1、- 1 -第四章知识点整理4.1 牛顿第一定律1.亚里士多德：力是维持物体运动的原因。2.伽利略：如果运动物体不受力，它将永远的运动下去。3.笛卡儿：补充了伽利略的认识，指出：如果运动中的物体没有收到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。4.牛顿：伽利略和迪卡儿的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律。牛顿第一定律（惯性定律）：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。1）物体不受力时，总保持匀速直线运动或静止。说明：力不是维持物体运动的原因。2）力迫使物体改变这种状态。说明：力是改变运动状态的原因
2、。3）指出一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。说明：一切物体都具有惯性。惯性：一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是一切物体所固有的一种属性。无论物体是否运动、是否受力，都具有惯性。惯性只与物体的质量大小有关，与物体的运动状态无关。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。所以说，质量是惯性的唯一量度。惯性表现为：运动状态改变的难易程度。注意：把物体惯性的表现说成是物体受到“惯性力” 或者说“物体受到了惯性”是错误的。4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系1.实验目的：定量分析 a、F、m 的关系2.实验原理：控制变量法A、m 一定时，a 与 F 的定量关
3、系B、F 一定时，a 与 m 的定量关系实验一：探究加速度 a 与合外力 F 的关系解决问题 1：为什么要把木板的一侧垫高？（1）作用：平衡摩擦力和其他阻力。 （2）方法：调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。记住：平衡摩擦力时不要挂钩码。解决问题 2：测量小车的质量：用天平测出。解决问题 3：测量小车的加速度：逐差法求加速度。解决问题 4：测量和改变小车受到的合外力：当钩码和小盘的质量 m 实重 视重实重F=m(g+a) F=m(g-a) F=0条件 向上的 a 向下的 a 向下的 a，且 a=g运动情况 加速向上/减速向下 加速向下/减速向上 自由落体/竖直上
4、抛3. 超重和失重现象的本质：重力不变，物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力发生变化。例题：在升降机中测人的体重，已知人的质量为 40kg，若升降机以 2.5m/s2 的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？解：当升降机匀加速下降时，由牛顿第二定律得：mg F ma 即 F mg ma当 a1=2.5m/s2， F1=300N当自由下落时，a 2=g， F2=0N由牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为 300N 和 0N。专题 1：连接体问题两物体间的相互作用力为 212mF两物体间的相互作用力为 212mF总结：当整个连接体处于相同的环境时，物体间的相互作用力
5、大小不变。专题 2：传送带问题1、水平传送带(匀速运动)(1)若物体到达传送带的另一端时速度还没有达到传送带的速度，则该物体一直做匀变速直线运动。(2)若物体到达传送带的另一端之前速度已经和传送带相同，则物体先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动。注意：- 7 -(1)静摩擦力达到最大值，是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态；(2)滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两物体的速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为 0 或变为静摩擦力)。例题：如图所示，传送带保持以 1 m/s 的速度顺时针转动。现将一质量 m 0.5 kg的物体从离传送带很近的 a 点轻轻地放上去，设物体
6、与传送带间的动摩擦因数 0.1，a、b 间的距离 L 2.5 m，则物体从 a 点运动到 b 点所经历的时间为多少？(g 取 10 m/s2)解：对物体，根据题意容易得：a g 1 m/s 2mgm当速度达到 1 m/s 时，所用的时间 t1 s1 sv v0a 1 01通过的位移 x1 m0.5 m2.5 mv2 v202a在剩余位移 x2Lx 12.5 m0.5 m2 m 中，因为物体与传送带间无摩擦力，所以物体以 1 m/s 的速度随传送带做匀速运动，所用时间 t2 2 sx2v因此共需时间 tt 1t 23 s2、倾斜传送带(1)一个关键点：对于倾斜传送带，分析物体受到的最大静摩擦力和
7、重力沿斜面方向的分力的关系是关键。(2)两种情况如果最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力，传送带只能下传物体，两者共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿传送带向下。如果最大静摩擦力大于重力沿斜面的分力，不论上传还是下传物体，物体都是先做匀加速直线运动，共速后做匀速直线运动。例题：如图 6 所示，A、B 两轮间距 l 3.25 m，套有传送带，传送带与水平面成 30角，轮子转动方向如图所示，使传送带始终以 2 m/s 的速度运行，将一物体无初速度的放到 A 轮处的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数 ，求物体从 A 运动到 B 所需的时间。(取35g 10 m/s2)解：将物体由静止放上传送带时，
8、受力情况如图甲所示。由牛顿第二定律得mgsin Ff ma1 FN mgcos 0 其中 Ff FN 由式得 a1 g(sin cos ) 8 m/s2其速度增加到 2 m/s 所用时间为t1 s 0.25 sva1 28- 8 -此时的位移为 x1 m 0.25 mv22a1 2228当物体与传送带具有共同速度后，由于 mgsin mgcos ，故物体仍继续加速下滑，而摩擦力方向变为沿斜面向上。受力如图乙所示，由牛顿第二定律可得mgsin Ff ma2 FN mgcos 0 其中 Ff FN 由式得 a2 g(sin cos ) 2 m/s2即此后物体以初速度 v 2 m/s、加速度 a2
9、2 m/s2 做匀加速直线运动，其位移为 x2 l x1 3.25 m 0.25 m 3 m由位移公式得 x2 vt2 a2t12 2解得 t2 3 s(舍去)或 t2 1 s故所用时间 t t1 t2 0.25 s 1 s 1.25 s专题 3：滑板滑块问题板块模型的三个基本关系：(1)加速度关系：如果滑块与滑板之间没有发生相对运动，可以用“整体法”求出它们一起运动的加速度；如果滑块与滑板之间发生相对运动，应采用“隔离法”求出滑块与滑板运动的加速度。应注意找出滑块与滑板是否发生相对运动等隐含条件。(2)速度关系：滑块与滑板之间发生相对运动时，认清滑块与滑板的速度关系，从而确定滑块与滑板受到的
10、摩擦力。应注意当滑块与滑板的速度相同时，摩擦力会发生突变的情况。(3)位移关系：滑块与滑板叠放在一起运动时，应仔细分析滑块与滑板的运动过程，认清滑块与滑板对地的位移和滑块与滑板之间的相对位移之间的关系。例题：如图 7 所示，质量 M8 kg 的长木板放在光滑的水平面上，在长木板左端加一水平恒推力 F8 N，当长木板向右运动的速度达到 1.5 m/s 时，在长木板前端轻轻地放上一个大小不计，质量为 m2 kg 的小物块，物块与长木板间的动摩擦因数 0.2 ，长木板足够长。(g 取 10 m/s2)(1)小物块放在长木板上后，小物块及长木板的加速度各为多大？(2)经多长时间两者达到相同的速度？(3)从小物块放上长木板开始，经过 t1.5 s 小物块的位移大小为多少？解析 (1)物块的加速度 amg 2 m/s 2长木板的加速度 aM 0.5 m/s 2F mgM(2)由 amtv 0a Mt 可得 t1 s(3)在开始 1 s 内小物块的位移 x1 amt21 m，1 s 末速度为 va mt2 m/s12在接下来的 0.5 s 物块与长木板相对静止，一起做加速运动，加速度为a 0.8 m/s 2FM m这 0.5 s 内的位移为 x2 vt at21.1 m12通过的总位移 xx 1x 22.1 m
