牛顿定律及其应用
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牛顿第一定律及其实例牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是物理学中最基本的定律之一。
它阐述了物体的运动状态,在没有外力作用时将保持匀速直线运动或保持静止的状态。
本文将介绍牛顿第一定律的表述以及一些实际应用和实例。
1. 牛顿第一定律的表述牛顿第一定律的表述是:“物体在没有外力作用时,保持匀速直线运动或保持静止的状态。
”这个定律揭示了物体的运动状态与外力之间的关系,即在没有外力作用的情况下,物体将保持其原有的状态。
2. 实例一:小车在平直道路上的运动考虑一个小车在平直道路上行驶的情况。
当小车不受到任何外力的作用时,根据牛顿第一定律,小车将保持其匀速直线运动状态。
如果小车处于静止状态,将继续停留在原地。
而如果小车正在以一定速度行驶,将以相同的速度一直沿直线前进。
3. 实例二:摆钟的摆动另一个常见的实例是摆钟的摆动。
摆钟是通过摆铅垂直悬挂的重物来制作的。
当摆钟受到外部扰动时,摆铅会开始摆动。
然而,一旦摆铅停止受到扰动,根据牛顿第一定律,摆钟将保持它原有的运动状态,即保持匀速地摆动,直到受到外部干扰或者摩擦力等导致它停止。
4. 实例三:航天器在太空中的运动牛顿第一定律在太空中的运动也有着重要的应用。
在太空中,航天器和宇航员受到的外部力极小,几乎可以忽略不计。
根据牛顿第一定律,如果航天器没有外力作用,它将保持其匀速的直线运动状态。
这是航天飞行的基础,宇航员可以利用这个定律规划并预测航天器的轨迹和行驶速度。
5. 实例四:足球在场地上滚动足球是另一个很好的例子来说明牛顿第一定律。
当足球被踢出去后,在没有其他外力作用的情况下,它将会沿着匀速直线运动,直到与地面或其他物体发生碰撞为止。
这个实例也遵循牛顿第一定律的规律。
总结:牛顿第一定律是物理学中最基本的定律之一,它阐述了物体运动状态与外力之间的关系。
无外力作用时,物体将保持匀速直线运动或保持静止的状态。
通过实例分析,我们可以看到牛顿第一定律在日常生活中的普遍应用,无论是小车在道路上行驶、摆钟摆动、航天器在太空中运动,还是足球滚动等。
牛顿三大定律的概念及应用_牛顿三大定律的概念及应用牛顿三大定律是在力学当中重要的定律,在这里,我们一起来回顾学习一下牛顿三大定律的概念解读及其应用。
一、概念及解读1、牛顿第一定律(惯性定律):任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
解读:力改变物体的运动状态,惯性维持物体的运动状态,直至受到可以改变物体运动状态的外力为止。
2、牛顿第二定律(加速度定律):物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
解读:(1)适用范围:一般只适用于质点的运动。
(2)表达式为:F=kma(k=1)=ma,这是一个矢量方程,注意规定正方向,一般取加速度的方向为正方向。
(3)牛顿第二定律解题常用的两种方法:①合成法;②正交分解法:已知受力情况时,正交分解力;已知运动情况时,正交分解加速度。
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。
解读:注意相互作用力与平衡力的区别:(1)一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、且分别在两个物体上,一定是同性质力。
而一对平衡力是作用在同一个物体上的两个大小相同、方向相反,作用在同一直线上的力,两个力不一定是同性质力。
(2)一对平衡力中的两个力不一定同时存在,可以单独存在,但一对相互作用力同时存在,同时消失。
二、应用例1.(牛顿第一定律)根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是( )。
A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位臵B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方答案:C。
