![]() 圖就這一個(gè)圖吧,文字配的不一樣點(diǎn)。水平地面上有斜面質(zhì)量為M的斜面,任由可看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的滑塊使勁折騰,斜面始終穩(wěn)如泰山,巋然不動(dòng)。按照斜面的粗糙程度,將滑塊的折騰度分為三個(gè)層次。 (1)滑塊在斜面上靜止; (2)斜面粗糙,滑塊在斜面上向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng); (3)理想斜面,光滑,滑塊在斜面上向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 斜面粗糙時(shí),動(dòng)摩擦因數(shù)統(tǒng)一設(shè)為μ。 求解的問題也一樣,小滑塊不同的折騰度下水平地面對(duì)斜面的摩擦力和支持力。 分情況解答: (1)傳統(tǒng)的整體法。加速度一樣,在思維上就把兩個(gè)物體合拍了。看似多體,實(shí)質(zhì)還是單體,只不過個(gè)頭、體重變大了而已。水平地面給斜面的摩擦力為零;支持力豎直向上,與重力平衡,大小為(m+M)g。 (2)隔離法對(duì)m受力分析,運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律可求小滑塊的加速度; mgsinθ-μmgcosθ=ma 重點(diǎn)來了,接下來不是分析斜面的受力,列斜面的受力平衡方程。而是對(duì)斜面和滑塊這個(gè)整體運(yùn)用牛頓第二定律。 水平方向:Ff=macosθ 豎直方向:(M+m)g-FN=masinθ 可能有點(diǎn)懵了,帶入a就把問題解決了? 理論重點(diǎn),這樣做的邏輯原因。 1.牛頓第二定律是一個(gè)矢量表達(dá)式: 強(qiáng)烈建議編寫物理教材的專家和編寫數(shù)學(xué)向量部分的專家多吃幾頓飯,把物理上的矢量也加上箭頭。幼兒園小朋友已經(jīng)讓識(shí)別交通標(biāo)志了,咱高中生能加個(gè)箭頭。省的標(biāo)量、向量看文字識(shí)別。 2.多體的牛頓第二定律表達(dá)式各顧各寫成這樣: 3.將上式點(diǎn)一下睛: 4.有點(diǎn)不同加速度整體法的感覺了吧,邏輯上應(yīng)該沒有問題: 再補(bǔ)一刀,小李飛刀的刀還是胡一刀的刀隨您便 這個(gè)式子的解讀是理解不同加速度整體法的關(guān)鍵
物體1對(duì)物體2,物體2對(duì)物體1,有點(diǎn)像繞口令,不過人家這一對(duì)力恰好是一對(duì)相互作用力。放在一塊矢量相加,剛剛好成了一零蛋。 5.最后的結(jié)論
矢量式相加相等是數(shù)學(xué)知識(shí);內(nèi)力相加為零是物理知識(shí);數(shù)學(xué)與物理在此進(jìn)行了完美的融合。因此牛頓第二定律對(duì)多體也是完全適用的。也可以分解開在兩個(gè)方向獨(dú)立運(yùn)用。 牛刀小試一下情況(3) 對(duì)m隔離:mgsinθ=ma 對(duì)整體: Ff=macosθ (M+m)g-FN=masinθ 理解了就放心用吧,能用! |
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