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1、2022/12/52022/12/51.牛頓第二定律的幾個特性牛頓第二定律的幾個特性瞬瞬時時性性a與與F對應對應同一同一時時刻，即刻，即a為為某某時時刻的加速度刻的加速度時時，F(xiàn)為該時為該時刻物體所受合力刻物體所受合力因果性因果性F是是產產生生a的原因，物體具有加速度是因的原因，物體具有加速度是因為為物體受物體受到了力到了力同一性同一性有三有三層層意思：意思：加速度加速度a相相對對于同一于同一慣慣性系性系(一般指地面一般指地面)Fma中，中，F(xiàn)、m、a對應對應同一物體或同一系同一物體或同一系統(tǒng)統(tǒng)Fma中，各量中，各量統(tǒng)統(tǒng)一使用國一使用國際單際單位位2022/12/5獨獨立立性性作用于物體上的每

2、一個力各自作用于物體上的每一個力各自產產生的加速度都遵從牛生的加速度都遵從牛頓頓第二定律第二定律物體的物體的實際實際加速度等于每個力加速度等于每個力產產生的加速度的矢量和生的加速度的矢量和分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓頓第二定第二定律，即：律，即：Fxmax，F(xiàn)ymay局局限限性性只適用于宏只適用于宏觀觀、低速運、低速運動動的物體，不適用于微的物體，不適用于微觀觀、高、高速運速運動動的粒子的粒子物體的加速度必物體的加速度必須須是相是相對對于地球靜止或勻速直于地球靜止或勻速直線線運運動動的參考系的參考系(慣慣性系性系)而言的而言的2022/12/5

3、2.關于瞬時加速度關于瞬時加速度 分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關鍵是分析該時刻分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關鍵是分析該時刻 物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬 時加速度時加速度.此類問題應注意兩種基本模型的建立此類問題應注意兩種基本模型的建立.2022/12/5(1)剛性繩剛性繩(或接觸面或接觸面)：一種不發(fā)生明顯形變就能產生彈力：一種不發(fā)生明顯形變就能產生彈力的物體，剪斷的物體，剪斷(或脫離或脫離)后，彈力立即改變或消失，不需要后，彈力立即改變或消失，不需要形變恢復時間，一般題目中所給的細線、輕桿和接觸面在形變恢復時間，一

4、般題目中所給的細線、輕桿和接觸面在不加特殊說明時，均可按此模型處理不加特殊說明時，均可按此模型處理.(2)彈簧彈簧(或橡皮繩或橡皮繩)：此種物體的特點是形變量大，形變恢：此種物體的特點是形變量大，形變恢復需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以復需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的看成是不變的.2022/12/5(1)力和加速度的瞬時對應性是高考的重點力和加速度的瞬時對應性是高考的重點.物體的受力情物體的受力情 況應符合物體的運動狀態(tài)，當外界因素發(fā)生變化況應符合物體的運動狀態(tài)，當外界因素發(fā)生變化(如撤如撤 力、變力、斷繩等力、變力、斷繩等)時，需重新進行運動分析

5、和受力分時，需重新進行運動分析和受力分 析，切忌想當然！析，切忌想當然！(2)細繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變細繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變.2022/12/5 如圖如圖321甲所示，一質量為甲所示，一質量為m的物體系的物體系于長度分別為于長度分別為L1、L2的兩根細線上，的兩根細線上，L1的一端懸掛在天花的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為板上，與豎直方向夾角為，L2水平拉直，物體處于平衡水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)狀態(tài).求解下列問題：求解下列問題：2022/12/5 (1)現(xiàn)將線現(xiàn)將線L2剪斷，求剪斷剪斷，求剪斷L2的瞬間物體的加速度的瞬間物體的加速度.(2)若將圖若

