牛二定律(力与变速运动)
高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解
高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解高考一步步临近,考生们对于物理是否还有所不熟,今天物理网的编辑为考生们带来的高考物理原理知识点:牛顿第二定律,希望给大家以帮助。
对于此次太空授课,是我国利用载人航天飞行普及航天知识的一次尝试。
授课内容主要是介绍失重条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用,加深学生们对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。
目的是向中小学生传递航天科学知识,进一步激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情。
牛顿第二定律的定义物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
牛顿第二定律的公式F=ma,F表示物体受到的合外力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
根据牛顿第二定律,规定国际单位制中力的单位牛顿(简称牛,符号是N)为:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N,即1N=1kgm/s2。
牛顿第二定律的六个性质(1)因果性:力是产生加速度的原因。
若不存在力,则没有加速度。
(2)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。
牛顿第二定律物理表达式F=ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
根据他的矢量性可以用正交分解法讲力合成或分解。
(3)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的.大小或方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。
牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
(4)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。
地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
(5)独立性:物体所受各力产生的加速度,互不干扰,而物体的实际加速度则是每一个力产生加速度的矢量和,分力和分加速度在各个方向上的分量关系,也遵循牛顿第二定律。
牛顿第二定律
目录
CONTENTS
• 牛顿第二定律的概述 • 牛顿第二定律的背景知识 • 牛顿第二定律的应用 • 牛顿第二定律的实验验证 • 牛顿第二定律的深入理解 • 牛顿第二定律的拓展学习
01 牛顿第二定律的概述
定义
01
牛顿第二定律指的是物体加速度 的大小与作用力成正比,与物体 的质量成反比。
02
具体来说,如果作用力F作用在质 量为m的物体上,产生的加速度为 a,则有F=ma。
公式表达
F=ma是牛顿第二定律的公式表达, 其中F表示作用力,m表示物体的质 量,a表示加速度。
这个公式表明,作用力、质量和加速 度之间存在直接关系,当作用力一定 时,质量越大,加速度越小;反之, 质量越小,加速度越大。
动量守恒定律与牛顿第二定律的关系
总结词
动量守恒定律是牛顿第二定律在一段时间内的表现。
详细描述
动量守恒定律表述为系统的初始动量与末动量之和为零,即P=P'. 而牛顿第二定律则表述为力作用在物体上产生 的加速度,使物体的速度发生变化,从而导致动量发生变化。因此,动量守恒定律可以看作是牛顿第二定律在一 段时间内积分的结果。
车辆安全
航空航天
通过分析车辆碰撞时的力学原理,可 以更好地设计安全防护装置和安全气 囊等设备。
在航空航天领域,牛顿第二定律的应 用更加广泛,例如分析飞行器的飞行 轨迹、火箭的发射和卫星的运动等。
建筑结构
在设计建筑结构时,需要分析各种力 和力矩的作用,以确保结构的稳定性 和安全性。
04 牛顿第二定律的实验验证
运动状态改变的原因是受到力的作用。
量子力学中的牛顿第二定律
要点一
总结词
要点二
详细描述
牛顿第二定律的内容
牛顿第二定律的内容
物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了
牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟
合外力的方向相同。
用公式来表述牛顿第二定律就是:F=ma;其中,F是物体所受到的合外力,m为质量,a为加速度。
F与a均为矢量,两者方向相同。
当物体静止或做匀速直线运动时,加速度
为零,其合外力F为零。
瞬时性:牛顿第二运动定律是力的瞬时作用效果,加速度和力同时产生、同时变化、
同时消失。
矢量性:向量F=m*向量a是一个矢量表达式,加速度和合力的方向始终保持一致。
