牛顿三定律(你对牛顿三定律了解多少)力的分析是一个知识层面,可以说是区分中学时代的学渣和学霸 。我们从二年级第二学期就开始接触力学了 。此时力学分析比较简单,主要是水平方向和垂直方向,这是两个方向 。到了高中的时候,它开始走其他奇怪的方向,最常见的就是斜坡 。这时受力分析会变得相对复杂,因为会引入三角函数,会死人 。尤其是在整个操作过程中,有大量的信件 。多少开始怀疑这里的生活!
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好了,不说那些有趣的话了,我们直接去干货吧 。
要发挥好力的分析,必须掌握魔鬼三定律 。它们是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律 。一定要弄清楚他们是什么意思!
牛顿第一定律:一切事物总是处于匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变这种状态 。
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牛顿第一定律应从以下几个方面来理解:
(1)明确惯性的概念 。
定律前半句“所有物体总是保持匀速直线运动或静止状态”揭示了物体的一个重要属性——惯性,即物体保持匀速直线运动或静止状态的性质 。牛顿第一定律指出,所有物体在任何情况下都有惯性 。因此,牛顿第一定律也被称为惯性定律 。
②确定力的含义 。
定律的后半句“直到外力迫使其改变这种运动状态”其实就是力的定义,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,对此要认真理解 。
③定性揭示力与运动的关系 。
牛顿第一定律指出了物体不受外力影响时的运动规律 。它只描述了一种理想状态,但实际上,不受外力影响的物体是不存在的 。当物体的外力为零时,其效果与不受外力影响的物体相同 。但是,我们不能把“不受外力影响”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 。
【例题】将一个质量为m的物体放在光滑的水平面上,受到水平力f的作用,如图,试讨论:
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(1)此时有什么力作用在物体上?
②每个力是否产生加速度?
③物体的实际运动是什么?
④为什么物体会呈现这种运动状态?
【解析】①此时物体受到三个力的作用,即重力、支撑力和水平力f .
②从“力是加速度的原因”可知,每个力都应该产生加速度 。
③物体的实际运动是沿力f方向的加速度运动,a = f/m .
【牛顿三大定律你知道多少 牛顿三定律】④由于重力和支撑力是一对平衡力,两者的作用相互抵消,此时作用在物体上的合力等于f .
从上面的分析可以看出,一个物体只能有一种运动状态,物体的运动状态只能由物体的合力来决定,而不是一个力或者几个力 。我们把物体运动加速度和物体合力之间的对应关系称为牛顿第二定律的恒等式 。
因此,在牛顿第二定律f = ma中,f是物体上的合力,加速度的方向与合力的方向相同 。
牛顿第三定律
两个物体之间的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”是指,对于任何对象,在任何条件下,这两个平等的关系都是成立的 。这可以从以下几个方面来理解:
①无论物体的大小和形状如何,比如大物体之间,大物体和小物体之间,或者任何形状的物体之间,相互作用力总是大小相等 。
②无论物体的运动状态如何,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总是大小相等的 。
③作用力和反作用力的产生和消失是同时发生的 。因为如果其中一个生成或消失,另一个必然同时生成或消失 。否则,他们之间的平等关系就不会建立 。认为作用力和反作用力的产生优先是错误的 。
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,例如,如果力是弹性的,那么反作用力也必须是弹性的;如果力是摩擦力,反作用力也一定是摩擦力等 。一个力和它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在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,也就是受力物体是相同的 。
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