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高三物理期末考备考,牛顿运动定律思维导图知识点总结


高三物理期末考备考,牛顿运动定律思维导图知识点总结

理解要点:


(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;


(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;


(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总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为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;


若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;


若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。


(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.


(5)应用牛顿第二定律解题的步骤:


①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan


对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:


∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑Fn=mnan,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。


②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。


③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;


若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。


④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。


注:解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,标出运动情况,那么问题都能迎刃而解。


(6)运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型(两类动力学基本问题):


①已知物体的受力情况,要求物体的运动情况.如物体运动的位移、速度及时间等。


②已知物体的运动情况,要求物体的受力情况(求力的大小和方向)。


但不管哪种类型,一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案。两类动力学基本问题的解题思路图解如下:





可见,不论求解那一类问题,求解加速度是解题的桥梁和纽带,是顺利求解的关键。


3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。


理解要点:


(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;


(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,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质的力;


(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。


(5)区分一对作用力反作用力和一对平衡力:一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。


不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的,而平衡力中的一个消失后,另一个可能仍然存在。


4.物体受力分析的基本程序:


(1)确定研究对象;


(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;


(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;


(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。


5.超重和失重:


(1)超重:物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。处于超重状态的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma;


(2)失重:物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。处于失重状态的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma,当a=g时,FN=0,即物体处于完全失重。


6、牛顿定律的适用范围:


(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;


(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;


(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。

 


高三物理期末考备考,牛顿运动定律思维导图知识点总结

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