高一物理必修一重点知识点:用牛顿运动定律解决问题
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发布时间：2023-05-24 07:50
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时间：2023-10-05 03:04
【一】
考点1：从受力确定运动情况
牛顿第二定律的内容是F=ma，这个公式搭建起了力与运动之间的关系。
我们可以通过对物体进行受力分析，研究其合外力，在通过牛顿第二定律F=ma，求出物体的加速度，进而分析物体的运动情况。
比如，求解物体在某个时刻的位移大小，速度大小，等等。
考点2：从运动情况确定受力
同样，我们也可以从运动学角度出发，通过题中的已知条件，结合匀变速直线运动的知识及公式，求解出物体的加速度a，进而再通过受力分析，来求解出某个力的大小。
比如，我们已知斜面上某物体在运动，已知某些运动条件，来求解摩擦力的大小，进而求解滑动摩擦系数μ。
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牛顿运动定律的基本解题步骤
(1)明确研究对象。可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan对此结论的证明：分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：∑F1=m1a1，∑F2=m2a2，……∑Fn=mnan，将以上各式等号左、右分别相加，左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反的，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F合。
(2)对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度)，并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
(3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度)。
(4)当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。另外解题中要注意临界条件的分析。凡是题目中出现“刚好”、“恰好”等字样的，往往要利用临界条件。所谓“临界”，就是物体处于两种不同的状态之间，可以认为它同时具有两种状态下的所有性质。在列方程时，要充分利用这种两重性。
【二】
考点1：共点力的平衡条件
平衡状态的定义：
如果一个物体在力的作用下保持静止或者匀速直线运动的状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
平衡状态的条件：
在共点力作用下，物体的平衡条件是合力为零。
考点2：超重和失重
超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
考点3：从动力学看自由落体运动
物体做自由落体运动的条件是：
1，物体是从静止开始下落的，即运动的初速度为零。
2，运动过程中它只受到重力的作用。
【同步练习题】
1.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()
A.物体的速度在某一时刻等于零时，物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态
C.物体所受合外力为零时，就一定处于平衡状态
D.物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态
解析：本题考查对平衡状态的判断，处于平衡状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上看，物体所受合外力为零.某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误;物体相对另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此时物体处于非平衡状态，故B错误;C选项符合平衡条件的判断，为正确选项;物体做匀加速运动，所受合外力不为零，所以不是平衡状态，故D错误，选C.
答案：C
2.为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力，某同学设计了如图所示四个实验方案.在实验操作过程中，当测力计读数稳定时，认为其读数即为滑动摩擦力的大小，则测力计测得的滑动摩擦力最准确的方案是()
解析：A与B选项很难保证物体A匀速运动，D选项中测力计示数为F与摩擦力的合力，选C.
答案：C
3.一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行.已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角.设物资所受的空气阻力为Ff，悬索对物资的拉力为F，重力加速度为g，则()
A.Ff=mgsinθB.Ff=mgtanθ
C.F=mgcosθD.F=mgtanθ
解析：救灾物资匀速飞行，受力平衡，它受到向下的重力mg，向右的阻力Ff和沿细绳斜向上的拉力，可得Ff=mgtanθ，B项正确.
答案：B
