高中物理——牛顿第一定律的应用

2018年12月12日 浏览:

伽利略理想实验

当一个小球沿斜面向下运动时,它的速度增大,而向上运动时速度减小。由此猜想:当球沿水平面运动时,它的速度应该不增不减。但实际情况是,球最终会慢下来并停止。他认为小球受到力的作用结果。

让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动,在不受力的作用下,小球将达到另一个斜面的相同高度。若将第二个斜面水平放置,小球将以到达最低点的速度,做匀速直线运动。

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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

理解

①一切物体在任何情况下都有惯性。

②说明力是改变物体运动状态的原因。

③定律中不受外力在实际情况中可以理解为合外力为零。

惯性

一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的的性质。

(1)惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。

(2)惯性是物体的固有属性,不是力。

牛顿第一定律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关。

运动状态变化的明显程度

①在质量一定的情况下,合外力大小。

②在合外力一定的情况下,质量大小。

限技b9b0慧856c径网-东途径bf47公科根升有e3ca555a司447a学aafa元广452d得件量西优软

对力与运动的关系的理解

(1)力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度),不是维持物体运动的原因。

(2)产生加速度的原因是力。

习题演练

1. 锤头松动的时候,把锤柄末端在地面上磕一磕,锤头就牢固了,这是利用()

A 锤头的惯性

B 锤柄的惯性

C 地面的惯性

D 人手的惯性

A

2. 汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F和加速度a的变化情况是( )

A.F逐渐减小,a逐渐减小 B.F逐渐增大,a逐渐减小

C.F逐渐减小,a逐渐增大 D.F逐渐增大,a逐渐增大

A

【解析】

试题分析:由P=Fv可知,当功率P一定时,随速度的增大,F减小;根据牛顿定律可得加速度:,随速度的增大,a减小,选项A 正确。

3. 如图,在竖直平面内有一个半径为R的光滑圆弧轨道,半径OA竖直、OC水平,一个质量为m的小球自C点的正上方P点由静止开始自由下落,从C点沿切线进入轨道,小球沿轨道到达最高点A时恰好对轨道没有压力。重力加速度为g,不计一切摩擦和阻力。求:

科根877e-心网435d5544ce6e公元智径有e3ca555a46a8限升心技b9b0优件量西司447a西东45fb软慧856c径途径bf4727dc是学aafa广452d得 (1)小球到达轨道最高点A时的速度大小;

(2)小球到达轨道最低点B时对轨道的压力大小。

【解析】

(1) 设小球在A点速度大小为,小球到达A点由重力提供向心力得:

可得:

设小球在B点速度大小为,从B到A由机械能守恒得:

在B点由牛顿第二定律可得:

由①②③计算可得:

在B点,小球对轨道的压力为,由牛顿第三定律可得: