運動和力的關係,力和速度的關係

2021-09-15 03:37:09 字數 3869 閱讀 3747

1樓:荀瑰

牛頓第一定律即慣性定律提出了「保持自己的靜止或勻速直線運動狀態不變」,這是物體本身的固有屬性,即慣性。也就是說運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態的原因。

那麼,怎樣進一步理解運動和力的關係呢?簡單地概括就是:1.

如果物體所受的合外力為零,那麼物體就保持靜止或保持做勻速直線運動。這時我們稱之為平衡狀態。反之,如果物體處於平衡狀態,則它所受的外力的合力一定為零。

2.如果物體所受的合外力不為零,那麼物體就會做變速運動,即物體運動速度的大小或方向就要發生改變。可以肯定,如果物體在做變速運動,則它所受的外力的合力一定不為零。

同學們有幾個問題常常想不通。例如,「物體不受外力或說合外力為零,將保持勻速狀態或靜止狀態,這可以理解,那一個物體原來靜止,怎麼會運動起來的呢?」原來靜止,如果不受外力,就繼續靜止,必定它受到某一個力才由靜止變為運動;而現在我們所研究的這一段過程中,它不再受力,就保持著這一速度,勻速直線前進。

比如,宇航火箭向後噴射火焰,受到反作用力,速度不斷增加,這是受力而運動狀態由靜變運動,速度由小變大的過程。當最後一瞬間,火藥氣噴完,它的速度達到7.9千米/秒時,它不再受力;速度就不再變化了,將永遠保持這一速度繼續前進。

當然,事實上,在這個速度,和此時所處高度的條件下,它仍受到地球引力的作用,而這個作用力的方向與它的運動方向垂直,就使它的運動方向不斷地改變。同樣,因為力和運動方向垂直,不會影響它的運動快慢。所以整個來說,它將進行勻速圓周運動。

還有一個問題,運動的物體受不為零的力,運動狀態到底如何變化?一言難盡。可以分幾種情況來討論。

1.如果所受的力與運動方向垂直,如剛才講的火箭和衛星,則衛星將保持原來運動的快慢,做勻速圓周運動。2.

如果力和運動方向一致,那麼,運動將越來越快,就是說,做加速運動。比如,小汽車起動後司機繼續加大油門,牽引力與運動方向一致,它將加速。反之,行駛的汽車,當司機踩剎車時,汽車還需向前衝出一段距離。

這時沒有牽引力,只有摩擦力,即受力的方向與運動方向相反,這時物體做減速運動。為什麼這時受力方向向後而車仍向前運動呢?因為汽車有慣性,要保持原來的運動狀態,而只因為受了力,使它的運動狀態受到改變,運動減慢,最後停下來。

可見,力不是使物體運動的原因,而只是改變物體運動狀態的原因。有同學想不通;一個球你不踢它,它就不動,不是力使它運動的嗎?這話是對的,但它說明了兩點(1)踢球的力使球運動;(2)力改變了球的運動狀態。

可是如果一個飛過來的球,在我們觀察它的這一段時間和距離中,它從一開始就是運動的,不能說只有受了力它才運動,而由於地面和空氣的阻力慢慢停下來,仍說明力是改變物體運動狀態的原因。而同學們之所以有誤解是因為我們身邊的東西原來確實是相對地面靜止的。事實上宇宙中的許多物體原來就是運動的,而且運動和靜止本來就是相對的。

還有,我們的結論和原理都是相對於進行研究的某一段區間而言的。因此,力是改變物體運動狀態的原因這個判斷才說到了問題的實質。

例題1.汽車牽引拖車由靜止開始向前運動時,汽車對拖車向前的拉力和拖車對汽車向後的拉力是一對作用力和反作用力,其大小相等、方向相反。但為什麼是拖車被汽車拉動向前運動,而不是拖車拉動汽車向後運動呢?

分析:汽車與拖車之間的相互作用力確實是符合牛頓第三定律,等大反向的。但是,決定一個物體如何運動的不是隻取決於其中某一個力,而要由物體所受的所有外力的合力來決定。

如圖1所示,當汽車牽引拖車起動時,汽車受五個力作用:重力g1、支援力n1、牽引力f、運動阻力f1及拖車的拉力t1。拖車受力:

重力g2、支援力n2、拉力t2和阻力f2。這裡t1=t2。但是決定汽車運動的是它受的五個力的合力。

其中豎直方向g1=n1,合力為零;水平方向f>t1+f1,合力f合1=f-(t1+f1),方向向前。所以汽車能加速啟動。

同樣,對拖車來說,決定其運動的也是它受的合力。其中豎直方向g2=n2,合力為零;水平方向t2>f2,合力f合2=t2-f2,方向向前。所以拖車也將向前加速運動。

例題2.檯秤上放一重100牛頓的物體a,物a上端系一根細繩,繞過定滑輪後繩的另一端再掛重30牛頓的物體b。如圖2所示,那麼a、b兩個物體各受幾個力作用?