独立性:物体受几个外力作用,在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关,与
其他力无关,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度,合加速度和合外力
有关。
因果性:力是产生加速度的原因,加速度是力的作用效果h故力是改变物体运动状态
的原因。
等值不等质性:虽然向量F=m*向量a,但m*向量a不是力,而是反映物体状态变化情况的;虽然m=向量F/向量a,仅仅是向量F/向量a度量物体质量大小的方法,m与向量F
或向量a无关。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
牛二定律所有公式
牛顿第二定律所有公式牛顿第二定律是经典力学中的一个基本定律,它描述了力和加速度之间的关系。
牛顿第二定律可以用数学公式表达为:F=ma其中,F是作用在物体上的合外力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
这个公式说明,物体的加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第二定律可以推导出许多其他的公式,用于解决不同情况下的力学问题。
下面我们介绍一些常见的牛顿第二定律的公式。
匀变速直线运动如果物体在直线上做匀变速运动,那么它的速度、位移和时间之间有如下关系:v=v0+ats=v0t+12at2v2=v20+2as其中,v是物体的末速度,v0是物体的初速度,s是物体在时间t内的位移,a是物体的加速度。
这些公式可以用牛顿第二定律和微积分推导出来。
圆周运动如果物体在圆周上做匀速运动,那么它的线速度、角速度和半径之间有如下关系:v=ωr其中,v是物体的线速度,ω是物体的角速度,r是圆周的半径。
这个公式可以用几何关系推导出来。
如果物体在圆周上做非匀速运动,那么它受到两个方向的加速度:向心加速度和切向加速度。
向心加速度指向圆心,切向加速度沿着切线方向。
这两个加速度和线速度、角速度和半径之间有如下关系:a c=v2r=ω2ra t=dvdt=rdωdt其中,a c是向心加速度,a t是切向加速度。
这些公式可以用牛顿第二定律和微积分推导出来。
受力平衡如果物体处于静止状态或匀速运动状态,那么它受到的合外力为零,即:∑F=0这个条件称为受力平衡条件,它可以用于求解静力学问题。
例如,如果一个物体悬挂在两根绳子上,那么它受到三个力:重力、绳子1的拉力、绳子2的拉力。
如果物体不动,那么这三个力必须平衡,即:F g+F1+F2=0其中,F g是重力,F1是绳子1的拉力,F2是绳子2的拉力。
这个方程可以用矢量相加或分解为水平和垂直分量来求解。
动量定理如果物体受到一个变化的力,在一段时间内从初速度变为末速度,那么它的动量也发生了变化。
牛顿第二定律运动定律
牛顿第二定律运动定律牛顿第二定律,也称为运动定律,是描述物体运动时所受力与加速度之间关系的基本定律。
它是物理学中最重要的定律之一,由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪提出。
牛顿第二定律的数学表达式为 F = ma,其中 F 表示物体所受合力的大小,m 表示物体的质量,a 表示物体在受力作用下的加速度。
根据这个定律,如果一个物体受到外力的作用,它的加速度将与所受的力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第二定律运动定律的重要性在于它不仅适用于静止物体,也适用于运动物体。
无论物体是在匀速运动还是在加速运动,只需考虑这个物体所受的合力和质量,即可确定其加速度。
在现实生活中,牛顿第二定律运动定律的应用非常广泛。
下面将介绍一些实际例子来展示这个定律的重要性和应用。
1. 汽车行驶当汽车行驶时,发动机提供的驱动力推动汽车前进。
根据牛顿第二定律,由于汽车的质量与所受的合力成反比,所以质量较大的汽车需要较大的驱动力才能达到相同的加速度。
因此,质量较大的汽车需要更长的时间才能加速到相同的速度。
2. 弹射运动弹射运动是许多体育比赛中常见的项目,如投掷项目、跳高等。
对于投掷项目,选手需要施加合适的力使投掷物飞得更远。
牛顿第二定律告诉我们,如果选手想要投掷物的速度增加,他们需要施加更大的力。
同样,跳高项目中,运动员需要通过加速跑、弹跳等动作来提高跳高的高度。
3. 自行车骑行骑自行车时,我们踩踏脚蹬给自行车提供动力。
根据牛顿第二定律,我们在踩脚蹬时施加的力越大,自行车的加速度就越大,速度也就越快。
同时,如果我们骑车过程中遇到了阻力,比如上坡或者逆风,我们需要施加更大的力才能保持速度或者克服阻力。
4. 摩擦力的作用摩擦力是物体运动中常见的阻力。
根据牛顿第二定律,摩擦力与物体质量成正比,与物体的加速度成反比。
这意味着,质量越大的物体受到的摩擦力越大,加速度越小。
例如,在水面上放置一张纸,我们可以轻易地将它推动。
而如果相同的纸放在凹凸不平的地面上,我们需要施加更大的力才能将其推动。
高中课件 牛顿第二定律
讨论:
根据牛顿第二定律, 即使再小的力也可以 产生加速度,那么我 们用一个较小的力来 水平推桌子,为什么 没有推动呢?这和牛顿 第二定律是不是矛盾?
