牛顿第二运动定律的内容为:物体加速度的大小与物体质量和力成正比,并且与物体速度大小无关。加速度的方向与合外力的方向相同。具体内容如下:
1. 任何物体都保持静止或匀速直线运动,直到有外力迫使它改变这种状态。
2. 动量守恒定律:如果一个系统不受外界影响,或者所受的合外力为零,系统的总动量保持不变。
3. 作用力与反作用力等大反向,作用在两个物体上,同时产生,同时消失,持续时间相同。
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例题:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平恒力,求:
1. 如果物体与地面的动摩擦因数为0.2,求物体在水平地面上静止不动时受到的摩擦力大小。
分析:根据牛顿第二运动定律,物体静止不动时,所受的摩擦力等于物体所受的重力与支持力的合力,即$f = mg - F\mu = 5 \times 10N - 20 \times 0.2N = 38N$。
2. 如果物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,求物体在第一秒末的加速度大小。
分析:物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动时,所受的合力等于水平恒力的大小,即$F_{合} = F - f = F - \mu F_{N} = 20N - 20 \times 0.2N = 16N$,根据牛顿第二运动定律,物体的加速度大小为$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{16}{5}m/s^{2} = 3.2m/s^{2}$。