表达式:f合=ma;正交分解:∑fx=max,∑fy=may;系统牛顿第二定律:∑f外力=m1a1+m2a2+m3a3+……
内容:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同.
牛顿第二定律
所受合外力不为零:运动状态改变的难易程度
超重:f>g;具有向上的加速度;物体加速上升或减速下降
失重:f完全失重:f=0;具有向下的加速度,大小为g;物体加速下降或减速上升
基本步骤:确定研究对象→受力情况分析,画出受力分析图→运动情况分析,画出运动情景图→由牛顿第二定律列方程→求解,讨论(注意正交分解法的应用)
已知受力情况,求运动情况
已知运动情况,求受力情况律
应用
理解:矢量性,瞬时性,独立性,因果关系,单位关系
物理意义:定量的揭示了力和运动的关系.
系统牛顿第二定律
对连接体,可以在几个物体加速度不同时,考虑合力与加速度的关系
∑f=m1a1+m2a2+…
例3(1994年全国)质量m=10千克的木楔abc静置于粗糙水平面上,滑动摩擦系数μ=0.02,在木楔的倾角为30的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑,如图,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s,在这过程中木楔没有动,,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(g=10m/s)
分析:物块滑下2as=v2a=0.7m/s2
a‖=acosθ=0.61m/s2
f=ma‖=1.0kg×a‖=0.61n水平向右
矢量法:
例:如图,倾角为α的斜坡上行驶着一辆小车,车顶吊着一只单摆,一观察者测得摆线与竖直方向的夹角为β,则可判断小车的加速度大小为:b
a.a=gsinβ/sin(α+β)
b.a=gsinβ/cos(α+β)
c.a=gsinβ/sinα
d.a=gsinα
分析:小球受到重力,拉力与合力组成矢量三角形
mg/sin(90°-α-β)=ma/sinβ
α=gsinβ/cos(α+β)
超重和失重
1.超重:视重>实重a竖直向上n-g=ma
加速上升或减速下降
2.失重:视重<实重a竖直向下g-n=ma
加速下降或减速上升
例:(1994年上海)原来作匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的,具有一定质量的物体a静止在地板上,如图,现发现a突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此升降机的运动可能是:b
加速上升
减速上升
下降
减速下降
三,弹簧问题
弹簧长度的变化影响力的变化,因此研究时往往比较复杂
一般弹簧弹力不会随外力变化而突变,但如果事情值弹簧,一端没有束缚的情况下弹力也会突变
例:竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉m,n固定与杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉m瞬间,小球的加速度大小为12m/s2,若不拔去销钉m而拔去销钉n瞬间,小球的加速度可能是多少(g=10m/s)
分析:拔去销钉瞬间,小球加速度的大小为12m/s2,方向可以向上也可以向下
当a向上时:n–g=ma上部弹簧的力为ma方向向下
撤掉nma+mg=ma1a1=22m/s2
当a向下时:n+g=ma上部弹簧的力为ma方向向上
撤掉nma–mg=ma1a1=2m/s2
抓住几个点
伸到最长的点,压缩到最短的点
弹簧原长的点
受力平衡的点
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