高三物理必看疑点解析运动和力.doc

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运动和力
复习要点
1．牛顿第一定律、物体的惯性
2．牛顿第二定律
3．牛顿第三定律
4．牛顿运动定律的应用：已知运动求受力；已知受力求运动
5．超重与失重
二、难点剖析
1．对牛顿第一定律的理解
（1）内容：一切物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使其改变运动状态为止。
（2）理解：牛顿第一定律分别从物体的本质特征和相应的外部作用两个侧面对运动作出了深刻的剖析。就物体的本质特征而言，一切物体都具有“不愿改变其运动状态”的特性；就物体所受到的外力与其运动的关系而言，外力是迫使物体改变运动状态的原因。也就是说，牛顿第一定律一方面揭示出一切物体共同具备的本质特性——惯性，另一方面又指出了外力的作用效果之一——改变物体的运动状态。
2．对牛顿第二定律的理解
（1）内容：物体的加速度a与其合外力F成正比，与其质量m成反比.可表示为
F=ma.
（2）理解：F量化了迫使物体运动状态发生变化的外部作用，m量化了物体“不愿改变运动状态”的基本特性（惯性），而a则描述了物体的运动状态（υ）变化的快慢。明确了上述三个量的物理意义，就不难理解如下的关系了：
a∝F，a∝.
另外，牛顿第二定律给出的是F、m、a三者之间的瞬时关系，也是由力的作用效果的瞬时性特征所决定的。
3．牛顿第二定律的基本应用步骤
（1）确定研究对象；
（2）分析受力情况与运动情况；
（3）建立适当的坐标系，将力与运动加速度作正交分解；
（4）沿各坐标轴方向列出动力学方程，进而求解.
4．牛顿第二定律的修正形式
通常情况下，当把该定律应用于单一物体，或者是各个部分加速度完全相同的某系统时，定律的含义并不难理解：m为物体或系统的质量，为物体或系统所受到的所有外力的矢量和，而a则为物体或系统的国速度。但若将定律直接应用于各个部分加速度并不完全相同的某系统时，一方面定律的表现形式要相应修正为=；另一方面必须对定律的修正形式有一个正确的，同时也应该是更为深刻的理解：mi为系统各部分的质量，为系统各部分所受到的来自系统外部物体所施加的力的矢量和，而aI则分别为系统各部分的不尽相同的加速度.
另外需要说明的是：尽管对于牛顿定律应用于加速度各不相同的系统时的修正形式，中学物理教学并未提出要求，但实际上我们确实会碰到大量的用“隔离法”（应用牛顿定律的原形）求解时非常复杂，而用“整体法”（应用牛顿定律的修正形式）则很简单的物理习题。
5．超重与失重
（1）真重与视重。

如图1所示，在某一系统中（如升降机中）用
弹簧秤测某一物体的重力,悬于弹簧秤挂钩下的物体静
止时受到两个力的作用：地球给物体的竖直向上的重
图1
力mg和弹簧秤挂钩给物体的竖直向上的弹力F，这
里，mg是物体实际受到的重力，称力物体的真重；
F是弹簧秤给物体的弹力，其大小将表现在弹簧秤的
示数上，称为物体的视重。
（2）起重与失重
通常情况下测物体的重力时，视重等于真重，我们就以弹簧秤的示数作为物体重力大小的测量值。当系统（升降机）做变速运动时，有时会使得视重大于真重，此时称为超重现象；有时会使得视重大小真重，此时称为失重现象；甚至有时会做视重等于零，此时称为完全为重现象。
（3）超重与失重的条件
由牛顿第二定律不难判断：当图8—1中的升降机做变速运动，有竖直向上的加速度a时，可由
F－mg=ma
得
F=m（g+a）＞mg
在此条件下，系统处于超重状态；当图8—1中的升降机做变速运动，有竖直向上的加速度a时，可由
mg－F=ma
得
F=m（g－a）＜mg
在此条件下，系统处于失重状态；当图8—1中的升降机做变速运动，有竖直向下的加速度a且
a=g
时，视重将为
F=0
在此条件下，系统处于完全失重状态。
三、典型例题
例1．物体在倾角为θ的斜面上滑动，则在下列两种情况下，物体加速度为多大？
（1）斜面是光滑的；
（2）斜面是粗糙的，且与物体间动摩擦因数为μ
分析：两种情况的主要差别就在于“是否受到动摩擦力的作用”
解：（1）对于光滑斜面，无论物体沿斜面向下滑或是沿斜面向上滑，其受力情况均可由图2所示，建立适当的坐标系后便可列出运动方程
mgsinθ=ma1，
得a1=gsinθ.
（2）对于粗糙斜面，物体滑动时还将受动摩擦力作用，只是物体向下滑时动摩擦力方向沿斜面斜向上；物体向上滑时动摩擦力方向沿斜面斜向下，受力图分别如图3中（a）、（b）所示，建立适当的坐标系后便可分别列出方程组

和

由此便可分别解得
a2=g（sinθ－μcosθ），图3
a3=g（sinθ+μcosθ）.
例2．如图8—4所示，质量分别为15kg和5kg的长方形物体A和B静止叠放在水平桌面上.A与桌面以及A、B间动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.