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事業單位公共基礎知識:物理學之父——牛頓

2022-09-13 09:02:18 |文章來源:華圖事業單位|事業單位考試網

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事業單位公共基礎知識之科技知識:物理學之父——牛頓

牛頓是人類歷史上出現過的最偉大、最有影響的科學家,被譽為“物理學之父”,他在1688年發表著作《自然哲學的數學原理》,用數學方法闡明了宇宙中最基本的法則——萬有引力定律和三大運動定律,在人類探索世界的道路上留下了濃彩重抹的一筆。

一、牛頓第一定律(慣性定律)

1.內容

任何一個物體在不受外力或受平衡力的作用時,總是保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。

物體所顯示出的維持運動狀態不變的這性質稱為慣性。所以,這定律又稱為慣性定律。

2.相關因素

質量是慣性大小的量度。

慣性大小只與質量有關,與速度和接觸面的粗糙程度無關。質量越大,克服慣性做功越大;質量越小,克服慣性做功越小。

3.注意

力不是保持物體運動狀態的原因,而是改變物體運動狀態的原因。

二、牛頓第二定律(加速度定律)

1.內容

物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,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.公式

F合=ma。(F是合外力,m是質量,a是加速度)

3.注意

(1)牛頓第二定律是力的瞬時作用規律。力和加速度同時產生、同時變化、同時消失。

(2)力是產生加速度的原因。物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。

(3)F合、m、a對應于同一物體。

(4)牛頓第二定律只適用于低速運動的物體(與光速比速度較低)和宏觀物體,不適用于微觀原子。

三、牛頓第三定律(作用力和反作用力定律)

1.內容

兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一直線上,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,負號表示反作用力F'與作用力F的方向相反)

3.注意

(1)力的作用是相互的。同時出現,同時消失。

(2)作用力和反作用力作用在兩個物體上,產生的作用不能相互抵消。

(3)作用力也可以叫做反作用力,只是選擇的參照物不同

(4)作用力和反作用力因為作用點不在同一個物體上,所以不能求合力。

四、萬有引力定律

1.內容

自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。

2.公式

(F為兩個物體之間的引力;G為萬有引力常量;m1、m2表示兩個物體的質量;r表示兩個物體之間的距離)

3.意義

(1)牛頓利用萬有引力定律說明了天體運動規律,解釋了月球運動中早已發現的二均差,出差等;另外,他還解釋了彗星的運動軌道和地球上的潮汐現象。

(2)根據萬有引力定律成功地預言并發現了海王星。

(3)它第一次揭示了自然界中一種基本相互作用的規律,在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。

牛頓的四條定律構成了一個統一的體系,被認為是"人類智慧史上最偉大的一個成就",由此奠定了之后三個世紀中物理界的科學觀點,并成為現代工程學的基礎。

【例題】

1. (單選題)下列關于力和運動關系的說法中,正確的是( )

A. 沒有外力作用時,物體不會運動,這是牛頓第一定律的體現

B. 物體受力越大,運動得越快,這是符合牛頓第二定律的

C. 物體所受合外力為0,其速度一定為0;物體所受合外力不為0,則其速度也一定不為0

D. 物體所受的合外力最大時,速度卻可以為0;物體所受的合外力為0時,速度卻可以很大

【答案】D【解析】根據牛頓第一定律知,物體的運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態的原因。根據牛頓第二定律a=F合/m,合力越大,加速度越大,但速度不一定大。故本題正確答案為D項。

2. (單選題)關于作用力和反作用力的以下說法,正確的是( )

A. 一個作用力和反作用力的合力為零

B. 地球對重物的作用力比重物對地球的作用力大

C. 兩個物體處于平衡狀態時,作用力和反作用力的大小才相等

D. 作用力和反作用力同時產生同時消失

【答案】D【解析】作用力與它的反作用力總是作用在兩個物體上,大小相等,方向相反。但是不能相互平衡,也不能相互抵消。二者是同種性質的力,同時產生同時消失。故本題正確答案為D項。

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(編輯:zhongpen)
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