牛顿运动定律经典例题分析一、
物体受力分析的基本程序: (1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可
二、牛顿定律的适用范围: ( 1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子
解析典型问题问题 1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性
牛顿第二定律 F=ma是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同
在解题时,可以利用正交分解法进行求解
例 1、如图 1 所示,电梯与水平面夹角为300, 当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5 ,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍
分析与解:对人受力分析,他受到重力mg、支持力 FN和摩擦力 Ff 作用,如图 1 所示
取水平向右为 x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得:Ff=macos300, FN-mg=masin300因为56mgF N,解得53mgF f
300aFNmgFf图 1xyaa问题 2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性
牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度
物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的
当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失
例 2、如图 2(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2 的两根细线上, L1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ ,L2水平拉