第四章 力與運動

　　第一節 伽利略理想實驗與牛頓第一定律

　　伽利略的理想實驗（見P76、77，以及單擺實驗）

　　牛頓第一定律

　　1.牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。——物體的運動并不需要力來維持。

　　2.物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫慣性。

　　3.慣性是物體的固有屬性，與物體受力、運動狀態無關，質量是物體慣性大小的唯一量度。

　　4.物體不受力時，慣性表現為物體保持勻速直線運動或靜止狀態；受外力時，慣性表現為運動狀態改變的難易程度不同。

　　第二、三節 影響加速度的因素/探究物體運動與受力的關系

　　加速度與物體所受合力、物體質量的關系（實驗設計見B書P93）

　　第四節 牛頓第二定律牛頓第二定律

　　1.牛頓第二定律：物體的加速度跟所受合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

　　2.a=k?F/m（k=1）→F=ma

　　3.k的數值等于使單位質量的物體產生單位加速度時力的大小。國際單位制中k=1。

　　4.當物體從某種特征到另一種特征時，發生質的飛躍的轉折狀態叫做臨界狀態。

　　5.極限分析法（預測和處理臨界問題）：通過恰當地選取某個變化的物理量將其推向極端，從而把臨界現象暴露出來。

　　6.牛頓第二定律特性：1）矢量性：加速度與合外力任意時刻方向相同

　　2）瞬時性：加速度與合外力同時產生/變化/消失，力是產生加速度的原因。

　　3）相對性：a是相對于慣性系的，牛頓第二定律只在慣性系中成立。

　　4）獨立性：力的獨立作用原理：不同方向的合力產生不同方向的加速度，彼此不受對方影響。

　　5）同體性：研究對象的統一性。

　　第五節牛頓第二定律的應用

　　解題思路：物體的受力情況?牛頓第二定律?a

　　?運動學公式?物體的運動情況

　　第六節 超重與失重

　　超重和失重

　　1.物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超重現象（視重>物重），物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的情況稱為失重現象（物重<視重）。

　　2.只要豎直方向的a≠0，物體一定處于超重或失重狀態。

　　3.視重：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力（儀器稱值）。

　　4.實重：實際重力（來源于萬有引力）。

　　5.N=G+ma

　　（設豎直向上為正方向，與v無關）

　　6.完全失重：一個物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）為零，達到失重現象的極限的現象，此時a=g=9.8m/s?。

　　7.自然界中落體加速度不大于g，人工加速使落體加速度大于g，則落體對上方物體（如果有）產生壓力，或對下方牽繩產生拉力。

　　第七節 力學單位單位制的意義

　　1.單位制是由基本單位和導出單位組成的一系列完整的單位體制。

　　2.基本單位可任意選定，導出單位則由定義方程式與比例系數確定的。基本單位選取的不同，組成的單位制也不同。

　　國際單位制中的力學單位

　　1.國際單位制（符號——單位）：時間（t）——s，長度（l）——m，質量（m）——kg，電流（I）——A，物質的量（n）——mol，熱力學溫度——K，發光強度——cd（坎培拉）

　　2.1N：使1kg的物體產生單位加速度時力的大小，即1N=1kg?m/s?。

　　3.常見單位換算：1英尺=12英寸=0.3048m，1英寸=2.540cm，1英里=1.6093km