弹性力 1.弹簧及弹性体对连接体的弹力: k△x 2绳子受到拉伸时其内部的弹性张力 (tension)T 绳子受到重力或加速运动都会影响绳中张力分布。 不受摩擦的轻绳上的张力处处相等 对理想光滑面N方向垂直于接触面。 三)摩擦力( friction force) 1静摩擦力( static friction force:fm+F其它=0,f静mnx=, 静摩擦系数( coefficient of static friction),与两物体的质料和 接触面的粗糙程度以及干湿程度等有关。 2滑动摩擦力 (sliding friction force):y 滑动摩擦系数 (coefficient of kinetic friction), 与物体的质料、表面粗糙程度、干湿程度、相对滑动速度 的大小有关。一般地说静摩擦系数不小于滑动摩擦系数。 凹凸不平会增大摩擦力,但过于光洁也会增大摩擦力。 静电吸引力也是产生摩擦力的一个原因。 0
(二) 弹性力 1. 弹簧及弹性体对连接体的弹力: F = −kx 2.绳子受到拉伸时其内部的弹性张力(tension)T 绳子受到重力或加速运动都会影响绳中张力分布。 不受摩擦的轻绳上的张力处处相等。 3. 正压力和支持力N: 对理想光滑面,N方向垂直于接触面。 f o v 0 f (三)摩擦力(friction force) 1.静摩擦力(static friction force): + = 0, 静 F其 它 f f 静max = s N s—静摩擦系数(coefficient of static friction),与两物体的质料和 接触面的粗糙程度以及干湿程度等有关。 2.滑动摩擦力(sliding friction force): f 动 = k N k —滑动摩擦系数(coefficient of kinetic friction), 与物体的质料、表面粗糙程度、干湿程度、相对滑动速度 的大小有关。一般地说静摩擦系数不小于滑动摩擦系数。 凹凸不平会增大摩擦力,但过于光洁也会增大摩擦力。 静电吸引力也是产生摩擦力的一个原因
(四)流体阻力 1物体速度不太大,流体内只有层流, 阻力主要由粘滞性产生 f=-r y--阻力系数( ( resistance coefficient),依赖于 流体性质和物体的几何形状。 半径为F的圆球在粘度为们的流体中 以相对速度γ运动时,它所受的摩擦力为 f=-6rtnrv 2物体穿过流体的速率超过某一限度(但一般仍低于声速, 形成湍流,阻力与粘滯性无关。 2
阻力系数(resistance coefficient),依赖于 流体性质和物体的几何形状。 − − (四)流体阻力 1.物体速度不太大,流体内只有层流, 阻力主要由粘滞性产生。 2.物体穿过流体的速率超过某一限度(但一般仍低于声速), 形成湍流,阻力与粘滯性无关。 f = − v 2 − f v f = −6rv 半径为 的圆球在粘度为 的流体中 以相对速度 v 运动时,它所受的摩擦力为 r
三.牛顿运动定律的应用 要解决的问题就是: 什么物体在什么力的作 解题步骤用下做什么样的运动 选对象细分析列方程口符号解验结果代数据 受运正方程减便量令注 取一个或几个隔 力动交个数‖少于纲特意 分分分 未知|间|结是是统 几析析解量的运果否杏 个数算进相符单 离防止漏画力 和行符合位 误讨 体」防止多画力 差论 实际
三. 牛顿运动定律的应用 选对象 解题步骤 细分析 符号解 验结果 代数据 取 一 个 或 几 个 隔 离 体 列方程 受 力 分 析 运 动 分 析 减 少 中 间 运 算 和 误 差 便 于 对 结 果 进 行 讨 论 量 纲 是 否 相 符 令 特 例 是 否 符 合 实 际 注 意 统 一 单 位 正 交 分 解 方程 个数 等于 未知 量的 个数 防止漏画力 防止多画力 要解决的问题就是: 什么物体在什么力的作 用下做什么样的运动!
「例一:m4=1.5kg,m2=285kg,0=30, H=0.15,/=0.21 求:(1)A、B两物体的加速度 2)绳中的张力; (3)如果A、B互换位置,(1)(2)的结果又如何? 解:1.取隔离体A、B; 2画受力图: sinb=0.500 2cos6=0.182, mg g ,c0s6=0.130, →物体下滑,绳子绷紧, 3列方程 m,g(sin 6-u cos0)-T=m a (建立适当坐标系) mg(sin 8-urg coS 0)+T=mRa
? (3)如果A、B互换位置,(1)(2)的结果又如何? m 1.5kg,m 2.85kg, [例一]: A = B = = 0.15, = 0.21 kA kB 30 , = 解: 1.取隔离体A、B; 2.画受力图: … ; NB m gB ? m gA N A ? ? sin = 0.500, cos = 0.130, kA cos = 0.182, kB ⇒物体下滑,绳子绷紧,… 3.列方程 (建立适当坐标系) m g T m a m g T m a B kB B A kA A − + = − − = (sin cos ) (sin cos ) (2)绳中的张力; 求:(1)A、B两物体的加速度; x y o A f B f T T
4解方程可得: a=g(sin W Am +mBAkB cos0 0 m + m N T= m,m B(uRr-uuDg cos 8 NA TI m+m BO B 5检验结果:量纲正确; A,, =u,r=u: a=g(sin0-ucos 0), T=0. 令 0得:a=gsin6,T=0 令日=90得:a=g,T=0 6代入数据计算可得:a=3.29m/s2,T=0.51N 7若A、B互换位置,绳子松弛,则 a,=g(sin 0-uL cos0)=3.64m/s an=g(sin0-0c00)=312m/s2,T=0
4.解方程可得: ( ) cos (sin cos g m m m m T m m m m a g kB kA A B A B A B A kA B kB − + = + + = − ) 5.检验结果: 量纲正确; 令 得 : kA = kB = a = g(sin − cos),T = 0. 令 = = 0得 : kA kB a = gsin,T = 0. 令 90 得 : = a = g,T = 0. 6.代入数据计算可得: 3.29 / , 0.51 . 2 a = m s T = N 7.若A、B互换位置,绳子松弛,则 (sin cos 3.1 2 / , 0. (sin cos 3.6 4 / , 2 2 = − = = = − = a g m s T a g m s B kB A kA ) ) x y o NB m gB m gA N A A f B f T T