高一物理必修一第四章牛顿运动定律的知识点梳理

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高一物理必修一第四章牛顿运动定律的知识点梳理

　　高一物理必修一第四章牛顿运动定律的知识点梳理1

　　第一节牛顿第一定律理想实验的魅力牛顿物理学的基石惯性定律牛顿第一定律（惯性定律）定义：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它变这种状态。惯性定义：物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性与质量描述物体惯性的物理量是它们的质量。质量是标量，只有大小，没有方向。质量单位：千克（kg）第二节实验：探究加速度与力、质量的关系加速度与力的关系基本思路：保持物体质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。加速度与质量的关系基本思路：保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。制定实验方案时的两个问题怎样由实验结果得出结论aF，a1/m第三节牛顿第二定律牛顿第二定律定义：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。公式：F=kma k是比例系数，F指的是物体所受的合力。力的单位牛顿年第二定律的物理表达式：F=ma力的单位：千克米每二次方秒。第四节力学单位制基本量：被选定的、可以利用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。基本单位：基本量的单位。导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量的单位。单位制：由基本单位和导出单位组成。国际单位制（SI）：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。第五节牛顿第三定律作用力和反作用力定义：物体间相互作用的这一对力。作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的。牛顿第三定律定义：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。第六节用牛顿运动定律解决问题

　　（一）从受力确定运动情况从运动情况确定受力第七节用牛顿运动定律解决问题

　　（二）共点力的平衡条件平衡状态：

　　一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处的状态。在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。超重和失重超重定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。加速度方向：竖直向上。失重定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。加速度方向：竖直向下。从动力学看自由落体运动物体时从静止开始下落的，即运动的初速度是0。运动过程中它只受重力的作用。

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　　1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。

　　理解要点：

　　(1)运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；

　　(2)它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义：有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”)；

　　(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。

　　(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。

　　2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

　　公式F=ma.

　　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。

　　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：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.

　　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。

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　　1、运用牛顿第二定律解题的基本思路

　　(1)通过认真审题，确定研究对象.

　　(2)采用隔离体法，正确受力分析.

　　(3)建立坐标系，正交分解力.

　　(4)根据牛顿第二定律列出方程.

　　(5)统一单位，求出答案.

　　2、解决连接体问题的基本方法是：

　　(1)选取最佳的研究对象.选取研究对象时可采取“先整体，后隔离”或“分别隔离”等方法.一般当各部分加速度大小、方向相同时，可当作整体研究，当各部分的加速度大小、方向不相同时，要分别隔离研究.

　　(2)对选取的研究对象进行受力分析，依据牛顿第二定律列出方程式，求出答案.

　　3、解决临界问题的基本方法是：

　　(1)要详细分析物理过程，根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化，找到临界状态和临界条件.