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牛顿第二定律
高中物理
在质量一定时,物体加速度的大小与 它受到的作用力成正比,即a~F;
在作用力一定时,物体加速度的大小
与它的质量成反比,因 O
高中物理
“探究加速度与力、质量关系”实验结论:
图4.2-2 实验装置
打点计时器
一槽码
纸带
乙 根据实际数据作出的a-F 图像
高中物理
一、牛顿第二定律
1.内容
物体加速度的大小跟它受到的作用 力成正比,跟它的质量成反比;加速度 的方向和作用力的方向相同。
高中物理
一 、牛顿第二定律
2.表达式
或 Fxma
也可以写成等式
F=kma
其中k 是比例系数。
高中物理
从牛顿第二定律知道,无论
怎样小的力都可以使物体产生加 速度。可是,我们用力提一个很 重的箱子,却提不动。这跟牛顿 第二定律有没有矛盾 应该怎样 解释这个现象
高中物理
实际物体所受的力往往
不止一个,牛顿第二定律中 的F 指的是物体所受的合力。
高中物理
取质量的单位是千克 (kg) ,
加速度的单位是米每二次方秒
(m/s ), 根据牛顿第二定律中 加速度与力、质量的关系,我们 应该怎样确定力的单位
高中物理
二、 力的单位
“F=kma”
> 当k=1 时
m=1k g的物体在某力作用下获得1m/s 的加速度时,这个力F=ma=1kg·m/s 。
>力的单位——“千克米每二次方秒”,称 作“牛顿”,用符号N表示。
> F=ma
高中物理
>在同样的力的作用下:
m越大, a 越小,运动状态越难改变; m越小, a 越大,运动状态越易改变。
>在确定的作用力下,决定物体运动状态 变化难易程度的因素是物体的质量,因 此描述物体惯性的物理量是质量。
高中物理
例题1
在平直路面上,质量为1100kg 的汽车 在进行研发测试,当速度达到100km/h 时取 消动力,经过70 s停了下来。汽车受到的阻 力是多少
重新起步加速时牵引力为2000 N, 产生 的加速度是多少 (假定试车过程中汽车受 到的阻力不变)
高中物理
汽车受到的阻力是437N, 方向与运动方向相反。
高中物理
解 以汽车为研究对象。取消动力后,汽车做匀
减速直线运动。初速度v =100 km/h=27.8m/s, 末
速度为0,滑行时间t=70s。
根据速度与时间关系式
根据牛顿第二定律
(2)重新起步后,汽车所受的合力为:
方向与车的运动方向相同。
F=2000N-437N=1563N
高中物理
例 题 2
某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一 个小球,在列车以某一加速度渐渐启动的过 程中,细线就会偏过一定角度并相对车厢保 持静止,通过测定偏角的
大小就能确定列车的加速
度。在某次测定中,悬线
与竖直方向的夹角为θ,求
列车的加速度a。
高中物理
解 方法1 选择小球为研究对象。设小球的 质量为m, 小球在竖直面内受到重力mg 、绳的拉 力Fr。 在这两个力的作用下,小球产生水平方向 的加速度a。
F 与mg 的合力方向水平向右,
F=mg tanθ
根据牛顿第二定律, 小球具有的加
速度为
高中物理
方法2
竖直方向:
Frcosθ-mg=0 (1)
水平方向:
Fr sin θ=ma (2)
解得: a=g tan θ,
列车的加速度与小球相同,大小 为gtanθ, 方向水平向右。
高中物理
三、用动力学方法测质量
假设你现在身处太空之中,如何测量一 个物体的质量呢
F=ma, 已知力F,
并测出加速度a, 就可以
算出物体的质量m
——动力学方法测质量
高中物理
思考与讨论
我们可以通过 a=求求加速度, 也可用牛顿第二定律 求加 速度,这两个表达式有何不同
高中物理
) 十
课堂小结
内 容
表达式
<
理 解
应 用
高中物理
F=kma |N的定义。F=ma
力是产生加速度的原因
加速度方向与合力的方向相同
(力和加速度瞬时对应
牛 顿 第 二 定 律