㈠正交分解法

正交分解法是应用牛顿第二定律最普遍、最常用的方法。

牛顿第二定律正交表达式为

为解题方便,在建立直角坐标系时,要考虑尽量减少矢量的分解。有时分解力而不分解加速度;有时分解加速度而不分解力。

[例题与习题]

17.(09年安徽卷) 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是

A. 顾客始终受到三个力的作用

B. 顾客始终处于超重状态

C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下

D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下

答案:C

解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。

㈡整体法和隔离法

整体法和隔离法是牛顿第二定律应用中极为普遍的方法。隔离法是根本,但有时较烦琐;整体法较简便,但无法求解系统内物体间相互作用力。所以只有两种方法配合使用,才能有效解题。故二者不可取其轻重。

在物理的学习中,学会对整体的、局部的对变化全过程、对变化过程的细节进行细致的分析是一项十分重要的基本功。

[例题与习题]

1.                                                                   如图所示,A物体质量为1千克,放于光滑的水平桌面上,在下列两种情况下,A的加速度为多少?

①   用F=1牛顿的力拉绳子。

②   在绳子上挂一个重1牛顿的物体。(g=10m/s2)

2.                                                                   一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套有一个环,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆加速下滑,环与杆的摩擦力大小为f,则此时箱对地面的压力为:

A.Mg ;  B.(M+m)g ;  C.Mg+f ;  D.(M+m)g-f

㈢牛顿第二定律瞬时效应的应用

牛顿第二定律本身就是瞬时关系的表征,解题时应抓住某瞬间前后物体所受合外力的分析,特别注意有那些力变化了,那些力来不及变化。

要特别注意:区别弹性连接物与非弹性连接物的不同作用:

①   弹性连接物要发生形变,其弹力及弹力的变化才能呈现出来,所以弹簧中、弹性绳中的弹力不能发生突变;

②   非弹性连接物中的弹力可以发生突变。

[例题与习题]

1.                                                                   如图所示,两物体PQ分别固定在质量可以忽略不计的弹簧两端,竖直放在一块水平板上并处于平衡状态,两物体的质量相等,若突然把平板撤开,则在刚撤开平板的瞬间:

A.P的加速度为零;    B.P的加速度大小为g;

C.Q的加速度大小为g;  D.Q的加速度大小为2g。

2.                                                                   如图所示,一条轻弹簧和一跟细线共同拉住质量为m 的小球,平衡时细线是水平的,弹簧与竖直方向的夹角为θ,若突然剪断细线,则在刚剪断细线的瞬间,弹簧的拉力为     ,小球加速度的方向与竖直方向的夹角为      ,若上述弹簧改为钢丝,则在剪断细线的瞬间,钢丝的拉力大小为     ,小球加速度的方向与竖直方向的夹角为     

4.牛顿第三定律.

(1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.

(2)作用力和反作用力的关系

①研究两个物体间的相互作用时,区别哪个力是作用力、哪个是反作用力,是没有实际意义的,作用力和反作用力可以任意选取。

②作用力和反作用力是同时存在、同时消失、同时变化的。世界上没有一个物体只受到其他物体的作用而不对其他物体发生作用;也没有一个物体只对其他物体作用而不同时受到其他物体对它的作用。一旦它不对其他物体作用,也一定同时不受其他物体的作用;一旦它不受其他物体作用,同时就不对其他物体作用。

③作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上,各自产生其作用效果。因为作用力和反作用力不是作用在同一个物体上的两个力,所以是不能进行合成运算的,它们永远不会抵消,永远不会达到“平衡”。

④作用力和反作用力是同一性质的力。如果作用力是万有引力,反作用力也必定是万有引力;同样,作用力是弹力,反作用力必定是弹力。

(3)作用力和反作用力与平衡力的区别:

比较项目
作用力与反作用力
平衡力
受力物体
作用在不同的物体上
作用在同一物体上
力的性质
一定是同种性质的力
可以是不同性质的力
作用时间
一定是同时产生、同时变化、同时消失的
可以不同时产生、同时变化、同时消失
作用效果
作用效果不能抵消
作用效果可以抵消
 0  398931  398939  398945  398949  398955  398957  398961  398967  398969  398975  398981  398985  398987  398991  398997  398999  399005  399009  399011  399015  399017  399021  399023  399025  399026  399027  399029  399030  399031  399033  399035  399039  399041  399045  399047  399051  399057  399059  399065  399069  399071  399075  399081  399087  399089  399095  399099  399101  399107  399111  399117  399125  447090 

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