例析牛顿第二定律的推广及应用

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  一、质点组牛顿第二定律
  例1在深水中质量为m1的木块与质量为m2的铁块用细线相连,恰能静止在深水中.求细线断开后,木块在深水中上浮距离为s的同时,铁块下沉的距离s′.
  如果用质点组牛顿第二定律则非常方便,质点组在断开细线前后受合外力均为零,线断开后各以加速度a1和a2向上和向下运动,m1a1=m2a2,所以铁块下沉的距离为s′=m1s1m2.
  图1例2木块质量为M=5m,木板质量为m,木块与木板之间的滑动摩擦系数μ1=0.2,木板与水平面之间的滑动摩擦系数μ2=0.1,木板静止时,木块从左端以v0=1.2 m/s的速度滑上木板,如图1所示,木板足够长,问木板相对于地面走过多远的距离.
  二、非惯性系中的牛顿第二定律
  非惯性系的加速度为a,以非惯性系为参考系,则当物体相对于非惯性系运动时,只需在物体上添上惯性力ma,物体受外力为F,则有F-ma=ma′,a′是物体相对于非惯性系的加速度,则牛顿第二定律对于非惯性系仍然成立.运动关系式中的速度、位移也应是相对于非惯性系的物理量.
  [江苏省姜堰中等专业学校 (225500)]
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