解析:AB、除了在静止车厢外,在匀速直线前进的车厢内,跳起后,由于水平方向的惯性,人在水平方向依然保持原来的速度,故也将落在车厢的原来位置。
牛顿的三大运动定律解析与应用在物理学领域中,牛顿的三大运动定律是基础且重要的理论,它们对于解释物体运动的规律以及实际应用有着广泛的影响和意义。
本文将对牛顿三大运动定律进行解析,并探讨其在实际生活中的应用。
第一定律:惯性定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明一个物体如果没有受到外力的作用,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这意味着物体具有惯性,只有外力的作用才能改变其状态。
例如,当我们在车辆急刹车时,坐在车内没有扶持物的人会向前倾斜,这是因为人的身体会继续保持运动状态,反应出牛顿第一定律的特性。
第二定律:动量定律牛顿第二定律是描述物体运动与所受力量之间关系的定律,它表明力等于质量乘以加速度,即F=ma。
这条定律揭示了物体的运动状态如何受到力的作用而改变,并定量地描述了力的效果。
例如,当一个人用力推动一辆停着的自行车,施加在自行车上的力越大,自行车的加速度也越大。
第三定律:作用反作用定律牛顿第三定律也被称为作用反作用定律,它表明任何一个物体施加在另一个物体上的力,都会产生一个大小相等、方向相反的力作用到施力物体上。
简单来说,作用力和反作用力相等且反向。
例如,当我们站在地面上,我们的身体对地面施加一个向下的力,而地面同样也对我们的身体施加一个大小相等、方向相反的向上的力,使我们保持平衡。
三大定律的应用牛顿三大运动定律在实际生活中有着广泛的应用。
以下是几个重要的应用示例:1. 汽车行驶汽车的驱动是基于牛顿第三定律的应用。
当汽车的轮胎与地面产生摩擦力时,地面同样施加相当于摩擦力的反作用力到轮胎上,使汽车能够前进。
2. 跳水运动在跳水运动中,运动员通过牛顿第二定律的应用来控制自己的运动。
通过改变身体的姿势和动作,运动员可以控制自己的质量和加速度,从而实现翻滚和旋转等特定动作。
3. 建筑物工程在建筑物的设计和施工中,需要合理运用牛顿定律来平衡和支撑结构的力。
例如,在高楼建筑中,需要根据物体的重力和受力情况来计算和确定建筑材料的强度和支撑结构。
牛顿运动定律及其应用牛顿运动定律是经典物理学的重要组成部分。
该定律是形成整个物理学的基础,它解释了物体运动的力学规律。
牛顿运动定律不仅有纯理论方面的应用,还有实际物理问题的具体解决方案。
一、牛顿运动定律的概念牛顿运动定律简称牛顿定律,是经典力学中的三个基本定律之一,主要阐述了物体在受力作用下的运动规律。
一般认为牛顿运动定律包含以下三个方面的内容:1. 物体运动状态的惯性,即没有外部力作用时,物体将保持静止或匀速直线运动的状态;2. 物体的加速度大小与作用力成正比,方向与作用力方向相同;3. 物体作用力与反作用力大小相等,方向相反。
二、牛顿运动定律的应用1. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律是运动学与动力学的基础,具有重要的应用价值。
在许多科学技术领域,长时间的恒定作用力是很难实现的。
而且,为了保证精度及可靠性,必须满足设备的高精度、长时间性能稳定等需求。
常常采用惯性运动的概念,即由物体的惯性保持其原来的状态,以达到稳定的效果。
比如说,汽车减速时要离开刹车,将离合器松开,让发动机阻力和车轮的弹性力平衡,这就是利用牛顿第一定律所实现的。
2. 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律说明了力与加速度的关系。
任何物体都可以视为质点,即对质量集中在一个点而导致的物体。
它通常被描述为一个物体所受力的大小与速度的变化率成正比。
因此,牛顿第二定律可以被看作是加速度计算的基本公式。
举个例子,当我们想要去提高跳绳的速度时,必须增加绳索的旋转速度,以增加绳上的拉力,使脚踩弹跳更顺畅。
根据牛顿第二定律,物体受力与加速度成正比。
因此,在提高跳绳速度的过程中,我们可以通过应用拉力来增加加速度,从而提高跳绳的速度。
3. 牛顿第三定律的应用牛顿第三定律描述了两个物体之间相互作用的情况。
它表示每个物体受到的作用力与另一个物体施加在其上的相同大小的反作用力相等,方向相反。
