一、一周知识概述

　　本周学习牛顿第一定律、物体运动状态的改变和牛顿第二定律的内容，开始进入了动力学的部分。要掌握牛顿第一定律的内容，理解力是产生加速度的原因，理解惯性仅与物体的质量有关，并能运用惯性解释一些实际问题。掌握牛顿第二定律，并会运用F=ma处理一些简单问题。

二、重难点知识归纳及讲解

（一）牛顿第一定律

1、内容：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。

2、对牛顿第一定律的理解

　　（1）物体不受力时，要么处于匀速直线运动状态，要么处于静止状态，即运动状态不会改变。

　　（2）外力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因。

　　（3）物体的运动状态是由物体的速度决定的，物体运动状态的改变即是物体速度的改变，就是说物体具有加速度，说明力是产生加速度的原因。

3、对惯性的理解

　　（1）一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。

　　（2）由于运动状态改变的难易程度决定于物体的质量，因此：质量是惯性大小的量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

（二）牛顿第二定律

1、内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

2、公式：F合=ma

3、对牛顿第二定律的理解注意以下几点：

　　（1）由于力是产生加速度的原因，只有物体受到力作用，物体才具有加速度。

　　（2）加速度和力都是矢量，加速度的方向由力的方向决定，即加速度与合力具有同向性。

　　（3）力的作用和加速度的产生具有同时性，没有先后。

　　（4）加速度随力的变化而变化。当外力随时间变化时，加速度也随时间变化。当外力恒定不变时，物体的加速度也恒定不变，当外力停止作用时，加速度立即消失，物体保持运动状态不变。

（三）例题

例1、关于惯性，下列说法正确的是（　）

A．只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性

B．处于任何运动状态的物体都有惯性

C．物体运动速度越大，越不容易停下来，所以物体的速度越大，物体的惯性越大

D．物体越重，物体的惯性越大

解析：

　　惯性是物体固有属性，任何运动状态的物体都有惯性，决定物体惯性的大小是物体的质量，所以A、C两选项错误；物体的重力与质量成正比，物体越重，物体的质量越大，但同一物体在地球上不同的地点，其重力是不相同的，而质量是不变的，所以D选项错误，只有B选项正确。

答案：B

例2、在匀速上升的气球中落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法中正确的是（　）

A．物体立即向下做自由落体运动

B．物体具有向上的初速度，做匀加速运动

C．物体具有向上的初速度，具有竖直向下的加速度

D．物体的速度为零，但具有竖直向下的加速度

解析：

　　物体离开气球时，由于气球具有向上的速度，物体具有向上的速度。由于物体离开了气球，在重力作用下运动，具有竖直向下的重力加速度。所以C选项正确。

答案：C

例3、如图所示，倾角为θ的光滑斜面A固定于地面上，B置于斜面之上。

（1）求B沿斜面下滑的加速度。

（2）如斜面与物体B之间动摩擦因数μ（μ<tanθ），则物体下滑的加速度为多大？

解析：

　　（1）分析B受力情况，B受支持力和重力，根据力的等效原则，物体B受到的合力为两个力的合力，由平行四边形法则，可求出F=mgsinθ（如图甲所示），则加速度=gsinθ。

　　（2）若物体和斜面有摩擦，分析B受到三个力的作用，如用平行四边形法则求物体所受合力就比较麻烦。我们可依据力的独立作用原理，采取正交分解法，一般沿加速度和垂直加速度两个方面建立坐标轴（如图乙所示）

　　

　　其中f=μN，联立方程可求出：

　　a=gsinθ－μgcosθ③

例4、质量为1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4。如t=0时给物体作用一水平拉力，拉力的大小及变化情况如图，求前4s内物体的总位移和4s末的速度。（g=9.8m/s2）

解析：

　　物体运动时，受到滑动摩擦力f=μmg=0.4×1×10N=4N。

　　在有F作用时，合力 F－f=(8－4)N=4N。

　　在无F作用时，合力f=4N。

　　可见，物体在有水平拉力F作用时，加速度的大小为：

　　

　　无水平拉力F作用时，做减速运动的加速度大小为：a2=a1=4m/s2.

　　结合题图所示可画出物体的速度图线如图所示，由图可知开始运动的前4s内的位移为图线中前两个三角形面积之和，即：

　　第4s末时，速度v4=0.

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