牛顿第二定律在连接体中的运用规律分析
2016-04-05贺南波
新课程(下) 2016年12期
关键词:系统
贺南波
(湖南省长沙市达材中学)
课程篇
牛顿第二定律在连接体中的运用规律分析
贺南波
(湖南省长沙市达材中学)
连接体是指所研究问题中涉及的多个物体或者上下叠放,或者前后挤靠,或者通过细绳、细杆或轻弹簧连在一起,或由间接的场力(万有引力、电场力、磁力等)作用在一起的物体系统。对于整个系统来说,涉及的物体多,问题分析复杂,很多学生对这种题型望而生畏,做题兴趣不高,学习效果自然不会很好。在高中阶段,解决连接体问题常采用整体法与隔离法相结合的方法。若整个系统用牛顿第二定律求解,便可使问题化繁为简,变难为易,收到事半功倍的效果。
牛顿第二定律;连接体;加速度;整体法;隔离法
连接体问题主要分为加速度相同和加速度不同两类。当连接体的加速度相同时,很容易想到用整体法来求解加速度,公式表达式为:F合=(m1+m2+m3+…+mn)a。
当两个或两个以上的物体以不同的形式连接构成一个系统,且系统内各物体的加速度不同时,牛顿第二定律照样能应用于整体。若质量为m1+m2,…,mn的物体组成系统,它们的加速度分别为a1,a2,…,an,牛顿第二定律可写成:F合=m1a1+m2a2+m3a3+…+mnan或Fx=m1a1x+m2a2x+m3a3x+…+mnanx其意义为系统受的合外力等于系统内的每一个物体的合外力的矢量和,或某个方向上,系统受的合外力等于系统内的每一个物体在这个方向上受的合外力的矢量和。若选取整个系统为研究对象,对系统这个整体运用牛顿第二定律列出关系式,可以避开系统内物体间的相互作用,可以使一些问题化繁为简,收到事半功倍之效。……
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