牛頓第二定律_課件(共2課時)-在線瀏覽
2025-03-07 18:54本頁面
【正文】 (5)相對性：物體的加速度必須是對靜止的或勻速直線運動的參考系而言的．對加速運動的參考系不適用．如圖所示，若物體 A、 B均加速運動，但加速度不同，求 B相對于 A的加速度時，若以 A為參考系，運用牛頓第二定律則是錯誤的，因為 A是加速運動的．只能是運用牛頓第二定律求 B對地的加速度 aB和 A對地的加速度 aA，然后得到 aBA＝ aB－ aA. 特別提醒： ( 1 ) 物體的加速度和合外力是同時產生的，不分先后，但有因果性，力是產生加速度的原因，沒有力就沒有加速度． ( 2 ) 不能根據(jù) m ＝Fa得出 m ∝ F ， m ∝1a的結論．物體的質量 m 與物體受 的合外力和運動的加速度無關． 7．定律的物理意義 牛頓第二定律以簡單的數(shù)學形式表明了運動和力的關系．使我們能夠把物體的運動情況和受力情況有機地聯(lián)系起來 . 1．物體所受合外力的方向決定了其加速度的方向，合外力與加速度的大小關系是 F＝ ma，只要有合外力，不管速度是大還是小，或是零，都有加速度，只要合外力為零，則加速度為零，與速度的大小無關．只有速度的變化率才與合外力有必然的聯(lián)系． 2．合力與速度同向時，物體做加速運動，反之減速． 3．力與運動關系： 力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力 → 加速度 → 速度變化 (運動狀態(tài)變化 )，物體所受到的合外力決定了物體加速度的大小，而加速度的大小決定了單位時間內速度變化量的大小，加速度的大小與速度大小無必然的聯(lián)系． 4 ．加速度的定義式與決定式： a ＝Δ vΔt是加速度的定義式，它給出了測量物體的加速度的方法，這是物理上用比值定義物理量的方法； a ＝Fm是加速度的定義式，它揭示了物體產生加速度的原因及影響物體加速度的因素． 特別提醒： 物體的加速度的方向與物體所受的合外力是瞬時對應關系，即 a與合力 F方向總是相同，但速度 v的方向不一定與合外力的方向相同． ? 總結 ? 應用牛頓第二定律解題可分為 二類 、一類是已知物體受力情況求解物體的運動狀況，另一類是已知物體運動狀況，求解物體受力．無論哪一類習題，它們的解題方法都遵循基本規(guī)律，應用牛頓第二定律的解題步驟為： ? ①認真分析題意， 建立物理圖景 ．明確已知量和所求量． ? ② 選取研究對象 ，所選取的對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的系統(tǒng)（有關這一點，我們以后再講解）． ? ③ 對研究對象的受力進行分析 ．利用力的合成與分解，求合力表達式方程或分力表達式方程． ? ④ 對研究對象的運動狀態(tài)進行分析 ，運用運動學公式，求得物體加速度表達式． ? ⑤根據(jù)牛頓第二定律 F＝ ma， 聯(lián)合力的 合成、分解的 方程和運動學方程組成方程組 ． ? ⑥ 求解方程組 ，解出所求量，若有必要，對所求量進行討論． 正交分解法是把一個矢量分解在兩個互相垂直的坐標軸上的方法，是一種常用的矢量運算方法．其實質是將復雜的矢量運算轉化為簡單的代數(shù)運算，從而簡捷方便地解題，是解牛頓第二定律問題的基本方法．物體在受到三個或三個以上的力作用時一般都用正交分解法． 表示方法????? Fx＝ Fx 1＋ Fx 2＋ Fx 3＋ …… ＝ maxFy＝ Fy 1＋ Fy 2＋ Fy 3＋ …… ＝ may 為減少矢量的分解，在建立正交坐標系時，應讓盡可能多的矢量落在兩個坐標軸上，因此，確定 x 軸正方向有兩種方法． 1 ．分解力而不分解加速度：通常以加速度的方向為 x 軸的正方向，建立正交坐標系，將物體所受的各個力分解到 x 軸和 y 軸上，分別得 x 軸和 y 軸上的合力 F x 和F y ，根據(jù)力的獨立作用原理列方程組????? F x ＝ maF y ＝ 0. 2 ．分解加速度而不分解力：若物體受幾個相互垂直的力作用，應用牛頓定律求解時，如果仍分解力就比較煩瑣，所以在建立正交坐標系時，可根據(jù)物體的受力情況，以某個力的方向為 x 軸的正方向，使盡可能多的力落在坐標軸上而分解加速度 a ，得 ax和 ay，根據(jù)牛頓第二定律列方程組????? Fx＝ maxFy＝ may. 特別提醒 ： 正交分解建立坐標系的原則： 1．一般情況：以加速度方向為一個坐標抽的正方向，垂直于加速度方向為另一坐標軸的方向． 2．特珠情況：所有力都在兩個互相垂直的方向上，而加速度不在這兩個方向上，建立坐標系時應使各個力都在坐標軸上，即分解加速度而不分解力． 在應用牛頓第二定律求解物體的瞬時加速度時，經常會遇到輕繩
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