6、將圖321甲中的細線甲中的細線L1換成長度相同換成長度相同(掛掛m后后)，質量不計的輕彈簧，如圖乙所示，其他條件不變，求剪斷質量不計的輕彈簧，如圖乙所示，其他條件不變，求剪斷L2的瞬間物體的加速度的瞬間物體的加速度.2022/12/5彈簧彈力不能發(fā)生突變，在剪斷瞬間仍然保持原來彈簧彈力不能發(fā)生突變，在剪斷瞬間仍然保持原來的大小和方向；而細繩的彈力會發(fā)生突變，在剪斷的大小和方向；而細繩的彈力會發(fā)生突變，在剪斷瞬間會突然改變瞬間會突然改變.2022/12/5 聽課記錄聽課記錄(1)對圖甲的情況，對圖甲的情況，L2剪斷的瞬間，繩剪斷的瞬間，繩L1不可伸縮，物體的加速度只能沿垂直不可伸縮，物體的加速度

7、只能沿垂直L1的方向，的方向，則：則：mgsinma1 a1gsin，方向為垂直于，方向為垂直于L1斜向下斜向下.2022/12/5 (2)對圖乙的情況，設彈簧上拉力為對圖乙的情況，設彈簧上拉力為FT1，L2線上拉力為線上拉力為FT2，重力為，重力為mg，物體在三力作用下保持平衡，有，物體在三力作用下保持平衡，有 FT1cosmg，F(xiàn)T1sinFT2，F(xiàn)T2mgtan 剪斷線的瞬間，剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在突然消失，物體即在FT2反方向獲得加反方向獲得加速度速度.因此因此mgtanma2，所以加速度，所以加速度a2gtan，方向在，方向在FT2反方向，即水平向右反方向，即水平向右

8、.答案答案(1)大小為大小為gsin，方向垂直于，方向垂直于L1斜向下斜向下(2)大小為大小為gtan，方向水平向右，方向水平向右2022/12/5 系統(tǒng)問題是指在外力作用下幾個物體連在一起運動的系統(tǒng)問題是指在外力作用下幾個物體連在一起運動的問題，系統(tǒng)內的物體的加速度可以相同，也可以不相同，問題，系統(tǒng)內的物體的加速度可以相同，也可以不相同，對該類問題處理方法如下：對該類問題處理方法如下：1.隔離法的選取隔離法的選取(1)適應情況：若系統(tǒng)內各物體的加速度不相同，且需要適應情況：若系統(tǒng)內各物體的加速度不相同，且需要 求物體之間的作用力求物體之間的作用力.(2)處理方法：把物體從系統(tǒng)中隔離出來，將內

9、力轉化為處理方法：把物體從系統(tǒng)中隔離出來，將內力轉化為 外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應用外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應用 牛頓第二定律列方程求解，隔離法是受力分析的基礎，牛頓第二定律列方程求解，隔離法是受力分析的基礎，應重點掌握應重點掌握.2022/12/52.整體法的選取整體法的選取(1)適應情況：若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且不需適應情況：若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且不需 要求物體之間的作用力要求物體之間的作用力.(2)處理方法：把系統(tǒng)內各物體看成一個整體處理方法：把系統(tǒng)內各物體看成一個整體(當成一個質當成一個質 點點)來分析整體受到的外力，應用牛頓第

10、二定律求出加速來分析整體受到的外力，應用牛頓第二定律求出加速 度度(或其他未知量或其他未知量).2022/12/53.整體法、隔離法交替運用原則整體法、隔離法交替運用原則 若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的 作用力時，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離作用力時，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離 法選取合適的研究對象，應用牛頓第二定律求作用力法選取合適的研究對象，應用牛頓第二定律求作用力.即即“先整體求加速度，后隔離求內力先整體求加速度，后隔離求內力”.2022/12/5 運用整體法分析問題時，系統(tǒng)內各物體的加速度的大運用整

11、體法分析問題時，系統(tǒng)內各物體的加速度的大小和方向均應相同，如果系統(tǒng)內各物體的加速度僅大小相小和方向均應相同，如果系統(tǒng)內各物體的加速度僅大小相同，如通過滑輪連接的物體，應采用隔離法求解同，如通過滑輪連接的物體，應采用隔離法求解.2022/12/5 如圖如圖322所示，所示，光滑水平面上放置質量分別為光滑水平面上放置質量分別為m和和2m的四個木塊，其中兩個質量的四個木塊，其中兩個質量為為m的木塊間用一不可伸長的輕繩的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg.現(xiàn)用水平拉力現(xiàn)用水平拉力F拉其中一拉其中一個質量為個質量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，

