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牛頓第二定律 |
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由題意可知，三個物體具有向右的相同的加速度，設為a，把它們三者看成一個整體，則這個整體在水平方向只受外力F的作用。 由牛頓第二定律，即： 隔離 在豎直方向上，應有： 隔離 在水平方向上，應有： 由牛頓第三定律有： 聯立以上四式解得： 【點評】分析處理有相互作用力的系統問題時，首先遇到的關鍵問題就是研究對象的選取。其方法一般採用隔離和整體的策略。隔離法與整體法的策略，不是相互對立的，在一般問題的求解中隨著研究對象的轉化，往往兩種策略交叉運用，相輔相成，所以我們必須具體問題具體分析，做到靈活運用。瞬時性問題 當一個物體（或系統）的受力情況出現變化時，由牛頓第二定律可知，其加速度也將出現變化，這樣就將使物體的運動狀態發生改變，從而導致該物體（或系統）對和它有聯繫的物體（或系統）的受力發生變化。 【例2】如圖4所示，木塊A與B用一輕彈簧相連，豎直放在木塊C上。三者靜置於地面，它們的質量之比是1∶2∶3。設所有接觸面都光滑，當沿水平方向迅速抽出木塊C的瞬時，A和B的加速度 【解答】本題所涉及到的是彈力的瞬時變化問題。 原來木塊A和B都處受力平衡狀態，當突然抽出木塊C的瞬間，C給B的支持力將不復存在，而A、B間的彈簧還沒有來得及發生形變，仍保持原來彈力的大小和方向。 分析此題應從原有的平衡狀態入手 設木塊A的質量為m，B的質量則為2m。 抽出木塊C前木塊，A、B的受力分別如圖5、圖6所示。 抽出木塊C後，A的受力情況在瞬間不會發生變化，仍然保持原有的平衡狀態，則 抽出木塊C後，對B木塊來說，N消失了。則： 故有： 【點評】解答瞬時性問題要把握兩個方面：一是區別“剛性繩”和“彈性繩”，當受力發生變化時前者看成形變為零，受力可以突變；後者的形變恢復需要時間，彈力的大小不能突變。二是正確分析物體在瞬間的受力情況，應用牛頓第二定律求解。 臨界問題 某一物理現象轉化為另一物理現象的轉折狀態叫臨界狀態，臨界狀態可理解為“恰好出現”或“恰好不出現”的交界狀態。處理臨界問題的關鍵是要詳細分析物理過程，根據條件變化或狀態變化，找到臨界點或臨界條件，而尋找臨界點或臨界條件常常用到極限分析的思維方法。 【例3】如圖7所示，傾角為α的光滑斜面體上有一個小球m被平行於斜面的細繩繫於斜面上，斜面體放在水平面上： ⑴要使小球對斜面無壓力，求斜面體運動的加速度範圍，並說明其方向。 ⑵要使小球對細繩無拉力，求斜面體運動的加速度範圍，並說明其方向。 |
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