北大牛頓運(yùn)動(dòng)定律和相關(guān)例題如下:
一、牛頓第一定律:
1. 內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
2. 理解:
a. 運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
b. 慣性是物體的基本屬性,一切物體都有慣性。
c. 物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
例題:
一個(gè)物體在光滑的水平面上受到一個(gè)拉力的作用,當(dāng)力剛作用時(shí),物體立刻產(chǎn)生速度,并且速度越來(lái)越大,此過(guò)程中物體的慣性大小如何變化?
答案:物體的慣性大小不變。因?yàn)閼T性是物體的基本屬性,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),所以物體的慣性保持不變。
二、牛頓第二定律:
1. 內(nèi)容:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2. 表達(dá)式:F=ma。
3. 應(yīng)用舉例:根據(jù)加速度的大小和方向可以判斷合力的方向和大小。
例題:
一個(gè)物體在光滑的水平面上受到一個(gè)拉力的作用,當(dāng)力剛作用時(shí),物體立刻產(chǎn)生加速度,并且加速度的方向跟作用力的方向相同。請(qǐng)根據(jù)牛頓第二定律解釋這個(gè)現(xiàn)象。
答案:因?yàn)槲矬w在光滑的水平面上沒(méi)有摩擦力,所以合外力就是拉力。根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度跟合外力成正比,跟質(zhì)量成反比,所以拉力產(chǎn)生的加速度就是這個(gè)方向。同時(shí),加速度的方向跟合外力的方向相同,所以拉力產(chǎn)生的加速度方向跟拉力的方向相同。
北大牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的例題如下:
一、勻加速直線運(yùn)動(dòng)
例1:一個(gè)物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),若它第一秒內(nèi)通過(guò)的位移是3m,求它的加速度大小和在頭三秒內(nèi)的位移。
解析:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差是一恒量,即Δx=at2,所以有:
Δx=at2=3m
又因?yàn)榈谝幻雰?nèi)的位移為:x?=1/2at?2=3m
解得:a=6m/s2
再根據(jù)位移公式:x=1/2at2可得頭三秒內(nèi)的位移為:x?=1/2a(t?+t2)=9m
二、自由落體運(yùn)動(dòng)
例2:一個(gè)物體從某高處自由下落,在它落地前的最后一秒內(nèi)下落的距離為h=45m,求物體下落時(shí)的高度。
解析:設(shè)整個(gè)下落過(guò)程為$T$秒,則有:$h = \frac{1}{2}gT^{2} - \frac{1}{2}g(T - 1)^{2}$
解得:$T = 5s$
高度為:$H = \frac{1}{2}gT^{2} = 125m$
上述例題展示了牛頓運(yùn)動(dòng)定律在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,即研究物體受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系。通過(guò)這些例題,可以更好地理解和應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。
北大牛頓運(yùn)動(dòng)定律是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念,它描述了物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。牛頓運(yùn)動(dòng)定律包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律。
牛頓第一定律描述了物體的慣性,即物體保持其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。它指出,如果物體沒(méi)有受到外力的作用,它將一直保持其原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這一定律可以解釋許多常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,如物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
牛頓第二定律描述了物體的加速度與其所受合外力之間的關(guān)系,以及物體的質(zhì)量與其慣性之間的關(guān)系。它指出,物體的加速度與合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,同時(shí)與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。這一定律可以用來(lái)計(jì)算物體的加速度,以及解釋物體在受到外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化。
在應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí),需要注意一些常見(jiàn)問(wèn)題。首先,要明確研究對(duì)象,確定其質(zhì)量、受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其次,要分析物體所受的外力和作用效果,并確定哪些力是主要的和關(guān)鍵的。最后,要根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行計(jì)算和推理,得出正確的結(jié)論。
以下是一些常見(jiàn)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律例題和問(wèn)題:
1. 一輛小車在光滑的水平面上向右運(yùn)動(dòng),小車上有一個(gè)豎直的擋板,擋板突然向右倒下,小車將如何運(yùn)動(dòng)?
答:小車將向左加速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樗矫婀饣≤嚊](méi)有受到摩擦力作用,而擋板倒下后給小車一個(gè)向左的力,因此小車向左加速運(yùn)動(dòng)。
2. 一個(gè)物體在斜面上靜止不動(dòng),斜面受到地面的摩擦力嗎?
答:斜面沒(méi)有受到地面的摩擦力作用。因?yàn)槲矬w在斜面上靜止不動(dòng),說(shuō)明它沒(méi)有受到外力的作用,因此斜面不受摩擦力作用。
3. 兩個(gè)物體相撞后發(fā)生了位移,哪個(gè)物體受到了沖量?
答:兩個(gè)物體都受到了沖量作用。沖量是力在時(shí)間上的積累效果,因此兩個(gè)物體都受到了來(lái)自對(duì)方的作用力的沖量。
4. 兩個(gè)物體相撞后發(fā)生了彈性碰撞,它們的動(dòng)量是否守恒?
答:兩個(gè)物體相撞后發(fā)生了彈性碰撞,它們的動(dòng)量是守恒的。因?yàn)榕鲎彩菑椥耘鲎玻瑳](méi)有能量損失,只有動(dòng)量的交換,因此兩個(gè)物體的動(dòng)量守恒不變。
以上是一些常見(jiàn)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律例題和問(wèn)題,通過(guò)解答這些問(wèn)題可以加深對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用。
