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牛頓運動定律機械單位
1. 目標(biāo)和策略
明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和主要學(xué)習(xí)方法是提高學(xué)習(xí)效率的首要條件。 你一定要意識到這一點！
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
了解牛頓第一定律和慣性，并能夠用它來解釋相關(guān)現(xiàn)象；
了解運動與力之間的關(guān)系。 了解牛頓第二定律并能夠簡單應(yīng)用；
了解牛頓第三定律，區(qū)分作用力和反作用力以及一對平衡力的區(qū)別；
了解機械單元系統(tǒng)；
能夠綜合應(yīng)用牛頓運動定律解決簡單的機械問題。
主要難點：
將牛頓第一定律理解為理想定律；
了解牛頓第二定律和k=1的條件；
作用力、反作用力、平衡力的聯(lián)系與區(qū)別；
綜合應(yīng)用牛頓運動定律解決簡單的機械問題。
學(xué)習(xí)策略：
觀察生活中的物理現(xiàn)象，透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，是我們學(xué)習(xí)物理知識的一個非常重要的途徑。
2.學(xué)習(xí)與應(yīng)用
回憶初中的知識，回答下列問題：
(1)什么是慣性？ 慣性的大小與哪些因素有關(guān)？
（2）力的作用是什么？ 力和物體的運動之間有什么關(guān)系？
知識點1：牛頓第一定律
1. 內(nèi)容
所有對象都保持一種狀態(tài)或條件，直到有東西迫使它改變這種狀態(tài)。
2.說明
(1)物體保持原來狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性。
慣性是物體的一種屬性，與物體的力和運動狀態(tài)有關(guān)。 慣性的大小與力有關(guān)。 大物體具有更大的慣性。
也就是說，它是物體表現(xiàn)出慣性時慣性大小的唯一度量。
(2)運動狀態(tài)的改變是指運動狀態(tài)的改變。 力是物體變化的原因，也就是說，力是物體產(chǎn)生的原因。
知識點2：牛頓第二定律
1. 內(nèi)容
物體的加速度與施加在其上的力成正比力學(xué)基本單位，與 成反比，加速度的方向與 相同。
2.公式
3.說明
理解牛頓第二定律需要注意的事項：
(1)瞬時性：在運動過程中的每一時刻，表達式F=ma都成立。 加速度 和 是同一時刻的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。 只要力F發(fā)生變化，加速度a也會發(fā)生變化，因此加速度a的變化需要一個過程，并且會引起突變。
(2)矢量性：加速度方向與方向相同。
(3)獨立性：如果a是物體的實際加速度，那么F應(yīng)該是物體所經(jīng)歷的加速度，并且作用在物體上的各個力所產(chǎn)生的加速度也遵循牛頓第二定律并且與其他力有關(guān)，并且物體的實際加速度是各個力產(chǎn)生的加速度。
恒等式：F、m、a屬于研究對象的三個不同物理量。
4.申請
(1)綜合法：如果物體僅受三個力的作用而加速，則施加力的方法比較簡單。 注意，合外力的方向為 的方向。 解題時，只要知道合外力的方向，就可以知道加速度的方向。 方向，反之亦然。 解題時，必須準(zhǔn)確計算力，用直角三角形解題。
(2)正交分解法：當(dāng)物體受到三個以上的力作用并產(chǎn)生加速度時，大多數(shù)情況下常用的方法是將力正交分解為方向和方向。 在某些情況下，分解比力的分解更簡單。
(3)應(yīng)用牛頓第二定律回答的主要問題可分為兩類：
① 根據(jù)已知受力情況求出情況；
②根據(jù)已知的運動情況查找情況。
分析和解決這兩類問題的關(guān)鍵是抓住力條件和運動條件之間的橋梁。
知識點三：牛頓第三定律