不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合外力
数学表达式 F ma
F指的是物体所受的合外力
F=0时,a=0,物体保持静止或匀速直线运动 合外力恒定不变,加速度恒定不变,物体做 匀变速直线运动 合外力随着时间的改变,加速度也随着时间 的改变
解法2 :小球在水平方向上做匀加速直线运动,在竖 直方向上处于平衡状态,建立直角坐标系。将小球所 受的拉力FT分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy
在竖直方向有 Fy mg 0, Fy FT cos FT cos mg 在水平方向有 Fx FT sin FT sin ma 联立方程求得小球的加速度为 a g tan 列车的加速度与小球相同,大小为gtan θ,方向水平向右
在平直路面上,质量为1100 kg的汽车在进行研发的测试, 当速度达到100 km/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不变。
解:以汽车为研究对象。设汽车运动方向为 x轴正方向,建立一维坐标系。
作业:《课时作业》——牛顿第二定律
课堂小结
牛顿第二定律: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, 加速度方向跟作用力的方向相同。
F ma 表达式:
力的单位取牛顿(N) 质量单位取千克(kg)
加速度单位取米每二次方秒(m/s2
)
同体性、瞬时性、独立性
解题 确定研究对象→分析运动情况和受力情况画出受力 步骤 分析图→由牛顿第二定律和运动学规律求解
牛顿第二定律
牛顿第二定律:F合=ma (是矢量式)或者EF x= m a x EF y = m a y理解:(1)矢量性(2)瞬时性⑶独立性(4)同体性(5)同系性(6)同单位制"•力和运动的关系①物体受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;②物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动.③若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动,匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线.④物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动.⑤根据力与速度同向或反向,可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动;⑥若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动.⑦物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动.此时,外力仅改变速度的方向,不改变速度的大小.⑧物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,物体做机械振动.表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征.综上所述:判断一个物体做什么运动,一看受什么样的力,二看初速度与合外力方向的关系. 力与运动的关系是基础,在此基础上还要从功和能、冲量和动量的角度,进一步讨论运动规律.8.万有引力及应用:与牛二及运动学公式1思路和方法:①卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,②F c=F万(类似原子模型)2 公式:G^^ =ma,又a = 2 = ro 2r =(兀)2r,则v^|,①=^^,T=2 兀r 2 n n r T I V r丫r 3 \ GM3求中心天体的质量M和密度p由G Mm ==m w 2r =m(^^)2r n M= 4”r,(=恒量)r2 T GT 2 T2p =-^ = 3财3(当r=R 即近地卫星绕中心天体运行时)n p4兀 R 3 GR 3 T 23_3兀 GT 2.4(M= p V 球=p —兀r 3) s 球面=4兀r 2 s= K r 2 (光的垂直有效面接收,球体推进辐射)s 球冠 =2 兀 Rh(地球表面重力加速度为g );这时可能要用到上式与其它方程联立来求解。
实验牛顿第二定律实验报告
实验:牛顿第二定律实验报告实验报告:牛顿第二定律一、实验目的1.验证牛顿第二定律:力和加速度的关系以及质量和加速度的关系。
2.理解力的概念、分类及作用效果。
3.掌握控制变量法在实验中的应用。
二、实验原理牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
数学公式表示为F=ma,其中F代表作用力,m代表质量,a代表加速度。
三、实验步骤1.准备实验器材:小车、小盘、轨道、金属片、砝码、滑轮、细绳、纸带等。
2.将小车放在轨道上,小盘通过细绳与小车连接,小盘上放置砝码,调整砝码质量。
3.接通电源,打开打点计时器,释放小车,小车在砝码的拉动下开始运动。
4.记录小车的运动情况,包括小车的位移、时间以及加速度。
5.改变砝码的质量,重复步骤3和4,至少进行5组实验。
6.分析实验数据,得出结论。
