牛顿三定律的分析(你对牛顿三定律了解多少)可以说是中学学习生活中区分 和恶霸的一个知识层面 。我们从高二第二学期开始接触力学,这个时候的力学分析比度数方向和垂直方向,也就是这两个方向更简单更重要 。到了高中的时候,又开始了其他奇怪的方向,最常见的就是斜面 。这个时候对力的分析会相对复杂,因为会引入三角函数,会死人 。就是特别操作过程中的很多字母 。多少人开始对这里的生活感到好奇!
好了,不说那些有趣的话了,直接去干货吧,红豆博客 。
要流畅的玩力的分析,需要驾驭魔鬼三定律 。是牛顿之一定律,牛顿第二定律,牛顿第三分离定律 。一定要搞清楚他们的意思!
牛顿之一定律:一切物体总是坚持匀速直线运动的状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态 。
牛顿之一定律应该从以下几个方面来理解:
①理解惯性的概念 。
该定律前半部分“一切物体始终坚持匀速直线运动或静止状态”,揭示了物体的一个主要属性——惯性,即物体坚持匀速直线运动或静止状态的性质 。牛顿之一定律指出所有物体在任何情况下都有惯性 。所以牛顿之一定律也叫惯性定律 。
②肯定了力的含义 。
定律的后半部分“直到一个外力迫使它改变这种活动”,其实就是力的定义,即力是改变一个物体活动的原因,而不是使它保持运动的原因,这个应该从实际出发去理解 。
③定性地揭示了力与活动的关系 。
牛顿之一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律 。它只是描述了一种幻想的情况,而在现实中,没有外力作用的物体是不存在的 。当一个物体受到零外力时,其后果与不受外力作用的后果是一样的 。但是,我们不能把“不作用外力”理解为“零外力” 。
牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比 。
【红豆博客示例】质量为M的物体放在光滑面上,同时受到度数力F的作用,如图 。尝试讨论:
①此时有哪些力作用在物体上?
②每一个力都加速吗?
③对象的实际活动是什么?
④为什么物体会有这种活动?
【解析】①此时物体受到三个力的作用,分离为重力、支撑力和度力f .
②根据“力是加速的原因”,每一个力都要加速 。
【牛顿三大定律你知道多少 牛顿三定律】③物体的实际活动沿力F的方向加速,a = f/m .
④由于重力和支撑力是一对平衡力,它们的作用相互抵消,作用在物体上的合力相当于f .
从上面的分析可以看出,一个物体只能有一种活动状态,决定物体活动状态的只是物体的合力,而不是其中一个力或几个力 。我们把物体活动的加速度和物体的合力之间的这种对应关系称为牛顿第二定律的恒等式 。
所以在牛顿第二定律f = ma中,f是作用在物体上的外力,加速度的方向与外力的方向相同 。
牛顿第三定律
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,作用在同一条直线上 。
这里的“始终”一词强调的是,对于任何对象,在任何条件下,这两个平等关系都成立 。对此,我们可以从以下几个方面来理解:
①不管物体的大小和形状如何,比如大物体和大物体之间,或者大物体和小物体之间,或者任何形状的物体之间,相互作用力总是相等的 。
(2)不考虑物体的活动性,例如静止物体之间、运动物体之间或静止物体与运动物体之间的相互作用力,大小总是相等的 。
③作用力和反作用力的出现和消失是同时发生的 。因为如果其中一个发生或消失,另一个必然同时发生或消失 。否则,他们之间的平等关系就无法建立 。认为作用力和反作用力依次发生是错误的 。
平衡力与作用力和反作用力的区别是:①一个力和它的反作用力必须具有相同的性质 。比如力是弹性的,那么反作用力也一定是弹性的;如果作用力是摩擦力,那么反作用力也一定是摩擦力,等等 。一个力和它之间的平衡力可以是相同的力,也可以是不同的力 。
(2)一个力及其反作用力分别作用于两个相互作用的物体上,即受力物体不同;而一个力和它的平衡力必须同时作用在同一个物体上,也就是受力的物体是相似的 。
③一个力必然有它的反作用力,反作用力同时发生,同时存在,同时消失;然而,一对平衡力可以是这样的,一个力消失,另一个力仍然存在 。
④作用力和反作用力的后果不能互相抵消;而一对平衡力作用在同一个物体上的结果正好互相抵消 。
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