举个例子,当人们在游泳时,水对游泳池边的力与离水面很近的空气对人体的相等的反向力是一对牛顿第三定律的作用力和反作用力。
浅析牛顿定律在实际生活中的应用
牛顿定律是由英国数学家和物理学家约翰·牛顿于17世纪研究得出的力学定律,他将经典力学中所有的知识揉之成一论,三大定律即为之。
他的定律被誉为自然界的普遍性规律,在实际生活中也有广泛的运用:
(1)宇宙空间飞行:人们在设计宇宙飞船时,需要对物体的移动情况
进行计算,而它们的运动过程就是根据牛顿定律而开展的,从而保证
飞船能够正确的完成任务。
(2)水利工程:用牛顿定律能够算出水体在引水渠、水库等的流速、
流量及运动方式,从而构建水利科技,解决人们的给水问题。
(3)生产机械:对于精密机械来说,要求其运动轨迹必须准确,牛顿
定律可以求出力与运动过程之间的关系,从而为机械节点的运动提供
了参考依据。
物理学牛顿三大定律的解释与应用牛顿三大定律是经典力学的基石,对于物体运动的解释和描述起着重要的作用。
这些定律由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪末提出,为后来的物理学研究奠定了坚实的基础。
本文将对牛顿三大定律进行解释,并探讨其在实际应用中的重要性。
第一定律:惯性定律牛顿的第一定律,也称作惯性定律,指出一个物体如果处于静止状态,将继续保持静止状态;而如果一个物体处于运动状态,将以相同的速度和方向继续运动,除非受到外力的作用。
此定律强调物体在没有受到外力作用时会保持其原有状态。
惯性定律的解释非常简单:物体有一种存在的“惯性”,即在不受外力作用时,物体将保持其原来的状态。
这一定律常常被用于解释为什么乘坐车辆突然加速或刹车时,我们会向前或向后倾斜。
根据惯性定律,在车辆加速或刹车时,我们的身体趋向保持原来的运动状态,而车辆的运动状态发生了改变,因此产生了身体的倾斜。
此外,在惯性定律的指导下,我们还可以解释为什么离心力会使得转动的物体向外部移动,或者为什么人在转弯时会感到向外推的力道。
这都是因为当物体偏离直线运动时,它会保持惯性,不受力的作用就会向外部移动。
第二定律:运动定律牛顿的第二定律,也被称为运动定律,是最为著名的定律之一。
它表明一个物体所受的力等于质量乘以加速度。
换言之,物体的加速度与作用在它上面的力成正比,与物体的质量成反比。
运动定律的数学表达方式是 F=ma,其中F表示力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
这个定律告诉我们,当我们对物体施加更大的力时,物体的加速度也会随之增加;而当物体的质量增加时,加速度则会减小。
第二定律的应用非常广泛。
例如,通过运动定律,我们可以计算出汽车的加速度,以评估汽车对应用的力和驾驶员的反应能力。
此外,运动定律也被应用于航空航天工程中,用于计算火箭或飞机的加速度和负载能力。
第三定律:作用与反作用定律牛顿的第三定律,又称作作用与反作用定律,指出对于任何施加在物体上的力,物体都会给予同样大小的反作用力,且方向相反。
牛顿运动定律的应用牛顿运动定律是经典力学的基石,被广泛应用于各个领域。
它们为我们解释了物体运动的规律,并且在实际生活和科学研究中有着重要的应用。
在本文中,我们将探讨几个关于牛顿运动定律应用的例子,展示这些定律的实际应用和意义。
一、运动中的惯性第一个应用例子是关于运动中的惯性。
牛顿第一定律告诉我们,一个物体如果没有外力作用,将保持其原有的状态,即静止物体保持静止,运动物体保持匀速直线运动。
这就是物体的惯性。
拿我们日常生活中最常见的例子来说,当我们在汽车上突然刹车时,身体会继续保持前进的动力,直到与座椅或安全带接触,才会停下来。
这说明了牛顿第一定律的应用。
如果没有外力的作用,我们会按照惯性继续移动。
二、加速度与力的关系牛顿第二定律是描述物体加速度与施加在物体上的力之间关系的定律。
它告诉我们,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
运用这一定律,我们可以解释为什么需要施加更大的力来加速一个较重的物体,而用相同大小的力加速一个较轻的物体时,后者的加速度更大。
在我们日常生活中,这个定律的应用非常广泛。
比如,开车时,我们需要踩下油门,施加一定的力来加速汽车。
同时,如果我们要减速或停车,需要踩下刹车踏板,通过施加反向的力来减少汽车的速度。
