牛顿第三定律的解释和例题
- 牛顿第三定律是什么意思
牛顿第三定律是牛顿力学中的一条重要规律,它指出:两个物体之间的作用力和反作用力在同一条直线上,大小相等,方向相反。该定律在解释物体在相互作用时的运动状态改变方面起着重要的作用。
题目:小车运动问题
有一辆小车在光滑的水平地面上向右滑动,小车上固定着一个质量为 M 的定滑轮,左侧有一个拉力 F 拉着小车,方向水平向左。小车质量为 m,开始时静止在滑轮右侧。试求小车的速度。
分析:
1. 小车受到两个力的作用,水平向左的拉力 F 和地面的摩擦力 f,这两个力等大反向。
2. 由于小车和滑轮之间是光滑的,所以滑轮受到小车施加的向右的力,大小等于小车的重力。
3. 根据牛顿第三定律,小车对滑轮的作用力和滑轮对小车的作用力是大小相等的。
解答:
1. 小车受到的摩擦力 f 水平向左,大小等于 F。
2. 滑轮对小车的作用力向右,大小等于小车的重力 Mg。
3. 根据牛顿第三定律,小车对滑轮的作用力向右,大小等于 Mg。
4. 由于滑轮是固定在地面上的,所以滑轮和地面之间没有摩擦力。
5. 水平方向上,小车的速度等于拉力 F 和摩擦力 f 的合力作用的结果。
6. 根据平行四边形法则,拉力 F 和摩擦力 f 的合力与滑轮对小车的作用力等大反向。
7. 所以,小车的速度大小为 v = (F - f)t / m,其中 t 是时间。
总结:本题考查了牛顿第三定律在具体问题中的应用,需要学生根据题目描述建立正确的物理模型,再根据牛顿第三定律进行分析求解。
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