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牛顿第二定律的应用及合成法分析动力学问题

更新时间:2023-12-19 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

牛顿第二定理的应用:f2C物理好资源网(原物理ok网)

1.应用牛顿第二定理解题的步骤:f2C物理好资源网(原物理ok网)

(1)明晰研究对象。可以以某一个质点作为研究对象,也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每位质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=f2C物理好资源网(原物理ok网)

对这个推论可以这样理解:先分别以质点组中的每位质点为研究对象用牛顿第二定理:f2C物理好资源网(原物理ok网)

,将以上各色等号左、右分别相乘,其中一侧所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现而且大小相等方向相反,其矢量和必为零物理实验小车加速度,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。。f2C物理好资源网(原物理ok网)

(2)对研究对象进行受力剖析,同时还应当剖析研究对象的运动情况(包括速率、加速度),并把速率、加速度的方向在受力图后面表示下来。f2C物理好资源网(原物理ok网)

(3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,通常用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动,通常用正交分解法解题(注意灵活选定座标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。f2C物理好资源网(原物理ok网)

(4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力剖析,分阶段列多项式求解。f2C物理好资源网(原物理ok网)

2.两种剖析动力学问题的方式:f2C物理好资源网(原物理ok网)

(1)合成法剖析动力学问题若物体只受两个力作用而形成加速度时,依据牛顿第二定理可知,借助平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。非常是两个力相互垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。f2C物理好资源网(原物理ok网)

(2)正交分解法剖析动力学问题当物体遭到两个以上的力作用而形成加速度时,常用正交分解法解题。一般是分解力,但在有些情况下分解加速度更简单。f2C物理好资源网(原物理ok网)

①分解力:通常将物体遭到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,则:f2C物理好资源网(原物理ok网)

(沿加速度方向),f2C物理好资源网(原物理ok网)

(垂直于加速度方向)。f2C物理好资源网(原物理ok网)

②分解加速度:当物体遭到的力互相垂直时,沿这两个互相垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定理列多项式求解,有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度须要具体剖析,要以尽量减低被分解的量,尽量不分解待求的量为原则。f2C物理好资源网(原物理ok网)

3.应用牛顿第二定理解决的两类问题:f2C物理好资源网(原物理ok网)

(1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况解这类题目,通常是应用牛顿运动定理求出物体的加速度,再依据物体的初始条件,应用运动学公式物理实验小车加速度,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下:f2C物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解这类题目,通常是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定理求出物体所受的合外力,从而求出物体所受的其他外力。流程图如下:f2C物理好资源网(原物理ok网)

可以看出,在这两类基本问题中,应用到牛顿第二定理和运动学公式,而它们中间联系的纽带是加速度,所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。f2C物理好资源网(原物理ok网)

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