1. 內(nèi)容
兩個物體之間的作用力和反作用力總是有大小、方向和作用方向。
2.說明
物體之間的作用力和反作用力總是出現(xiàn)、消失、分別作用在物體上，并且各自對兩個物體的作用相互抵消。
3、作用力、反作用力和一對平衡力的區(qū)別
相同點
不同之處
相互作用
1.兩種力的本質(zhì)
2. 出現(xiàn)、消失
3、分別作用于物體（互為施力物體和受力物體）
4.具有運動狀態(tài)和參考系統(tǒng)
平衡力
1.性質(zhì)還可以
2.可以消失
3.同時作用于物體（研究對象）
4. 對象處于狀態(tài)
知識點4：機械單元系統(tǒng)
1、機械單元系統(tǒng)
（1）國際單位制（SI）：基本單位為、，派生單位有米/秒、米/秒2、牛頓等。
(2) 厘米？ 公克？ 第二個系統(tǒng)：基本單位分別為 、 、 、 。 導(dǎo)出的單位包括厘米/秒、厘米/秒2、達因等。
2.單位制在物理計算中的作用
(1)單位制統(tǒng)一后，計算過程可以不用單位進行，只有正確的單位才能寫在最后；
（2）計算結(jié)果的粗略檢查：對于涉及字母運算的題，檢查結(jié)果時，可以將各數(shù)量的單位代入，檢查與要求數(shù)量的一致性。
類型一：伽利略的理想實驗
例 1. 關(guān)于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是：（ ）。
A.完全理想化，不基于事實
B．它以可靠的事實為依據(jù)，經(jīng)過科學(xué)的抽象，深刻地反映了自然規(guī)律。
C.不基于事實，只是理想推理
D．以上說法都不正確
總結(jié)與升華：
舉一反三：
【變異】科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認識世界的基本手段。 在研究和解決問題的過程中，我們不僅需要相應(yīng)的知識，而且要注重運用科學(xué)的方法。 理想的實驗有時更深刻地反映自然規(guī)律。 伽利略設(shè)想了一個如圖所示的理想實驗，其中一個是經(jīng)驗事實，其余都是推論。
①減小第二斜面的傾斜角度，球仍要在該斜面上達到原來的高度；
②兩個對接斜面，讓固定球滾下一個斜面，小球則滾上另一個斜面；
③如果沒有摩擦力，球會上升到原來的出手高度；
④繼續(xù)減小第二斜面的傾斜角度，直至成為水平面。 球應(yīng)繼續(xù)沿水平面以恒定速度移動。
請按照正確的順序排列上述理想實驗的想象步驟（只需填寫序號）。
在上述的想象步驟中，有些是可靠的事實，有些是理想化的推論。 以下哪種事實和推論分類是正確的？
A.①是事實，②③④是推論
B.②是事實，①③④是推論
C. ③是事實，①②④是推論
D. ④是事實，①②③是推論
總結(jié)與升華：
類型 2：理解牛頓第一定律
例 2. 以下關(guān)于牛頓第一定律的敘述哪一項是正確的： ( )
答：牛頓第一定律揭示了力是創(chuàng)造和維持運動的動力。
B. 牛頓第一定律揭示了力是改變物體運動狀態(tài)的原因
C.牛頓第一定律描述的是理想狀態(tài)，沒有實際意義。
D、牛頓第一定律給出了慣性的概念，從而揭示了運動是物體本身的基本屬性，運動不需要力來產(chǎn)生和維持。
想法：牛頓第一定律指出，物體的狀態(tài)是沒有力時的狀態(tài)，而力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
分析：
總結(jié)與升華：
舉一反三：
【差異】下列說法正確的是：( )
A.物體在運動時，必然受到力的作用
B．力是導(dǎo)致物體以變速運動的原因
C.當(dāng)力消除時，運動的物體最終會停止。
D、力只能改變物體的速度
第三類：慣性和質(zhì)量
例3.關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是：（ ）
A.只有靜止或勻速直線運動的物體才有慣性。
B、當(dāng)物體變速運動時，其慣性也不斷變化。