三、作用力与反作用力牛顿第三定律指出,对于每一个作用力都会有一个同大小、反方向的作用力作用在不同的物体上。
这就是我们常说的“作用力与反作用力”。
这个定律可以解释许多我们生活中的现象。
例如,当我们走路时,脚对地面施加力,地面也会对脚产生同样大小、反方向的力。
这种反作用力推动我们向前移动。
在工程领域中,牛顿第三定律的应用也非常重要。
例如,当一架飞机在空气中飞行时,空气对飞机产生的阻力同时也是飞机推进的力。
这个定律有助于我们设计高效的飞机引擎和减少能源消耗。
四、万有引力定律最后一个应用例子是万有引力定律。
这个定律描述了两个物体之间相互作用的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
牛顿第一定律的实际应用牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是经典力学中的基本原理之一。
它表明物体在没有外力作用下,将继续保持静止或匀速直线运动的状态。
这个定律在日常生活和科学研究中都有广泛的应用。
本文将探讨牛顿第一定律在实际应用中的一些例子。
1. 车辆行驶过程中的应用当驾驶汽车时,我们会注意到当车辆急刹车或突然加速时,乘客会有向前或向后的冲击感。
这是因为车内乘客由于惯性的作用,会保持相对静止状态,而车辆的运动状态发生突变。
牛顿第一定律解释了这种现象,说明乘客的身体保持其原有状态,即继续匀速直线运动,直至外力改变。
2. 建筑工地上的应用在建筑工地上,当工人用锤子敲击钉子时,如果没有给予足够的力量,钉子将无法钉进材料中。
这是因为按照牛顿第一定律,当我们对静止物体施加一个力时,物体将保持静止,直到外力足够大,突破物体的惯性,使其发生运动。
3. 运动员的表现在体育竞技中,运动员的表现也可以通过牛顿第一定律得到解释。
例如,在短跑比赛中,当比赛开始时,参赛选手需要克服自身的静止状态,并运用足够的力量来达到最大速度。
在这个过程中,牛顿第一定律揭示了运动员首先需要克服自身的惯性,才能迅速加速。
4. 太空中的应用在太空中,牛顿第一定律是宇航员进行空间行走的关键。
当宇航员在太空中进行移动时,没有重力的影响,他们的身体将保持匀速直线运动的状态,直至外力改变。
因此,宇航员需要通过推力来改变自己的运动方向和速度。
5. 摩擦力的分析摩擦力是指两个物体相对运动或准备进行相对运动时的阻碍力。
牛顿第一定律指出,当物体受到一个方向上的恒定力作用时,动摩擦力将与该方向上的外力相等,使得物体保持静止或匀速直线运动。
这一定律的应用可以帮助我们理解运动物体之间的摩擦力特征以及如何减少或利用摩擦力。
总结:牛顿第一定律的实际应用在各个领域都有广泛的应用。
无论是在汽车行驶、建筑工地、体育竞技、太空探索还是摩擦力的分析等方面,牛顿第一定律都起着关键的作用。
牛顿的三大运动定律牛顿是17世纪英国的一位伟大的物理学家和数学家,他的三大运动定律对于现代物理学的发展起到了重要的推动作用。
这三大运动定律揭示了物体运动的基本规律,对于我们理解和解释自然界中的各种运动现象非常重要。
下面将详细介绍牛顿的三大运动定律及其应用。
第一定律:惯性定律牛顿的第一定律也被称为惯性定律。
它表明,如果一个物体没有受到外力的作用,那么它将保持静止状态或者以恒定速度沿着直线运动。
这个定律可以简单地用公式来表示为:ΣF = 0,其中ΣF表示受力合力,如果ΣF等于零,那么物体的速度将保持不变。
惯性定律可以解释很多现象,比如一个静止的物体为什么不会自发地运动起来,或者一个物体为什么在没有外力作用时保持匀速直线运动。
同时,这个定律还可以帮助我们理解一些特殊现象,比如车上的人在车突然停下来时向前倾斜的原因,或者火车急刹车时物体向后滑动的原因。
第二定律:动量定律牛顿的第二定律也被称为动量定律。
它表明,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
用公式表示为:F = ma,其中F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
动量定律告诉我们,一个物体的运动状态将会随着作用力的改变而改变,当作用力增大时,物体的加速度也会增大,而当质量增大时,物体的加速度则会减小。
这个定律在我们日常生活中有很多应用,比如计算物体所受的力、估算物体的质量以及分析物体的运动状态等。