四、实验数据分析根据表格中的数据,我们可以看出,当作用力(砝码质量)增加时,小车的加速度也相应增加。
当作用力不变时,增加小车的质量会导致加速度减小。
这些数据与牛顿第二定律的理论相符。
五、实验结论通过本实验,我们验证了牛顿第二定律的正确性。
实验结果表明,物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
实验中我们使用了控制变量法,确保了数据的可靠性。
此外,通过实验,我们进一步理解了力的概念、分类及作用效果,提高了实验操作技能和数据分析能力。
六、实验讨论与改进尽管本次实验取得了成功,但仍存在一些可以改进的地方。
首先,由于实验中使用的砝码质量有限,对于小车加速度的测量可能存在误差。
为了提高实验精度,可以使用更精确的测量设备来记录小车的运动情况。
其次,为了更好地控制实验条件,可以采取一些措施来消除摩擦力等干扰因素的影响。
此外,还可以进一步拓展实验内容,研究不同形状、材料的小车在相同作用力下的加速度情况。
通过不断改进和完善实验方案,我们可以进一步提高实验效果和科学价值。
牛顿第二定律知识点
牛顿第二定律知识点一、牛顿第二定律内容1. 表述- 物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟作用力的方向相同。
- 用公式表示为F = ma,其中F是合外力(单位为N),m是物体的质量(单位为kg),a是加速度(单位为m/s^2)。
二、对牛顿第二定律的理解1. 因果性- 力是产生加速度的原因,加速度是力作用在物体上的结果。
只要物体所受合外力不为零,物体就具有加速度。
2. 矢量性- 加速度a与合外力F都是矢量,加速度的方向由合外力的方向决定。
公式F = ma是矢量式,在应用时,要选定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
3. 瞬时性- 加速度与合外力是瞬时对应关系。
当物体所受合外力发生变化时,加速度随即发生变化;合外力为零时,加速度也为零。
例如,弹簧弹力随形变量变化而变化,弹力变化时,物体的加速度也随之瞬间改变。
4. 同体性- F = ma中F、m、a是对同一物体而言的。
在分析问题时,要明确研究对象,不能张冠李戴。
5. 独立性- 当物体受到多个力作用时,每个力都独立地产生一个加速度,就像其他力不存在一样。
物体的实际加速度等于各个力单独作用时产生加速度的矢量和。
例如,一个物体在水平方向受拉力F_1和摩擦力F_2,那么在水平方向根据牛顿第二定律F = ma,有F_1 - F_2=ma,这里拉力F_1独立产生加速度a_1=(F_1)/(m),摩擦力F_2独立产生加速度a_2 =-(F_2)/(m)(负号表示方向与拉力产生加速度方向相反),物体实际加速度a = a_1 + a_2=(F_1 - F_2)/(m)。
三、牛顿第二定律的应用1. 已知受力情况求运动情况- 步骤:- 确定研究对象。
- 对研究对象进行受力分析,求出合外力F。
- 根据牛顿第二定律F = ma求出加速度a。
- 再根据运动学公式(如v = v_0+at、x=v_0t+(1)/(2)at^2等)求解物体的运动情况(速度、位移、时间等)。
牛二定律推导公式
牛二定律推导公式好的,以下是为您生成的关于“牛二定律推导公式”的文章:在咱们物理的世界里,牛顿第二定律那可是相当重要的角色!它就像是一把神奇的钥匙,能帮咱们打开很多复杂问题的大门。
先来说说牛顿第二定律到底是啥。
简单来讲,就是物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
用公式表示就是 F = ma 。
这个公式看起来挺简单,可它背后的推导过程,那可有意思啦!咱们假设啊,有一个光滑的水平面上,放着一个质量为 m 的物体。
这时候,给它施加一个水平方向的力 F 。
因为水平面是光滑的,所以没有摩擦力来捣乱。
一开始,物体静止不动,就像个懒洋洋的家伙不愿意动弹。
但当咱们施加这个力 F 之后,它就不得不动起来啦。
随着时间的推移,物体的速度越来越快,这个速度变化的快慢,就是加速度 a 。
咱们来仔细琢磨琢磨这个过程。
力 F 作用在物体上,经过了一小段时间Δt ,物体的速度从 v1 变成了 v2 。
速度的变化量Δv 就等于 v2 - v1 。
那加速度 a 是啥呢?加速度 a 就是速度变化量Δv 除以时间Δt ,也就是 a = (v2 - v1) / Δt 。
再看看力 F 和加速度 a 的关系。
根据动量定理,力 F 乘以时间Δt 等于物体动量的变化量。
而动量等于质量 m 乘以速度 v 。
所以,FΔt = m(v2 - v1) 。
把上面加速度 a 的式子代入,就得到FΔt = m × a × Δt 。
两边同时除以Δt ,这不就得出了 F = ma 嘛!就像我之前辅导我小侄子做作业的时候,给他讲这个牛二定律的推导。
这小家伙一开始那是一脸懵,眼睛瞪得大大的,嘴里还嘟囔着:“叔叔,这咋这么难啊!”我就耐心地给他一步一步解释,从那个假设的光滑平面,到力的作用,再到速度的变化,一点点引导他。
最后,当他终于弄明白的时候,那兴奋的劲儿,小脸都红扑扑的,直喊:“我懂啦,我懂啦!”在实际生活中,牛顿第二定律的应用那可太多了。
物理牛顿第二定律知识点
物理牛顿第二定律知识点物理牛顿第二定律知识点在平时的学习中,不管我们学什么,都需要掌握一些知识点,知识点就是学习的重点。
掌握知识点有助于大家更好的学习。