12、則輕繩的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對對m的最大拉力為的最大拉力為 ()A.B.C.D.3mg2022/12/5解答本題的關鍵是正確地判斷出當輕繩拉力最大時，解答本題的關鍵是正確地判斷出當輕繩拉力最大時，物體物體A、B間和物體間和物體C、D間的靜摩擦力哪一個達到了間的靜摩擦力哪一個達到了最大靜摩擦力最大靜摩擦力.2022/12/5解題指導解題指導經過受力分析，經過受力分析，A、B之間的靜摩擦力為之間的靜摩擦力為B、C、D組成的系統(tǒng)提供加速度，加速度達到最大值的臨界條件為組成的系統(tǒng)提供加速度，加速度達到最大值的臨界條件為A、B間達到最大靜摩擦力，即間達到最大靜摩擦力，即am ，而繩子

13、拉力，而繩子拉力FT給給C、D組成的系統(tǒng)提供加速度，因而拉力的最大值為組成的系統(tǒng)提供加速度，因而拉力的最大值為FTm3mam ，故選，故選B.答案答案B2022/12/51.明確慣性的概念明確慣性的概念 牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性慣慣 性，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質性，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質.2.揭示了力的本質揭示了力的本質 牛頓第一定律對力的本質進行了定義：力是改變物體運牛頓第一定律對力的本質進行了定義：力是改變物體運 動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的

14、原因.例如，運例如，運 動的物體逐漸減速直至停止，不是因為不受力，而是因動的物體逐漸減速直至停止，不是因為不受力，而是因 為受到了阻力為受到了阻力.2022/12/53.揭示了不受力作用時物體的運動規(guī)律揭示了不受力作用時物體的運動規(guī)律 牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受 外力作用的物體是不存在的，當物體受外力作用，但所外力作用的物體是不存在的，當物體受外力作用，但所 受合力為零時，其作用效果跟不受外力作用時相同，因受合力為零時，其作用效果跟不受外力作用時相同，因 此，我們可以把理想情況下的此，我們可以把理想情況下的“不受外力作用不受

15、外力作用”理解為實理解為實 際情況中的際情況中的“所受合外力為零所受合外力為零”.2022/12/54.牛頓第一定律不是實驗定律牛頓第一定律不是實驗定律 牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，無法用實驗直接驗證無法用實驗直接驗證.牛頓第一定律是以伽利略的牛頓第一定律是以伽利略的“理想理想 實驗實驗”為基礎，將實驗結論經過科學抽象、歸納推理而為基礎，將實驗結論經過科學抽象、歸納推理而 總結出來的總結出來的.因此，牛頓第一定律是來源于大量實驗的因此，牛頓第一定律是來源于大量實驗的 基礎之上的一個理想實驗定律，是一種科學的抽象思基礎之上的一個理想

16、實驗定律，是一種科學的抽象思 維方法，它并不是實驗定律維方法，它并不是實驗定律.2022/12/5 牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，在實際生活中并不存在，而牛頓第二定律表示實際物體在在實際生活中并不存在，而牛頓第二定律表示實際物體在所受外力作用下遵循的規(guī)律所受外力作用下遵循的規(guī)律.牛頓第一定律有著比牛頓第牛頓第一定律有著比牛頓第二定律更豐富的內涵，牛頓第一定律和牛頓第二定律是地二定律更豐富的內涵，牛頓第一定律和牛頓第二定律是地位相同的兩個規(guī)律，兩者沒有從屬關系位相同的兩個規(guī)律，兩者沒有從屬關系.因此，牛頓第一因此，牛頓第一定律并不是牛頓第二定律的特例定律并不是牛頓第二定律的特例.2022/12/5 16世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關于力和運動的理論，開啟洲流行了近兩千年的亞里士多德關于力和運動的理論，開啟了物理學發(fā)展的新紀元了物理學發(fā)展的新紀元.以下說法中，與亞里士多德觀點相反以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是的是 ()2022/12/5 A.兩