第三定律:作用与反作用定律牛顿的第三定律也被称为作用与反作用定律。
它表明,任何一个物体施加在另一个物体上的力,都会受到另一个物体对其施加的大小相等、方向相反的力。
即:对于任何作用力F,都会有一个与之大小相等、方向相反的反作用力-F。
作用与反作用定律可以用来解释很多现象,比如划船时船身后退的原因、发射火箭时火箭向上飞的原因等。
此外,作用与反作用定律还可以帮助我们理解交通事故的原因,从而更好地避免事故的发生。
牛顿的三大运动定律是物理学的基础,它们揭示了运动的本质规律。
牛顿运动定律及其应用众所周知,牛顿是一位伟大的科学家,他提出了三个著名的运动定律,即牛顿运动定律。
这些定律不仅在科学界具有重要意义,而且在日常生活中也有广泛的应用。
第一个运动定律,也被称为惯性定律,表明一个物体如果没有受到外力的作用,将保持静止或匀速直线运动。
这个定律在我们日常生活中有很多例子。
比如,当火车急刹车时,乘客会因为惯性而向前倾斜。
同样地,当你突然松开手中的物体,它会因为惯性而继续沿原来的方向运动,直到受到其他力的作用。
第二个运动定律,也被称为运动定律,描述了物体的加速度与作用力之间的关系。
它的数学表达式为 F = ma,其中 F 表示作用力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
这个定律告诉我们,当一个物体受到力的作用时,它的加速度与所受的力成正比,质量越大,所需的力越大,加速度越小。
运动定律在工程学中有着广泛的应用。
以汽车设计为例,工程师们需要计算出车辆所受到的各个力,以确定所需的引擎功率和牵引力。
根据运动定律,如果汽车质量较大,所需的力也就相应增加,因此需要更强大的引擎才能使汽车加速。
此外,运动定律还能解释为何重装的卡车在起步时需要更长的时间来加速。
第三个运动定律,也被称为作用与反作用定律,它指出每一个作用力都会伴随着一个大小相等、方向相反的反作用力。
这个定律在我们的日常生活中千真万确。
例如,当你站在地面上,你会感受到地面对你施加的支持力,同时你对地面施加的力被地面反作用,使你保持平衡。
作用与反作用定律在许多机械装置的设计中扮演着重要角色。
以火箭发射为例,当火箭燃烧燃料释放出的气体向下喷射时,根据作用与反作用定律,火箭就会受到向上的反作用力,从而推动火箭向上运动。
这也是为什么火箭升空时的火焰向下喷射的原因。
牛顿运动定律的应用远不止于此。
在体育训练中,教练们通过深入了解运动定律,设计出更加科学合理的训练方法。
比如,在田径运动中,运动员需要通过腿部的推力来加速,而不是仅仅通过手臂的摆动。
牛顿运动定律应用一.牛顿第二定律1.内容:物体的加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合力的方向相同.2.表达式:F=ma.3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.4二.动力学两类基本问题1.已知物体的受力情况求物体的运动情况根据物体的受力情况求出物体受到的合外力,然后应用牛顿第二定律F=ma求出物体的加速度,再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况——物体的速度、位移或运动时间等.2.已知物体的运动情况求物体的受力情况根据物体的运动情况,利用运动学公式求出物体的加速度,然后再应用牛顿第二定律F=ma求出物体所受的合外力,进一步求出某些未知力.注意:(1)加速度起到了力和运动间的“桥梁”作用,即无论哪类动力学问题,分析时都要“经过”加速度.(2)物体的运动情况由受力情况及物体运动的初始情况共同决定.三.超重与失重1.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.2.超重、失重和完全失重的比较(1)超重并不是指重力增加了,失重并不是指重力减小了,完全失重也不能理解为物体不受重力了.(2)判断一个物体处于超重还是失重状态,主要根据加速度沿竖直方向的分量方向进行判断,若有向上的分量,则超重,若有向下的分量,则失重.四、应用牛顿第二定律求解两类动力学问题的基本方法无论是已知运动求受力,还是已知受力求运动,做好“两分析”是关键,即受力分析和运动分析(受力分析时画出受力图,运动分析时画出运动草图),其基本方法是:(1)抓住物理量——加速度,按下列框架思路进行:(2)认真分析题意,明确已知量与所求量(注意符号).