第二章 第三节 牛顿运动定律的应用
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01-02-03
牛顿运动定律的应用

  跳伞者当空气阻力与重力大小相等时,便不再加速,此时的速度称终极速度。利用牛顿定律可算出终极速度。

 

    


  牛顿运动定律中所说的物体都是指质点而言的。通常,在惯性参考系中,利用牛顿运动定律,并结合质点运动学,可以解决质点动力学的两类问题:

  (1)已知作用于质点的力,求质点的运动,如位置 r(t)、速度 v(t)和加速度 a(t)等。在这类问题中,已知的作用力可能是恒力,也可能是变力。

  (2) 已知质点的运动状况,求作用于质点上的力。

 

  
  求解上述两类问题都离不开牛顿第二定律。这条定律是针对单个质点而言的;若涉及到两个或两个以上质点的运动时,就得逐个分别运用牛顿第二定律。在应用牛顿运动定律解题时,采用一种所谓“隔离体法”,即把所要研究的物体隔离出来,这个被隔离出来的物体叫做隔离体。

  用隔离体法解题时,大致可按下列步骤进行:

  1.根据题设条件和需求,有目的地选一个或几个隔离体作为研究对象;

  2.选定可以作为惯性系的参考系,分析隔离体相对于惯性系的运动状况,在图上标出;

  3.分析隔离体的受力情况,画示力图,并标示出其运动情况;

  4.按牛顿第二定律列出质点运动方程(矢量式);

  5.取合适的坐标轴,对上述矢量形式的质点运动方程,写出它沿各轴的分量式

  6.解出用字母表示的所求结果(代数式);如题中给出已知量的具体数据,应将各量统一换算成用国际制单位来表示,再代入用字母表示的式中算出答案。必要时,还应对所求得的结果进行讨论。