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  • 事业单位公共基础知识之科技知识:物理学之父——牛顿

    2022-12-14 16:22 来源:华图教育于凤君

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    事业单位公共基础知识之科技知识:物理学之父——牛顿

      牛顿是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家,被誉为“物理学之父”,他在1688年发表著作《自然哲学的数学原理》,用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律,在人类探索世界的道路上留下了浓彩重抹的一笔。

      一、牛顿第一定律(惯性定律)

      1.内容

      任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。

      物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。所以,这定律又称为惯性定律

      2.相关因素

      质量是惯性大小的量度。

      惯性大小只与质量有关,与速度和接触面的粗糙程度无关。质量越大,克服惯性做功越大;质量越小,克服惯性做功越小。

      3.注意

      力不是保持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因

      二、牛顿第二定律(加速度定律)

      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,加速度的方向跟合外力的方向相同

      2.公式

      F合=ma。(F是合外力,m是质量,a是加速度)

      3.注意

      (1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消失

      (2)力是产生加速度的原因。物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。

      (3)F合、m、a对应于同一物体。

      (4)牛顿第二定律只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)和宏观物体,不适用于微观原子。

      三、牛顿第三定律(作用力和反作用力定律)

      1.内容

      两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。

      2.公式:

      F=-F'(F表示作用力,F'表示反作用力,负号表示反作用力F'与作用力F的方向相反)

      3.注意

      (1)力的作用是相互的。同时出现,同时消失。

      (2)作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。

      (3)作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同

      (4)作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力

      四、万有引力定律

      1.内容

      自然界中任何两个物体都是相互吸引的引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

      2.公式

      (F为两个物体之间的引力;G为万有引力常量;m1、m2表示两个物体的质量;r表示两个物体之间的距离)

      3.意义

      (1)牛顿利用万有引力定律说明了天体运动规律,解释了月球运动中早已发现的二均差,出差等;另外,他还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。

      (2)根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星

      (3)它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。

      牛顿的四条定律构成了一个统一的体系,被认为是"人类智慧史上最伟大的一个成就",由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点,并成为现代工程学的基础

      【例题】

      1. (单选题)下列关于力和运动关系的说法中,正确的是( )

      A. 没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现

      B. 物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的

      C. 物体所受合外力为0,其速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0

      D. 物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以很大

      【答案】D【解析】根据牛顿第一定律知,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。根据牛顿第二定律a=F合/m,合力越大,加速度越大,但速度不一定大。故本题正确答案为D项。

      2. (单选题)关于作用力和反作用力的以下说法,正确的是( )

      A. 一个作用力和反作用力的合力为零

      B. 地球对重物的作用力比重物对地球的作用力大

      C. 两个物体处于平衡状态时,作用力和反作用力的大小才相等

      D. 作用力和反作用力同时产生同时消失

      【答案】D【解析】作用力与它的反作用力总是作用在两个物体上,大小相等,方向相反。但是不能相互平衡,也不能相互抵消。二者是同种性质的力,同时产生同时消失。故本题正确答案为D项。

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    (编辑:sunmiaomiao)

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