(3)选取研究对象,分析研究对象的受力情况与运动情况,物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的,而加速度是联系力和运动的桥梁.(4)利用力的合成与分解、正交分解等方法及运动学公式列式求解,并做检验、讨论.五.牛顿定律模型归类1. 应用牛顿第二定律的常用方法——合成法、分解法合成法合成法需要首先确定研究对象,画出受力分析图,将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成,直接求出合力,再根据牛顿第二定律列式求解,此方法被称为合成法,具有直观简便的特点.分解法分解法需确定研究对象,画出受力分析图,根据力的实际作用效果,将某一个力分解成两个分力,然后根据牛顿第二定律列式求解,此方法被称为分解法.分解法是应用牛顿第二定律解题的常用方法,但此法要求对力的作用效果有着清楚的认识,要按照力的实际效果进行分解.例1如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为m=1 kg.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.(2)悬线对球的拉力.2.正交分解法正交分解法需确定研究对象,画出受力分析图,建立直角坐标系,将相关作用力投影到相互垂直的两个坐标轴上,然后在两个坐标轴上分别求合力,再根据牛顿第二定律列式求解,此方法被称为正交分解法.直角坐标系的选取,原则上是任意的,但坐标系建立的不合适,会给解题带来很大的麻烦,如何快速准确地建立坐标系,要依据题目的具体情境而定,正交分解的最终目的是为了合成.当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,通常采用正交分解法解题.为减少矢量的分解,建立坐标系时,确定x轴的正方向常有以下两种选择.(1)分解力而不分解加速度分解力而不分解加速度,通常以加速度a的方向为x轴的正方向,建立直角坐标系,将物体所受的各个力分解在x轴和y轴上,分别求得x轴和y轴上的合力F x和F y.根据力的独立作用原理,各个方向上的力分别产生各自的加速度,得F x=ma,F y=0.例2如图所示,小车在水平面上以加速度a向左做匀加速直线运动,车厢内用OA、OB两根细绳系住一个质量为m的物体,OA与竖直方向的夹角为θ,OB是水平的.求OA、OB两绳的拉力F T1和F T2的大小.(2)分解加速度而不分解力物体受几个互相垂直的力的作用,应用牛顿运动定律求解时,若分解的力太多,则比较繁琐,所以在建立直角坐标系时,可根据物体的受力情况,使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a,得a x和a y,根据牛顿第二定律得F x=ma x,F y=ma y,再求解.这种方法一般是在以某个力的方向为x轴正方向时,其他的力都落在或大多数落在两个坐标轴上而不需要再分解的情况下应用.例3. 如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ.求人受到的支持力和摩擦力.[练习]质量为m的物体放在倾角为α的斜面上,物体和斜面的动摩擦因数为μ,如沿水平方向加一个水平力F,使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动,如图所示,则力F多大?3.整体法和分隔法如果系统是由几个物体组成,它们有相同的加速度,在求它们之间的作用力时,往往是先用整体法求它们的共同加速度,再用分隔法求它们之间的作用力.例4如图所示,质量为2m的物体A与水平地面间的摩擦可忽略不计,质量为m的物体B与地面间的动摩擦因数为μ,在水平推力F的作用下,A、B做匀加速直线运动,则A对B的作用力为多大?[练习] 质量为m的两个梯形木块A和B,紧挨着并排放在水平面上,在水平推力F作用下向右做加速运动,如图所示.为使运动过程中A和B之间不发生相对滑动,求推力F的大小.(不计一切摩擦力)4.极限分析法在处理临界问题时,一般用极限法,特别是当某些题目的条件比较隐蔽、物理过程又比较复杂时.