逍遥学能 2015-11-11 10:32
【问题一】为什么应用牛顿第二定律整体法分析连接体问题时只考虑外力？
作用力与反作用力的大小、方向关系是大小相等、方向相反且总作用在同条直线上，两者之间的关系与物体所处的状态无关，只要是物体间的相互作用均满足这一规律。虽说作用力反作用力与平衡力有着严格的区别，即作用力与反作用力的三大性质（异体性、同时性、同质性）是平衡力所不具备的，但一旦相互作用的两个物体同时进入我们的视线，作为我们研究的系统，则作用力与反作用力就等同于一对平衡力，对系统的合力总是为零，对系统不会产生加速度，故整体法处理连接体问题时也就不必再考虑内力了；
【问题二】为什么说动能定理解题一般适用于单个物体而不太适合应用于一个系统？
动能的转化所依赖的是功，作用力与反作用力在做功方面的关系是错综复杂的，绝不是反作用力与作用力的大小方向的简单关系，即作用力与反作用力的功并不一定就是等大，一正一负，总功为零。除此同学们最容易想到的情况之外，其他情况应该说均有可能：①一个作用力做功而另一作用力不做功。比如，我们拉着一个物体在静止的粗糙桌面上运动时，一对相互滑动摩擦力的做功情况；②两个作用力同时做正功。比如，两个同学都穿着旱冰鞋，面对面静止站立当一同学推另一同学一把时，两位同学间的相互作用力的做功情况；③两个作用力也可以同时做负功。又比如，一个物体在另一个粗糙物体表面上相对于地面相向运动时，两者之间的滑动摩擦力对对方均做的是负功，起着阻碍彼此的运动的作用。①②③情况的存在，也就充分证明了一对作用力与反作用力对系统的总功不一定为零，只做总功不为零，它们也会象外力一样会影响到系统的动能。故，当对系统应用动能定理时，我们不但要分析外力做功，也必须同时考虑相互作用的内力对系统的做功情况，从某种意义上来说，分析内力做功可能比分析外力做功更复杂，这也就大大增加了分析与处理问题的难度，我们也就不难从中体会出尽量不对系统使用动能定理的原因了。
【问题三】为什么动量守恒定律的适用条件是合外力为零？
动量的改变要依靠力的冲量。而力的冲量是力与时间的乘积，作用力与作用力在同时乘以时间后，不会改变两者的大小方向关系，F1=－F2，自然有F1t＝－F2t，也就是说作用力冲量与反作用力冲量的大小方向关系与作用力与反作用的关系完全一样，也总是等大、反向、且在同一条直线上，因而一对作用力与反作用力的总冲量一定为零。相互作用的内力不会改变系统的动量，系统动量的改变只有外力才能实现。故，要保持系统动量不变，唯有合外力为零。
由此可以看出，作用力与反作用多方面的关系，会影响着我们在诸多重大物理规律上的理解。
来源：星空中学物理辅导东营的博客