本單元內(nèi)容包括力的概念及其計(jì)算方法，重力、彈力、摩擦力的概念及其計(jì)算，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，物體的平衡，失重和超重等概念和規(guī)律。其中重點(diǎn)內(nèi)容重力、彈力和摩擦力在牛頓第二定律中的應(yīng)用，這其中要求學(xué)生要能夠建立起正確的“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”。因此，深刻理解牛頓第一定律，則是本單元中運(yùn)用牛頓第二定律解決具體的物理問(wèn)題的基礎(chǔ)。

　　 本單元中所涉及到的基本方法有：力的分解與合成的平行四邊形法則，這是所有矢量進(jìn)行加、減法運(yùn)算過(guò)程的通用法則；運(yùn)用牛頓第二定律解決具體實(shí)際問(wèn)題時(shí)，常需要將某一個(gè)物體從眾多其他物體中隔離出來(lái)進(jìn)行受力分析的“隔離法”，隔離法是分析物體受力情況的基礎(chǔ)，而對(duì)物體的受力情況進(jìn)行分析又是應(yīng)用牛頓第二定律的基礎(chǔ)。因此，這種從復(fù)雜的對(duì)象中隔離出某一孤立的物體進(jìn)行研究的方法，在本單元中便顯得十分重要。　

 

1、牛頓第一定律（即慣性定律） 

一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 

2、對(duì)定律應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解： 

（1）、物體總保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。一切物體都具有慣性。慣性是物體的固有屬性。其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。與物體是否受力以及處于什么狀態(tài)無(wú)關(guān)。當(dāng)物體受合外力為零時(shí)，表現(xiàn)為保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)物體所受所合外力不為零時(shí)，慣性則使物體表現(xiàn)出具有維持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的趨勢(shì)。慣性的大小體現(xiàn)了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。 

（2）定律是指物體不受外力（客觀上難找到）或所受合外力為零，物體才保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；有外力（合外力不為零）物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或形變）發(fā)生變化。 

（3）、物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 

（4）牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，而是通過(guò)如伽里略斜面實(shí)驗(yàn)等大量事實(shí)基礎(chǔ)上的邏輯推理結(jié)果。 

（5）牛頓第一定律只適用于低速運(yùn)動(dòng)、宏觀物體。物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指平動(dòng)、不涉及轉(zhuǎn)動(dòng)。 

3、應(yīng)用定律分析慣性現(xiàn)象及解題的步驟 

（1）、分析物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，靜止或是勻速直線運(yùn)動(dòng)； 

（2）、找出物體哪部分受力而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 

（3）、找出物體哪部分不受力而不改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 

 

例題分析 

例1、火車在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一個(gè)人向上跳起，發(fā)現(xiàn)他仍落回到原處，這是因?yàn)椋海―） 

A、人跳起后，廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同車一起向前運(yùn)動(dòng)； 

B、人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)； 

C、人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人在下落后必定偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后距離太小，不明顯而已； 

D、人跳起后直到落地，在水平方向上人和車具有相同的速度； 

 

例2、如圖所示，一個(gè)劈形物M放在傾角為θ的斜面上，M上表面呈水平，在M上表面再放一個(gè)光滑小球m，開(kāi)始時(shí)，M m都靜止，現(xiàn)讓M加速下滑，則小球在碰到斜面之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是（B ） 

A、沿斜面方向的直線； 

B、豎直向下的直線； 

C、拋物線； 

D、無(wú)規(guī)則的曲線； 

 

拓展：在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球?qū)�M的壓力為多大？（有能力者完成） 

 

二、牛頓第二定律 

 

目的要求 

掌握牛頓第二定律，進(jìn)一步熟悉受力分析。 

 

知識(shí)要點(diǎn) 

1、牛頓第二定律內(nèi)容： 

物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向始終跟合外力方向一致。 

2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=ma 

注意：公式中單位：質(zhì)量m的單位是千克（kg）；加速度a的單位是米/秒2（m/s2）力F的單位是牛頓（N）----使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N。 

3、牛頓第二定律注意從以下“四性”加深理解： 

（1）、矢量性：加速度的方向始終與合外力方向一致； 

（2）、即時(shí)性：F=ma，合外力與加速度在數(shù)值上是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，F(xiàn)變化，a也隨之發(fā)生變化。但F=ma始終成立； 

（3）、相對(duì)性：研究F=ma中，只能取靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參照物； 

（4）、獨(dú)立性：作用在物體上有多個(gè)力時(shí)，每個(gè)力都可獨(dú)立地產(chǎn)生加速度，而物體運(yùn)動(dòng)（合）加速度是各個(gè)（分）加速度的矢量和，因此，求物體加速度可以先求合力再通過(guò)定律求合加速度，也可以通過(guò)定律先求各分力產(chǎn)生的分加速度，再求各分加速度的合加速度。 

4、牛頓第二定律只適用于低速、宏觀物體。 

例題分析 

例1、質(zhì)量為m的木塊位粗糙水平桌面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度為a，當(dāng)拉力方向不變，大小變?yōu)?F時(shí)，木塊的加速度為a1，則：（ C ） 

A、a1=a B、a1﹤2a C、a1﹥2a D、a1=2a 

本題隱含摩擦力，合力不是F或2F。 

例2、如圖1所示，一輕彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了4cm，再將重物向下拉1cm，然后放手，則在釋放的瞬間，重物的加速度是：（g=10m/s2）（ A ） 

A、2.5 m/s2 B、7.5 m/s2 C、10 m/s2 D、12.5 m/s2 

本題考查牛頓第二定律的瞬時(shí)問(wèn)題,這類題型的一般求法： 

（1）首先分析變化瞬間之前的狀態(tài)（進(jìn)行受力分析）； 

（2）判別有哪些力在這一瞬間發(fā)生了變化，哪些力不發(fā)生變化； 

（3）再求出變化后物體受的合力，求得加速度。 

拓展：本題改為再上移1cm，然后釋放，釋放瞬間物體的加速度又 

是多大？方向怎樣？ 

三、牛頓第二定律應(yīng)用（已知受力求運(yùn)動(dòng)） 

目的要求 

通過(guò)受力分析用牛頓第二定律求a，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)量 

知識(shí)要點(diǎn) 

1、牛頓第二定律解題的基本思路： 

2、牛頓第二定律解題的基本思路： 

（1）仔細(xì)審題，弄清題目所給的物理?xiàng)l件和物理過(guò)程，明確要求的物理量； 

（2）確定研究對(duì)象（物體或系統(tǒng)），靈活采用“整體法”或“隔離法”； 

（3）分析研究對(duì)象的受力情況，畫出受力圖示：①已知力、②場(chǎng)力、③接觸力（先彈力后摩擦力）； 

（4）選取坐標(biāo)系，列動(dòng)力學(xué)方程（坐標(biāo)系選取原則：讓盡可能多矢量的分布在坐標(biāo)軸上）； 

（5）選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解運(yùn)動(dòng)學(xué)量； 

例題分析 

例1、如圖所示，一物塊從傾角為Θ，長(zhǎng)為S的斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑，物塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，求物塊滑到底端所需時(shí)間？ 

拓展：如果物體在斜面底端以初速度v0沿斜面上滑，假如物體不會(huì)到達(dá)斜面頂端，求物體到斜面底端時(shí)的速度，物體上滑和下滑時(shí)間誰(shuí)長(zhǎng)？