電子課文第三章-文庫吧資料
2025-06-22 14:51本頁面
【正文】 就可以知道地球?qū)υ虑虻囊η闆r．牛頓當(dāng)初探討了這個問題，并進而發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律．電子課文●七 這個題目是，已知運動情況求未知力．滑雪人受到3個力的作用：重力G=mg，方向豎直向下；山坡的支持力F2，方向垂直于山坡，指向滑雪人；阻力F1，方向沿山坡向上．如圖311所示的那樣，建立平面直角坐標(biāo)系．把重力G沿x軸和y軸的方向分解，得：G1=mgsinθ，G2=mgcosθ．在垂直于山坡的方向上，物體沒有發(fā)生位移，沒有加速度，G2和F2大小相等，方向相反，彼此平衡．物體所受的合力F等于G1和F1的合力，取沿山坡向下的方向為正方向，則有，F(xiàn)=G1F1．合力的方向沿山坡向下，使滑雪人產(chǎn)生沿山坡向下的加速度．滑雪人的加速度可由運動學(xué)的公式求得，再根據(jù)牛頓第二定律即可求得未知力．解 一個滑雪的人，質(zhì)量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角θ=30176。 先分析物體的受力情況．物體受到4個力的作用（圖310）：水平拉力F1，方向水平向右；滑動摩擦力F2，方向與物體相對于地面的運動方向相反，水平向左；重力G，方向豎直向下；地面的支持力F3，方向豎直向上．物體在豎直方向上沒有發(fā)生位移，沒有加速度，重力G和支持力F3大小相等，方向相反，彼此平衡．物體所受的合力等于水平方向的拉力F1和滑動摩擦力F2的合力．取水平向右的方向為正方向，則合力F=F1F2==．合力是正值，表示合力的方向是水平向右的．物體原來是靜止的，初速度v0=0，在恒定的合力作用下產(chǎn)生恒定的加速度，所以物體做初速度為零的勻加速直線運動．解 牛頓第二定律確定了運動和力的關(guān)系，使我們能夠把物體的運動情況和受力情況聯(lián)系起來．如果已知物體的受力情況，由牛頓第二定律求出加速度，再由運動學(xué)的公式就可以知道物體的運動情況．相反地，已知物體的運動情況，知道了加速度，由牛頓第二定律就可以求出未知的力．下面舉兩個例子．【例題1】 已知m=7kg，F(xiàn)=14N，t=5s．求vt和s．我們看到，題中的已知量的單位都用國際單位制表示時，計算的結(jié)果也是用國際單位制表示的．既然如此，在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位就可以了．如上面的計算可以寫成：電子課文●六 一個原來靜止的物體，質(zhì)量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s內(nèi)通過的路程是多少？分析 出的速度的單位就是m/s．同樣，用公式F=ma來求力，如果質(zhì)量用kg作單位，加速度用m/s2作單位，求出的力的單位就是kg把兩個彈簧秤A和B聯(lián)結(jié)在一起（圖39）．用手拉彈簧秤A，可以看到兩個彈簧秤的指針同時移動．彈簧秤B的示數(shù)指出彈簧秤A對它的作用力F的大小，而彈簧秤A的示數(shù)指出彈簧秤B對它的反作用力F′的大?。梢钥闯?，兩個彈簧秤的示數(shù)是相等的．改變手拉彈簧的力，彈簧秤的示數(shù)也隨著改變，但兩個示數(shù)總相等．這說明作用力和反作用力大小相等，方向相反．研究表明，兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上．這就是牛頓第三定律．牛頓第三定律在生活和生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛．人走路時用腳蹬地，腳對地面施加一個作用力，地面同時給腳一個反作用力，使人前進．輪船的螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，用力向后推水，水同時給螺旋槳一個反作用力，推動輪船前進．汽車的發(fā)動機驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動，由于輪胎和地面間有摩擦，車輪向后推地面，地面給車輪一個向前的反作用力，使汽車前進．汽車的牽引力就是這樣產(chǎn)生的．如果把后輪架空，不讓它跟地面接觸，這時讓發(fā)動機驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動，由于車輪不推地面，地面也不產(chǎn)生向前推車的力，汽車就不能前進．電子課文●五 力是物體對物體的作用，只要有力發(fā)生，就一定要有受力物體和施力物體．用手拉彈簧，彈簧受到手的拉力，同時彈簧發(fā)生形變，手也受到彈簧的拉力．坐在椅子上用力推桌子，會感到桌子也在推我們，我們的身體要向后移．在平靜的水面上，在一只船上用力推另一只船，另一只船也要推前一只船，兩只船將同時向相反方向運動（圖37）．在水面上放兩個軟木塞，一個軟木塞上放一個小磁鐵，另一個軟木塞上放一個小鐵條（圖38），可以看到，由于小磁鐵和小鐵條相互吸引，兩個軟木塞相向運動起來．地球和地面上物體之間的作用也是相互的，地面上的物體受到地球的吸引（重力），地球也受到地面上的物體的吸引．觀察和實驗表明，兩個物體之間的作用總是相互的．一個物體對另一個物體有力的作用，后一個物體一定同時對前一個物體有力的作用，力是物體與物體間的相互作用．物體間相互作用的這一對力，通常叫做作用力和反作用力．我們把其中一個力叫做作用力，另一個力就叫做反作用力．牛頓第三定律 牛頓第三定律+F2cos60176。F2y=F2sin60176。F1y=F1sin60176。 應(yīng)先求出合力F合．合力的大小可以用作圖法求出，也可以用計算求出．然后用牛頓第二定律求出加速度．作出力的平行四邊形，可以看出力F1和F2的合力在F1和F2的夾角的平分線上．力F1和F2大小相等，由對稱性也可以知道，合力的方向不會偏向于力F1或F2，合力的作用線應(yīng)該在力F1和F2的夾角的平分線上．按一定的標(biāo)度作圖，量出平行四邊形的對角線的長度，就可以求出合力的大?。旅嬗糜嬎愕姆椒ㄇ蠛狭Φ拇笮。?一個物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120176。 F∝ma上式可改寫成等式F=kma．式中的k是比例常數(shù)．如果公式中的物理量選擇合適的單位，可以使k=1，從而使公式簡化．我們在前面已經(jīng)講過，在國際單位制中力的單位是牛頓．其實，牛頓這個單位就是根據(jù)牛頓第二定律定
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