C、慣性的大小與物體的速度有關(guān)。 速度越大，慣性越大。
D.質(zhì)量是衡量物體慣性的唯一標(biāo)準(zhǔn)
思考：慣性是物體本身固有的屬性
總結(jié)與升華：
舉一反三：
[變體 1] 下列關(guān)于慣性和相關(guān)現(xiàn)象的敘述哪一項是正確的： ( )
A、人走路時沒有慣性，只有絆倒時才有慣性。
B. 物體在不受外力作用時具有慣性。 當(dāng)受到外力作用時，它們的慣性發(fā)生變化。
C、參加100米比賽的運動員由于慣性，到達終點時不能立即停止。
D. 向上拋出的球受到向下的重力，但由于慣性，它仍然向上運動。
【變形二】我國公安部于1993年7月頒布規(guī)定，坐在各種小型車輛前座的人員（包括駕駛員）必須系安全帶。 這主要是為了防止急剎車：( )
A、減少汽車慣性，保證安全
B、減少人的惰性，確保安全
C.防止人因汽車的慣性而受到較大的沖擊
D、防止人因慣性而撞擊汽車擋風(fēng)玻璃
類型 4：理解牛頓第二定律
例4、物體在外力作用下做變速直線運動時： ( )
A、當(dāng)合成外力增大時，加速度增大
B、當(dāng)凈外力減小時，物體的速度也減小。
C、當(dāng)凈外力減小時，物體的速度與外力的方向相反。
D、當(dāng)合外力不變時，物體的速度也必須保持恒定。
思考：物體的加速度與凈外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。 加速度與所產(chǎn)生的外力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系。
總結(jié)與升華：
示例 5. 質(zhì)量為 M 的塊位于粗糙的水平表面上。 如果用大小為 F 的水平恒定力拉動木塊，則其加速度為 a。 當(dāng)拉力方向不變且大小為2F時，木塊的加速度為a'但：( )
Aa'＝a
巴'2a
達'=2a
思考：牛頓第二定律中的F是凈外力。
總結(jié)與升華：
舉一反三：
☆【變體】如圖所示，將物體P放置在光滑的水平面上，用一根輕細的線穿過光滑的無質(zhì)量的定滑輪，連接一個重力G=10N的重物。 物體P向右移動的加速度為a1； 若細線下端未掛重物，用F=10N的力將細線下端垂直向下拉，則物體P的加速度為a2，則： ( )
A.a1a2
D.判斷條件不充分
思路：你必須清楚牛頓第二定律中的研究對象，物體所受的凈外力以及物體的加速度。
類型5：研究理想情況下牛頓第二定律的應(yīng)用
例6． 質(zhì)量為 20kg 的物體受到兩個成 90° 角、大小分別為 30N 和 40N 的力作用。 兩個力的合力是多少？ 產(chǎn)生多少加速度？
思路建議：本題中，物體只受到兩個成90°的力的作用。
總結(jié)與升華：
舉一反三：
【變化】質(zhì)量為2kg的物體在三個力的作用下處于平衡狀態(tài)。 移除向東移動 10N 的力。 求當(dāng)力撤去時物體的加速度？
類型6：瞬時加速問題
☆例7． 如圖A和B所示，圖中的細線均無法延長，物體處于平衡狀態(tài)。 如果突然切割兩條水平細線，求切割瞬間物體的加速度。
思考：瞬時加速度的關(guān)鍵是求瞬時合外力。
總結(jié)與升華：
舉一反三：
【變體】如圖所示，物體A、B的質(zhì)量均為m，彈簧和懸架的質(zhì)量可以忽略不計。 當(dāng)?shù)蹙€燒斷時，A、B的加速度為： ( )
A. a A = g，方向向上，a B = g，方向向下
B. a A = g，方向向上力學(xué)基本單位，a B = g，方向向上
C. a A = g，方向向上，a B = 0
D. a A = 0，a B = g，方向向下
總結(jié)與升華：
類型7：形象問題
☆例8． 物體 A 和 B 都靜止在同一水平面上。 它們的質(zhì)量分別為 mA 和 mB。 它們與水平面的摩擦系數(shù)分別為μA和μB。 兩個物體被平行于水平面的拉力F拉動。 它們的加速度a等于拉力。 F的關(guān)系如圖所示。 從圖中可以看出： ( )
A、μA=μB mA＜mB
