第三講牛頓運(yùn)動定律牛頓定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動定切物體總是保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止■物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。F=ma■兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上牛頓定律的應(yīng)用■從力與運(yùn)動的關(guān)系方面分:(1)已知力求運(yùn)動(2)已知運(yùn)動求力或2從解題方法方面分(1)物體受多個(gè)互成角度的力時(shí)用正交分解法分別沿X軸及Y軸列出動力學(xué)方程求解。(2)當(dāng)研究對象是兩個(gè)物體的問題時(shí),會用隔離受力分析的方法或綜合受力分析的方法列出動力學(xué)方程求(3)對復(fù)雜物理過程,按時(shí)間順序劃分階段的方法(4)超重或失重問題。(當(dāng)物體相對運(yùn)動參照物是靜止的,但相對地面的參照物卻做加速運(yùn)動,會用通過變換參照系統(tǒng)的辦法求解,即在以地面為參照的系統(tǒng)里建立動力學(xué)方程求解。)(5)臨界狀態(tài)問題。(6)其它問題。三.典型例題牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用例1物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖所示。在A點(diǎn),物體開始與彈簣接觸,到B點(diǎn)時(shí),物體速度為零,然后被彈回。下列說法中正確的是(A)物體從A下降到B的過程中,動能不斷變小。(B)物體從B點(diǎn)上升到A的過程中,動能不斷變大。C)物體從A下降到B,以及從B上升到A的過程中速率都是先增大,后減小。(D)物體在B點(diǎn)時(shí),所受合力為零。圖分析:物體從A到B的過程,分為二個(gè)階段,一個(gè)突變點(diǎn)。加速階段,彈力小于重力,N<G,物體所受的合力向下,但加速度數(shù)值逐漸減小,故物體作加速度值減小的加速運(yùn)動,速度仍逐漸增大到N=G(突變點(diǎn))時(shí),速度達(dá)到最大隨著彈簣的繼續(xù)壓縮,物體進(jìn)入減速階段,N>G,物體所受的合力向上,且逐漸增大,但速度方向仍向下,故作加速度值增大的減速運(yùn)動,速度逐漸減小,到B點(diǎn)速度為零,但此時(shí)向上的合力最大。所以物體從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,先作加速度值減小的加速運(yùn)動,速度逐步增大,到加速度等于零時(shí),速度達(dá)到最大;而后隨著彈力N的繼續(xù)增大,物體作加速度值逐步增大的減速運(yùn)動,速度逐漸減小,到A點(diǎn)時(shí)速度最小,但向上的加速度卻最大,即受的合力最大解答:根據(jù)以上分析,本題的答案只有(C)正確。說明:對于類似的彈簧問題,一定要謹(jǐn)慎地對待。本題顯示物體所受的合外力大小和方向一直在變化,絕對不能想當(dāng)然地認(rèn)為A到B過程中彈簣逐漸被壓縮,逐漸增大的彈力與速度方向相反,作減速運(yùn)動,而忘了還有一個(gè)不變的重力存在。例2.在一個(gè)箱子中用兩條輕而不易伸縮的彈性繩ac和bc系住個(gè)質(zhì)量為m的小球,如圖所示,求下列情況時(shí)兩繩張力T、T的大小1)箱子水平向右勻速運(yùn)動;(2)箱子以加速度a水平向左運(yùn)動(3)箱子以加速度a豎直向上運(yùn)動。(三次運(yùn)動過程中,小球與箱子的相對位置保持不變)分析:小球m始終受3個(gè)力:豎直向下的重力mg、水平向右的bc繩張力