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1. 理解牛頓運動定律
基礎知識總結
?1. 牛頓第一定律:所有物體始終保持勻速直線運動或靜止的狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態。
?2. 慣性:物體保持其原始勻速直線運動或靜止狀態的性質。
(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。
?3. 牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
作用力和反作用力具有相同的性質,作用在兩個物體上。
?4. 作用力、反作用力和平衡力的區別:作用力和反作用力是“異體,共存,同性”,而平衡力是“同體”。
?5. 牛頓第二定律:a=F/m。
?6. 牛頓第二定律有“四個性質”:矢量性、瞬時性、同體性和獨立性。
牛頓第一定律和第三定律的檢驗
?1. 測試您對牛頓第一定律和慣性的理解
(1) 慣性是物體保持其原始運動狀態的一種性質。 當物體不受外力作用或所受到的凈外力為零時,其慣性似乎使物體保持原始運動狀態(靜止或勻速直線運動)。
(2)牛頓第一定律是慣性定律,該定律規定所有物體都具有慣性,而慣性只與質量有關。
?2. 測試對力與運動之間關系的理解
(1)力是改變物體運動狀態的原因(運動狀態是指物體的速度),而不是維持物體運動的原因。
(2) 加速度的產生原因是力。
?3. 檢查牛頓第三定律
區分作用力、反作用力以及平衡力:
一對平衡力作用在同一物體上,一對作用力和反作用力作用在兩個物體上。
牛頓第二定律的理解與應用
?1.用綜合法求外力之和
使用矢量合成規則,物體僅由兩個力加速;
當兩個力的方向相同或相反時,物體的加速度和運動方向在同一條直線上,合成方法更簡單。
?2.正交分解法與牛頓第二定律的結合應用
當物體受到兩個以上的力加速時,常采用正交分解法來求解。
(1) 分解確定物體受力的問題
將力正交分解為沿加速度的方向和垂直于加速度的方向。 沿加速度方向求解方程Fx=ma,在垂直于加速度方向求解方程Fy=0。
(2)分解加速度解決應力問題
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,根據牛頓第二定律求解得到Fx=max和Fy=may。
檢查牛頓第二定律的瞬時性
關鍵是分析瞬時狀態前后的受力情況和運動狀態。
兩種型號:
(1)剛性繩(或接觸面):
剪切(或分離)后,其彈性立即消失,不需要變形恢復時間。
(2)彈簧(或橡皮繩)
如果變形較大,則需要很長時間才能恢復變形。 分析瞬時問題時,可以認為彈力的大小不變。
例子
2.兩類動力學的基本問題
基礎知識總結
?3.動力學中的兩類問題
回答兩類基本問題的方法和步驟:
(1) 闡明問題所給出的物理現象和物理過程的特征;
(2)確定分析研究對象,繪制受力分析圖或運動過程圖;
(3)應用牛頓運動定律和運動學公式求解。
解決兩類動力學的基本問題
考試有兩種形式:
(1) 知道物體所受的力并求解物體的運動。
(2) 知道物體的運動,求物體所受的力。
例子
3.用整體法和孤立法尋找結締體問題
基礎知識總結
?1. 連接器:
(1) 通過字符串連接的對象系統
(2) 擠壓在一起的物體系統
(3) 相互摩擦的對象系統
?2.外力和內力
系統外部的物體對系統施加的力稱為外力
系統中物體之間的相互作用稱為內力
?3. 整體分析
不需要知道每個物體之間的相互作用力,并且每個物體具有相同的加速度。 這個時候就將它們作為一個整體進行分析。 這種方法稱為整體法。
4.隔離方法
需要了解系統中物體之間的相互作用力,將物體從系統中隔離出來,分析物體的受力和運動。 這種方法稱為隔離法。
簡單的連接器問題
選擇原則:首先要包含所要尋求的數量; 其次,選擇的孤立對象和列出的方程的數量必須很少。
?1. 求解連體內力時,先積分,后孤立。
首先用整體法求系統的加速度,然后用隔離法求物體間的內力。
?2. 求解連接體的外力時,先孤立,再整體
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律及其在整體方法中的應用
?1. 系統中各物體的加速度相同
將系統視為一個整體,分析力和運動并制定方程。
?2. 如果系統中每個物體的加速度不同
m1和m2的加速度分別為a1和a2。 牛頓第二定律可以用來表述方程F=m1a1+m2a2。
?3. 系統中每個物體的加速度是不同的
對各物體的加速度進行正交分解后,物體系統牛頓第二定律的正交分解公式為:
ΣFx=m1a1x+m2a2x+…+mnanx,
ΣFy=m1a1y+m2a2y+…+mnany。
例子
4、超重、失重現象
基礎知識總結
?1.超重和失重
物體向上加速時,處于超重狀態; 當物體向下加速時,處于失重狀態。
當a=g時,物體完全失重。
?2.強調與強調
實際重量即物體的實際重力牛頓運動定律的理解,G=mg; 表觀重量是物體看起來有多重,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
?1. 對超重和失重的理解
臨界點是物體處于平衡狀態的時候。
(1)與速度方向無關,而與加速度方向有關。 。
(2)加速度有垂直向上的分量,表明重量過大; 加速度具有垂直向下的分量,表明失重。
(3)當超重或失重時,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。
?2. 超重和減重的計算
(1)超重時,物體的加速度向上,F=mg+ma。
(2)失重時,物體的加速度向下,F=mg-ma。
5.牛頓第二定律的關鍵問題
牛頓第二定律的關鍵問題
當物體的運動變化到特定狀態時,相關物理量就會發生突變。 該物理量的值稱為臨界值,該特定狀態稱為臨界狀態。
需要求解給定物理情況下物理量的上限或下限。 關鍵點:
(1)臨界狀態的起源
(2)臨界狀態下物體的受力和運動狀態特征
?1. 常見類型:
(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) 在有靜摩擦的連接系統中,相對靜止和相對滑動的臨界條件為=fm。
(4) 與彈簧相關的關鍵問題:
①最大速度問題
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,彈力為0。
?2. 分析關鍵問題的思維方法
(1)極限法; (2)假設法; (3)數學方法。
例子
6、輸送帶和板材型號問題
輸送帶問題
?1. 勻速輸送帶型號
(1)水平輸送帶型號
?2. 將物體輕輕放在加速的水平傳送帶上:
(1)物體與輸送帶之間的動摩擦因數較大,但輸送帶的加速度相對較小。 物體首先加速。 當物體的速度增加到與傳送帶相同時,物體和傳送帶一起加速。
(2)物體與傳送帶之間的動摩擦因數較小,但傳送帶的加速度較大,物體不斷向前加速。
板模型
?1.型號特點
滑塊 - 滑板問題涉及兩個相對滑動的物體。
?2. 兩種位移關系
滑塊從滑板的一端移動到另一端:
對于同一方向的運動牛頓運動定律的理解,滑塊的位移與滑板的位移之差等于滑板的長度。
反向運動時,滑塊的位移與滑板的位移之和等于滑板的長度。
?3. 解決問題的思路
例子