系统牛顿第二定律

2024-05-16

1. 系统牛顿第二定律


系统牛顿第二定律

2. 系统牛顿第二定律怎么来的

定律内容
物体的加速度跟物体所受的合外力F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。而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”。即动量对时间的一阶导数等于外力之和。
牛顿第二定律说明了在宏观低速下,∑F∝a,∑F∝m,用数学表达式可以写成∑F=kma,其中的k是一个常数。但由于当时没有规定1个单位的力的大小,于是取k=1,就有∑F=ma,这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式。
说白了,就是F=ma,因为受力,所以产生加速度。

3. 系统牛顿第二定律


系统牛顿第二定律

4. 系统牛顿第二定律

由于M2与M1保持相对静止,所以可将二者视作一个整体,故F合=(M1+M2)a

5. 牛顿系统第二定律

隔离分析:分析两个物体的受力:先分析环所受的力,由于环是向下做加速度为a的加速运动,那它所受的合外力为mg—f=ma,f是杆给的力,方向向上,即f=mg—ma,再分析杆受的力为竖直向下的重力Mg及竖直向下的环给的f`,以及竖直向上的地面给的支持力N,N与木架对地面的压力大小相等,而f与f是一对作用力与反作用力,杆静止,受力平衡,竖直向上与向下的力大小相等,所以有:N=Mg+f`,f`=f=mg—ma,刚N=Mg+mg—ma
整体分析:环有向下的加速度,则说明竖直向下的力是大于向上的力的,而多出的一部分为环竖直向下运动的加速度,即Mg+mg—N=ma

牛顿系统第二定律

6. 什么是牛顿第二定律 ,有什么用?

1、牛顿第二运动定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。

2、牛顿第二运动定律只适用于质点。对质点系,用牛顿第二运动定律时一般采用隔离法,或者采用质点系牛顿第二定律。
牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。惯性参考系是指牛顿运动定律成立的参考系,在非惯性参考系中牛顿第二运动定律不适用。但是,通过惯性力的引入。可以使牛顿第二运动定律的表示形式在非惯性系中使用
牛顿第二运动定律只适用宏观问题。解决微观问题必须使用量子力学。当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时,由于粒子运动不确定性关系式(即无法同时准确测定粒子运动的方向与速度),物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了,因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解。也就是说经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系式已经失效或者需要修改。量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量(或速度)的概念(即波函数)来描述物体的状态,用薛定谔方程代替牛顿动力学方程(即含有力场具体形式的牛顿第二运动定律)。用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息,但是我们可以知道位置和动量的概率分布,测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系。
牛顿第二运动定律只适用低速问题。解决高速问题必须使用相对论。由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因此当物体做高速移动时需要修改力、速度等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。

7. 什么是牛顿第二定律

牛顿第二定律:物体的加速度跟所受外力的合力成正比, ,跟物体的质量成反比加速度的方向与合力的方向相同,写成公式就是
F合=ma
1N的定义:(使质量为1Kg的物体产生1m/s2 的加速度所需要的力.)
1N=1Kg m/s2
2. 对定律的理解:(1)瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系
                (2)矢量性 :加速度的方向与合外力的方向始终一致. 
                (3)同一性:F与a均是对同一个研究对象而言.
3. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系
 牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。

什么是牛顿第二定律

8. 什么是牛顿第二定律

[知识要点] 
1.运动状态的改变: 
运动状态改变实质上是速度的改变,它包括两种情况:①是速度大小的 
改变,②是运动方向的改变。 
2.牛顿第二定律: 
物体的加速度与外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向 
与合外力方向相同。 
①公式:F合=mas 
②力是改变物体运动状态的原因。因为有了力才会产生加速度。 
③1N的规定:使质量是1千克的物体产生1m/s2加速度的力是1N。 
1N=1kg·m/s2 
(在“牛顿”单位定义以前牛顿第二定律表示为F=kma) 
④加速度是矢量,其方向和合外力方向相同。 
3.平衡状态:物体处于静止或做匀速直线运动的状态,叫平衡状态。 
力的平衡:物体在几个力的作用下处于平衡状态,则这种情况叫力的平衡 
[重点难点分析] 
1.F合=ma 
①力是产生加速度的原因。它的大小决定于F合和物体质量m 
②牛顿第二定律中的F是物体受到合外力,不是某一个力。比如“一个物 
体静止在水平地面上,用力F提它,没有提起”。这个例子中的F只是 
一个拉力,不是牛顿定律中的合外力。所以平时说的一个力F不等同于 
物体的合外力。 
③加速度的方向决定于合外力的方向。它总和合外力方向相同。 
④牛顿第二定律是动力学问题的关键,一定要重视。 
2.合外力、加速度和物体运动速度的关系: 
①当物体受到合外力的方向和物体的运动方向相同时,物体做加速运动。 
当合外力逐渐减小时,加速度逐渐减小,但速度越来越大。 
②当物体受到合外力的方向和物体运动方向相反时,物体做减速度运动。 
不管加速度多大,物体的速度总是减小的。 
3.解题思路: 
①用牛顿第二定律解题,先要画出物体的简单图形 
②正确分析物体的受力。(有合力、分力时,分析合力就不分析它的分 
力,分析分子就不说它的合力。比如右上图,把物体说成“下滑力” 
和“压力”就不说“重力”,说“重力”就不说“下滑力”和“压力” 
4.当解题的结果阻力或加速度是负值时,答案时一定要注意加上方向。比 
如:a=-5m/s2 就应该答:“物体的加速度是5m/s2,物体做减速运动 
(或方向和物体的运动方向相反)。