論基礎;

  (2)牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果,即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,力的瞬時效果是加速度而不是速度;

  (3)牛頓第二定律是矢量關系,加速度的方向總是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx=max,Fy=may, 若F為物體受的合外力,那么a表示物體的實際加速度;若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力,那么a表示物體在該方向上的分加速度;若F為物體受的若干力中的某一個力,那么a僅表示該力產生的加速度,不

  是物體的實際加速度。

  (4)牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位牛頓(使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.

  (5)應用牛頓第二定律解題的步驟:

  ①明確研究對象。

  ②對研究對象進行受力分析。同時還應該分析研究對象的運動情況(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。

  ③若研究對象在不共線的兩個力作用下做加速運動,一般用平行四邊形定則(或三角形定則)解題;若研究對象在不共線的三個以上的力作用下做加速運動,一般用正交分解法解題(注意靈活選取坐標軸的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。

  ④當研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時,那就必須分階段進行受力分析,分階段列方程求解。

  3、牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。 理解要點:

  (1)作用力和反作用力相互依賴性,它們是相互依存,互以對方作為自已存在的前提;

  (2)作用力和反作用力的同時性,它們是同時產生、同時消失,同時變化,不是先有作用力后有反作用力;

  (3)作用力和反作用力是同一性質的力;

  (4)作用力和反作用力是不可疊加的,作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產生其效果,不可求它們的合力,兩個力的作用效果不能相互抵消,這應注意同二力平衡加以區別。

  (5)區分一對作用力反作用力和一對平衡力:一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。

  不同點有:作用力反作用力作用在兩個不同物體上,而平衡力作用在同一個物體上;作用力反作用力一定是同種性質的力,而平衡力可能是不同性質的力;作用力反作用力一定是同時產生同時消失的,而平衡力中的一個消失

  后,另一個可能仍然存在。

  5.超重和失重:(1)超重:物體具有豎直向上的加速度稱物體處于超重。處于超重狀態的物體對支持面的壓力F(或對懸掛物的拉力)大于物體的重力,即F=mg+ma.;

  (2)失重:物體具有豎直向下的加速度稱物體處于失重。處于失重狀態的物體對支持面的壓力FN(或對懸掛物的拉力)小于物體的重力mg,即FN=mg-ma,當a=g時,FN=0,即物體處于完全失重。

  6、牛頓定律的適用范圍:(1)只適用于研究慣性系中運動與力的關系,不能用于非慣性系;(2)只適用于解決宏觀物體的低速運動問題,不能用來處理高速運動問題;(3)只適用于宏觀物體,一般不適用微觀粒子。

  7.常用公式

  F=ma

  V^2-V0^2=2ax

  T=2x/a^1/2

  V=v0+at, x=v0t+1/2at^2

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