牛頓第二定律經(jīng)典例題(已修改)
2025-08-17 09:45 本頁面
【正文】 牛頓第二定律應用的問題1. 力和運動的關(guān)系力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持運動的原因。由知，加速度與力有直接關(guān)系，分析清楚了力，就知道了加速度，而速度與力沒有直接關(guān)系。速度如何變化需分析加速度方向與速度方向之間的關(guān)系，加速度與速度同向時，速度增加；反之減小。在加速度為零時，速度有極值。例1. 如圖1所示，輕彈簧下端固定在水平面上。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止下落。在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是（ ）圖1A. 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例2. 一航天探測器完成對月球的探測任務(wù)后，在離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行，先加速運動，再勻速運動，探測器通過噴氣而獲得推動力，以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是（ ）A. 探測器加速運動時，沿直線向后噴氣B. 探測器加速運動時，豎直向下噴氣C. 探測器勻速運動時，豎直向下噴氣D. 探測器勻速運動時，不需要噴氣解析：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大。當合力與速度同向時小球速度增大，所以當小球所受彈力和重力大小相等時速度最大。故選CD。解析：受力分析如圖2所示，探測器沿直線加速運動時，所受合力方向與運動方向相同，而重力方向豎直向下，由平行四邊形定則知推力方向必須斜向上方，由牛頓第三定律可知，噴氣方向斜向下方；勻速運動時，所受合力為零，因此推力方向必須豎直向上，噴氣方向豎直向下。故正確答案選C。圖22. 力和加速度的瞬時對應關(guān)系（1）物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應關(guān)系。每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力，而與這一瞬時之間或瞬時之后的力無關(guān)。若合外力變?yōu)榱悖铀俣纫擦⒓醋優(yōu)榱悖铀俣瓤梢酝蛔儯?。這就是牛頓第二定律的瞬時性。
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