人教版必修一45牛頓第三定律12(編輯修改稿)
2024-12-25 09:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小車，有一彎折的細(xì)桿，彎折成角度 θ ，如圖 452所示，其另一端固定了一個(gè)質(zhì)量為 m的小球．問：（ 1）小車靜止時(shí)小球?qū)U的作用力；（ 2）當(dāng)車子以加速度 a向左加速前進(jìn)時(shí)，再求小球 對(duì)細(xì)桿的作用力。 解析 小球?qū)?xì)桿的作用力很難直接求出，依據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)移研究對(duì)象，只要能求出細(xì)桿對(duì)小球的作用力，其反作用力就 可求出。 （ 1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，小球受兩個(gè)力的作用：重力 G 和桿對(duì)它的作用力 F，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，所以此時(shí)桿對(duì)小球的作用力 F 方向沿豎直 向上，大小等于小球的重力 mg。小球?qū)U的作用力方向豎直向下，大小等于 mg。 （ 2）當(dāng)車子以加速度 α 向左加速前進(jìn)時(shí)，把桿對(duì)小球的作用力 F 沿水平和豎直方向分解，水平分力為 F1，豎直分力為 F2，如圖 453所示，由牛頓第二定律可知： F2mg=0① F1=mα ② 桿對(duì)小球的作用力 F= = 。故球?qū)?xì)桿作用力， F′=F= ，方向如圖 453， tanα=a/g。 拓展 有的同學(xué)會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為細(xì)桿對(duì)小球作用力 F 的方向沿細(xì)桿向上，產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的原因是沒有區(qū)分繩子和細(xì)桿對(duì)小球作用力的特點(diǎn)，繩子的拉力一定沿著繩子的收縮方向，而細(xì)桿的作用力就不一定沿著細(xì)桿方向。由圖 453可以看出，只有當(dāng) a=gtanθ 時(shí)，桿對(duì)小球的的力才沿桿子方向。 ［能力訓(xùn)練］ 力是 _____________的相互作用，物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫做 ___________和_______________． 物體間、作用力、反作用力 兩物體之 間的作用力和反作用力總是 ___________， ___________， ___________．這就是牛頓第三定律． 大小相等，方向相反，作用于同一直線上 一對(duì)作用與反作用力和一對(duì)平衡力的主要區(qū)別如下
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