牛頓的五大定律是指牛頓運動定律中的任意五個定律的統稱,包括牛頓第一運動定律、牛頓第二運動定律、牛頓第三運動定律等。
- 牛頓第一運動定律,簡稱牛頓第一定律。
- 牛頓第二運動定律的常見表述是:物體加速度的大小與合外力成正比,與質量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。
- 牛頓第三運動定律的常見表述是:相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。該定律是由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學的數學原理》一書中提出的。
此外,還有牛頓的萬有引力定律等。
例題:一輛小車在水平地面上以恒定功率P在平直的公路上運動。在t=0時刻,小車從靜止開始運動,經過一段時間t,小車在運動過程中受到的阻力恒為F_{f}。請解釋小車為什么最終會停下來?
解答:小車在運動過程中受到重力、支持力和阻力。開始時,小車受到的牽引力大于阻力,所以小車做加速運動。隨著小車速度的增加,牽引力逐漸減小,當牽引力減小到等于阻力時,小車做勻速運動。由于小車的速度不能無限增加,所以最終小車會停下來。
這個例題展示了牛頓第一定律的應用,即解釋了物體在受到合外力為零時如何保持勻速直線運動。在這個問題中,我們也可以看到牛頓第一定律如何解釋物體的慣性。
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