高考物理复习 第四单元 力与运动.doc

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高考物理复习第四单元力与运动
[考点透析]
考点
牛顿运动定律
牛顿运动定律的应用
超重和失重
透析
（一）1．牛顿第一定律（即惯性定律）
（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
（2）意义：它指出了一切物体都具有惯性
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性──惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
（3）它指出了力是产生加速度的原因。
定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，力不是使物体运动或维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，换言之，力是产生加速度的原因。
（4）定性地揭示了力和运动的关系
牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受外力合力为零时，其效果跟不受外力作用相同。因此，我们可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。
（5）牛顿第一定律给出了惯性系。
我们乘坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察周围的现象，将看到路边的树木、房屋朝后方加速运动，但它们确实未受到任何推力。故在加速车厢内观察现象，与牛顿第一定律相矛盾。牛顿第一定律能成立的参考系叫做惯性参考系或惯性系。一般说来，地球是一个惯性系。
在讨论运动学问题时，我们可以为了方便自由地选择参考系，但是在动力学问题中，便没有这种自由选择的权利了。
（6）对惯性的认识
惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。惯性与运动状态无关，不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。当物体做变速运动时，可以从以下三个方面理解惯性：首先，运动中的任一时刻撤去外力，物体立刻开始以该时刻的速度做匀速直线运动。其次，无论外力多大，方向如何，物体的速度也不会发生突变，都得在原速度的基础上逐渐改变，改变后的速度是原速度的“继承和发展”。最后，质量的大小还直接影响运动状态改变的快慢。质量大，运动状态就越难改变。例如，宇航员背着质量很大的背包到月球上去探险，由于月球引力小，背起来并不吃力，但走起路来却要十分小心，不能突然移动或突然停止，因为背包轻了，但惯性并没有减小，质量很大的背包具有很大的惯性。如果宇航员突然停下来，大背包还会靠惯性向前移动，宇航员就会向前跌倒。

2．牛顿第二定律
牛顿第二定律更一般的表述是：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。数学公式是：
对定律的理解：
牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。掌握牛顿第二定律还要注意以下几点：
（1）定律中各物理量的意义及关系：是物体（研究对象）所受的合外力，m是研究对象的质量，如果研究对象是几个物体，则m为几个物体的总质量。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度；a与的方向一致。
（2）定律反映了力和加速度间的“瞬时性”：是对运动过程中的每一瞬间成立的，某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比，即有力作用就有加速度产生。外力停止作用，加速度随即消失，物体就处于静止或匀速直线运动状态；在持续不断的恒定外力作用下，物体具有持续不断的恒定加速度，物体就做匀变速运动；外力随着时间而改变，加速度就随着时间而改变，物体就做非匀变速运动。
（3）矢量性：作用力和加速度都是“矢量”，所以牛顿第二定律的表达式是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系。当合外力方向变化时，a的方向同时变化，且任意时刻两者方向均保持一致。
（4）同时性：中，只有因果关系而没有先后之分，发生变化，a同时变化，包括大小和方向。公式成立的条件是对某物体在同一时刻的和a而言的。
（5）同体性：是指公式中、a和m三个物理量都是针对同一物体或同一系统而言的。
（6）独立性：定律中力的独立性是同一时刻有诸多的力作用在同一物体上时，各力都分别使物体产生相应的加速度。各力之间相互独立，互不影响，因此，我们在解决具体的物体受力产生加速度的问题时，可分别求各力产生的加速度；也可以先求物体受到的合力的大小、方向，然后求加速度的大小，两种方法结果相同。
（二）应用牛顿第二定律的两种方法：
（1）．分解力而不分解加速度。通常以加速度a的方向为x轴正方向建立直角坐标系，