B、μA＜μBmA＞mB
C. μA>μB mA=mB
D、μA>μB mA<mB
思路建議：最好為圖像編寫函數(shù)關(guān)系表達式。
總結(jié)與升華：
舉一反三：
【變化】質(zhì)量為1公斤的物體沿著光滑的水平面向右移動。 其速度圖如圖所示。 則 15 s 內(nèi)所受力的大小和方向為 ( )
A. 2N，向左 B. 2N，向右
C. 1N，向左 D. 1N，向右
類型8：牛頓第三定律
例9 一輛馬車從靜止開始沿直線行駛，先加速向前，然后勻速向前行駛。 下列說法正確的是（ ）
A、向前加速時，馬向前拉車的力大于車向后拉馬的力。
B、只有勻速前進時，馬向前拉車的力與車向后拉馬的力相等。
C、無論加速還是勻速前進，馬向前拉車的力與車向后拉馬的力相等。
D、汽車勻速前進還是加速前進，不取決于馬車和拉車的馬的力量。
思考：作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，與物體的狀態(tài)無關(guān)。
總結(jié)與升華：
舉一反三：
[變體1] 如圖所示，物體A靜止在水平地面上。 下列說法正確的是（ ）
A、物體對地面的壓力和物體的重力是一對平衡力
B、物體對地面的壓力和地面對物體的支撐力是一對作用力和反作用力。
C、物體上的重力和地面對物體的支撐力是一對平衡力
D.物體所受的重力和地面支撐力是一對作用力和反作用力
思路：本題主要考察對作用力和反作用力之間關(guān)系以及與平衡力的區(qū)別的理解。
總結(jié)與升華：
【變體2】（2011浙江科學(xué)技術(shù)）如圖所示，我和A兩個人在冰上“拔河”。 兩人之間有一條分界線，約定最先讓對方越過分界線的人獲勝。 如果忽略繩子的質(zhì)量，冰面可視為光滑，則下列說法正確： A. A 對繩子的拉力和繩子對 A 的拉力是一對平衡力B、A 對繩子的拉力和 B 對繩子的拉力分別是作用力和反作用力 C、如果 A 的質(zhì)量大于 B，那么 A 就能贏得“拔河”游戲 D。如果B能比A更快地收回繩子，他就能贏得這場“拔河”游戲。
類型9：機械單元系統(tǒng)
例10 在國際單位制中，我們選擇以下三種機械量單位中的哪一種作為基本單位（ ）
A. 長度、質(zhì)量和力
B. 速度、質(zhì)量和時間
C. 長度、重力和時間
D. 長度、質(zhì)量和時間
思考：要知道哪些是基本單位，哪些是力學(xué)中的基本單位。
總結(jié)與升華：
舉一反三：
【變體】下列關(guān)于機械單位制的說法正確的是（ ）
A、在與力學(xué)相關(guān)的分析計算中，只能使用SI單位，不能使用其他單位。
B、在機械單位制中，選擇作為基本單位的物理量包括長度、物質(zhì)的量、速度。
C、在機械單位制中，采用國際單位的基本單位是千克、米和秒。
D.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位表示
總結(jié)與升華：
類型10：研究園
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三、總結(jié)與評價
想要取得好的學(xué)習(xí)成績，總結(jié)考核是必不可少的！ 課后復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)中不可缺少的一部分。 它可以幫助我們鞏固學(xué)習(xí)成果，彌補知識空白，提高學(xué)習(xí)能力。
1.理解牛頓第一定律
1、牛頓第一定律并不像其他定律那樣直接通過實驗總結(jié)出來。 這是牛某某的第一定律。
在此基礎(chǔ)上，總結(jié)前人的研究成果，增加豐富的內(nèi)容而提出。
2. 牛頓第一定律描述了物體或時間的運動。
3． 牛頓第一定律是一個獨立的定律。 內(nèi)容太長。 僅顯示頭部和尾部的文本預(yù)覽。 全文請參閱圖片預(yù)覽。
練習(xí)安排
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