每個力多大?檯秤示數多大?

分析:a物體受豎直向下的重力ga托盤向上的支援力n和繩子的拉力t,b物體受重力gb和拉力t′。gb=30牛,由於二力平衡,t′=gb=30牛,同樣道理,t=t′=30牛。

a受的支援力n=ga-t=70牛,托盤秤顯示的n′是托盤受的力,由於托盤受壓力n′與a受託盤的支援力n是一對作用力和反作用力,∴檯秤示數n′=n=70牛。

例題3 如圖3所示的一架梯子,其上端搭在光滑牆壁上,下端立在水平地面上靜止。試畫出梯子的受力分析圖

分析:先看b點,梯子b點受到牆的支援力n1′,方向如何呢?因為梯子b端給牆一個壓力,而壓力n1是垂直於牆表面的,那麼n1的反作用力n1′就是牆給的,梯子受的,與n1方向相反。

同理,梯子的a端受的是地面受的壓力n2的反作用力n2′,垂直於牆面。梯子受重力g這不必說,由於受重力,牆面又是光滑的,對梯子沒有摩擦力,梯子的a端有向左移動的趨勢,但a點沒有移動,顯然a點受到向右的摩擦力f′。由此可見,梯子受到重力g,牆的支援力n1′,地面支援力n2′和靜摩擦力f,見圖。

例題4 橫樑上用細線a吊著1個質量為1千克的重物,如圖4所示,重物下仍系一相同的細線b。若細線可以承受15牛頓的拉力,試分析當你用手均勻用力向下拉細線b時,將會出現什麼現象?當用手猛拉細線b時,會出現什麼現象?

分析:當用手勻著勁拉b線時,倘使手用的力f超過了6牛頓,那麼,細線受到重力g=9.8牛和f=6牛這兩個力的合力的作用,將會斷。

而當用手猛拉細線b時,作用在b上的拉力會很快超過15牛頓,看來這時a線受到的合力會接近25牛頓,即a受的力遠大於b受的力。但由於中間有重物g,它具有慣性,當b線受力達到15牛時,重物還沒有動,a線還沒有被拉抻,b線已經斷了。所以猛拉的時候,b線斷。

2樓:匿名使用者

合外力是用來改變運動狀態的原因!對於任何事物其存在的狀態都是一種運動(這是哲學的一貫觀點),但是要想從一種狀態轉變到另一種狀態,那就必須要有一個合外力來作用!

3樓:手機使用者

運動是力相作用的結果

力和速度的關係?

4樓:您輸入了違法字

力與速度的乘積為功率。

公式為:p=fv。功率與力的關係:當速度一定時,功率與力成正比。功率與速度的關係:當力一定時功率與速度成正比。

根據公式p=fv:

1、當功率p一定時,f與v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。

當交通工具的功率一定時,要增大牽引力,就要減小速度。所以汽車上坡時,司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。

2、當速度v一定時,p與f成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。

汽車從平路到上坡時,若要保持速率不變,必須加大油門,增大發動機功率來得到較大的牽引力。

3、當力f一定時,功率p與速度v成正比,即速度越大,功率越大。

起重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上升,輸出功率不等,速度越大起重機輸出的功率越大。

5樓:匿名使用者

四樓的不是很好,ft表示衝量,mv表示動量,這個式子的意義是「衝量是動量變化量的量度」。就力與速度而言,二者沒有關係,因為力不是維持物體靜止或勻速運動的原因。力是改變物體運動速度的原因,所以力只和物體的加速度有關。

6樓:甜菜頭大人

沒有干係!力只於速度的變化有關,與初始速度無關

7樓:匿名使用者

f*t=m*v,非常明確的詮釋了力與物體速度的關係。

力×作用時間=質量×速度

8樓:晨光甘露

力和速度對時間的導數成正比

9樓:匿名使用者

和初速度沒有關係,,只決定加速度

10樓:匿名使用者

力跟加速度有關,跟速度沒有關係.

11樓:

力與初始速度沒關係。

摩擦力的大小和運動速度有什麼關係

當推力 最大靜摩擦力 可以認為滑動摩擦力 最大靜摩擦力,實際上略微大於最大靜摩擦力 時物體被推動,此後只要物體對接觸面的壓力不變並且物體與平面之間的動摩擦因數不變 因為f nu,n是壓力,u是動摩擦因數 滑動摩擦力就不會變,所以此時無論速度多少都不會改變摩擦力,當然如果由於速度過快而導致的摩擦因數改...

下列關於力和運動之間關係說法錯誤的是

a是錯誤的,物體做勻速直線運動時,可能不受力,也可能受平衡力的作用 b也是錯誤的,物體在不受力的作用時,保持相對靜止或做勻速直線運動 c也是錯誤的,物體在非平衡力作用下,可能做變速直線運動,也可能做曲線運動 d同樣錯誤,物體在平衡力作用下,做勻速直線運動或相對靜止。所以a b c d全錯。a錯。物體...

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