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《專題一、受力分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第三章牛頓運動定律一、牛頓第一定律1?牛頓第一定律導(dǎo)出了力的概念力是改變物體運動狀態(tài)的原因。(運動狀態(tài)指物體的速度)又根據(jù)加速度定義:0=竺,有速度變化就一定有加速度,所以可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。△f(不能說“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是翱速度的原因”,也不能說“力是改變加速度的原因”。)2?牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念一切物體都有保持原有運動狀態(tài)的性質(zhì),這就是慣性。慣性反映了物體運動狀態(tài)改變的難易程度TSS^BjSS運動朕態(tài)不容易改變)。質(zhì)量是物體慣性大小的丿支o3?牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài)牛頓第一定律描述的是物
2、體在不受任何外力吋的狀態(tài)。而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別d勺,所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時矗特例。二、牛頓第三定律1?區(qū)分一對作用力反作用力和一對平衡力一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點有:作用力反作用力作用在兩個不同物體上,而平衡力作用在同…個勵體上;作用力反作用力一定是同種性質(zhì)皿力,帚平屈力可能是不同性質(zhì)的力;作用力反作用力一定是同時產(chǎn)生同時消失的,而平衡力屮的一個消失后,另一亍可能仍然存在。2?—對作用力和反作用力的
3、沖量和功一對作用力和反作用力在同一個過程中(同一段時間或同一段位移)的總沖量…定為零,但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負。這是因為作用力和反作用力的作用時間一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。三、牛頓第二定律1.定律的表述物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,既F=ma(其小的F和加、d必須相對應(yīng))特別要注意表述羽第三句話。因另另和加速度都是矢量,它們的關(guān)系除了數(shù)量左小的關(guān)系外,還有方向Z間的關(guān)系。明確力和加速度方向,也是止確列出方程禹重要環(huán)節(jié)。若F為物體受的合外力,
4、那么。表示物體的實際加速度;若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力,那么。表示物體在該方向上的分加速度;若F為物體受的若干力小的某一個力,那么。僅表示該力產(chǎn)生的加速度,不是物體的實際加速度。1.牛頓第二定律確立了力和運動的關(guān)系牛頓第二定律明確了物體的受力情況和運動情況Z間的定量關(guān)系。聯(lián)系物體的受力情況和運動情況的橋梁或紐帶就是加速度。1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟①明確研究對遂??梢砸阅骋粋€物體為對象,也可以以兒個物體組成的質(zhì)點組為對象。設(shè)每個質(zhì)點的質(zhì)量為mi,對應(yīng)的加速度為⑷,則有:F合^w*v*^^v*^v*v*w*^v*>/
5、*v*^v*v*v*v*-mia2+加旳2+加3a3+?+加“a”對這個結(jié)論可以這樣理解:先分別以質(zhì)點組中的每個物體為研究對象用牛頓第二定律:EF=ma,27尸2=加2。2,EFn=mnan9將以上各式等號左、右分別相加,其中左邊所有力中,凡屬于系統(tǒng)內(nèi)力的,總是成對出現(xiàn)并且大小和等方向和反的,其矢量和必為零,所以最后得到的是該質(zhì)點組所受的所有外力之和,即合外力F。②對研究對象進行受力分析。同時還應(yīng)該分析研究對象的運動臓(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。③若研究對象在不共線的兩mifflLE做加速運
6、動,二般用平行四邊形定則(或三角形定則)解題;若研究對象在不共線的三了以上的力購上>加速運動,?般用正交分解法解題(注意靈活選取坐標(biāo)軸的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。④當(dāng)研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時,那就必須分階段進行受力分析,分階段列方程求解。解題要養(yǎng)成良好的習(xí)慣。只要嚴(yán)格按照以上步驟解題,同時認真畫出受力分析圖,標(biāo)出運動情況,那么問題都能迎刃而解。3.應(yīng)用舉例例1?如圖所示,如圖所示,輕彈簧下端固定在水平而上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落,接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停I上下落。
7、在小球下落的這一全過程中,下列說法中止確的是fA.小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B.從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C.從小球接觸彈簧到到達最低點,小球的速度先增大后減小
8、D.從小球接觸彈簧到到達最低點,小球的加速度先減小后增大莎解:小球的加速度大小決定于小球受到的合外力。從接觸彈簧到到達最低點,彈力從零開始逐漸增大,所以合力先減小后增大,因此加速度先減小后增犬。當(dāng)合力與速度同向時小球速度增大,所以當(dāng)小球所受彈力和重力大小相等時速度最大。選CD。例2.如圖所示,加=4kg的小球掛在小車后壁上,細線與豎直方向成37°角。求:⑴小車以a=
9、g向右加速;⑵小車以a=g向右減速時,細線對小球的拉力戸和后璉對小球的壓力斤各多大?解:⑴向右加速時小球?qū)蟊诒厝挥袎毫?,球在三個共點力作用下向右加速。合外力向右,E向右,因此G和尺的合'->v力一定水平向左,所以Fi的大小可以用平