如果题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等关键词时,一般隐藏着临界问题,处理这类问题时,常常把物理问题或过程推向极端,从而将临界状态及临界条件显露出来,以便解题.例5如图所示,质量为M的木板上放着一质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2.若要将木板从木块下抽出,则加在木板上的力F至少为多大?5.超重与失重例6如图所示,某直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子.设投放的初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是()A.箱内物资对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物资受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物资受到的支持力比刚投下时的大D.若下落距离足够长,箱内物资有可能不受箱子底部的支持力而“飘起来”6.假设法有些物理过程没有出现明显的临界问题的线索,但在变化过程中不一定出现临界状态,解答此类问题一般用假设法,即假设出现某种临界状态,物体的受力情况及运动状态与题设是否相符,最后再根据实际情况进行处理.例7一斜面放在水平地面上,倾角θ=53°,一个质量m=0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图16-7甲所示.斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计斜面与水平面的摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时,求细绳的拉力及斜面对小球的弹力.(g取10 m/s2)7.牛顿定律瞬时状态分析方法概述1.刚性物体与弹性物体(1)刚性物体:物理问题中的有些物体,如细绳、轻杆、桌面、斜面等,它们受力不发生明显的形变,或者说形变可以瞬间恢复,它们与接触物体之间的弹力可以发生突变.(2)弹性物体:弹簧、橡皮筋、充足气的球等,它们受力会发生明显的形变,而且形变的恢复不能在瞬间完成,故它们与接触物体之间的弹力不会发生突变.(1)与刚性物体相连接时,该物体的其他受力可能发生突变.(2)与弹性物体相连接时,该物体的合外力等于撤去的力的相反力.注意:这里的“瞬间”指趋于零的一小段时间后,或者理解为“破坏过程”这一小段时间后.例8如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度.[练习]如图所示,质量相等的两个物体之间用一轻弹簧相连,再用一细线悬挂在天花板上静止.当剪断细线的瞬间两物体的加速度各为多大?8.传送带类问题分析法例9有一足够长的水平传送带以2 m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少?[练习]如图所示,传送带与地面倾角为37°,AB长为16 m,传送带以10 m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.求物体从A至B所需的时间.9.牛顿定律结合图像分析法例9.如图甲所示,光滑固定细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动.推力F与小球速度v随时间变化的规律如图17-6乙所示,g取10 m/s2.求:(1)小环的质量m.(2)细杆与地面间的倾角10.多过程问题分析—程序法例10.如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB与水平面BC连接,质量m=2 kg 的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7 m.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,当物体受到一水平向左的恒力F=8 N作用时,且当作用时间t=2 s后撤去该力,不考虑物体经过B点碰撞时的能量损失,重力加速度g取10 m/s2.求撤去拉力F后,经过多长时间物体经过B点.。