下面是店铺收集整理的物理牛顿第二定律知识点,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
1.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k?F/m(k=1)→ F=ma3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。
国际单位制中k=1。
4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
5.极限分析法(预测和处理临界问题):通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,从而把临界现象暴露出来。
6.牛顿第二定律特性:1)矢量性:加速度与合外力任意时刻方向相同2)瞬时性:加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3)相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4)独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。
5)同体性:研究对象的统一性。
高中物理学习方法1应降低起点,从头开始我们要转变概念,不要认为初中物理好,高中物理就一定会好。
初中物理的知识比较肤浅,只要动动脑筋就能学会,在加上通过大量的练习,反复强化训练,对物理的熟练程度也会提升,物理成绩也会稳步提高。
可以这么说分数高并不代表学得好。
要想学好高中物理,就需要同学们对物理产生浓厚的兴趣,加上好的学习方法,这两个条件缺一不可。
所以我们要转化观念,踏实的学习,稳中求进!2注意每个环节1、基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
2、独立做题,要独立地保质保量地做一些题。
题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。
任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。
独立解题,可能有时要花费一些时间,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
牛顿第二定律公式推导
牛顿第二定律公式推导1牛顿第二定律公式1、牛顿第二定律公式:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、公式是:F=ma3、牛顿第二定律的适用范围(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。
(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子。
(3)参照系应为惯性系。
2牛顿第二定律怎么推导冲量定理是由牛顿第二定理推导出来的。
但是我觉得这个公式是通过实验得出来的,先是定质量来研究力与加速度之间的关系,然后定力来研究加速度与质量之间的关系,从而得出:F与a成正比, a 与m成反比得结论。
好象没有推导公式。
根据它们之间得函数关系,从而得出:f∝am,在它们之间加上适当得系数K,就得出了F=ma ,K=1得原因是当物体得质量和加速度都是1时,物体所受得力是1N,因此,K=1。
这个公式的推导要用到冲量定理:合外力对物体时间上的累积是物体冲量的增量冲量公式:Ft=△Ep物体的冲量:Ep=mvFt=△Ep=mv-mv0=m(v-v0)∴F/m=(v-v0)/t∵(v-v0)/t=a∴ F=ma3牛顿第二定律的特点⑴因果性:力是产生加速度的原因。
若不存在力,则没有加速度。
⑵矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。
牛顿第二定律数学表达式∑F= ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
根据他的矢量性可以用正交分解法将力合成或分解。
⑶瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小或方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。
牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
⑷相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。
地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
牛二定律知识点
牛二定律知识点牛顿第二定律,那可真是物理世界里的一个大宝贝啊!你要是学物理,可不能不把它搞明白。
咱先说说这牛二定律到底是啥玩意儿呢?简单来讲啊,就是力、质量和加速度这哥仨之间的事儿。
力就像是那个背后推你的手,质量呢,就好比是你的块头,加速度就是你被推了之后跑起来速度变快的快慢程度。
你想啊,如果一个大力士推一个小瘦子,小瘦子是不是就很容易被推得飞快啊?这就是力大,质量小,加速度就大。
要是反过来,一个小娃娃去推一个大胖子,大胖子可能动都不怎么动,为啥呢?力小,质量大,加速度就小呗。
这就好像是小蚂蚁想推动一块大石头,那可太难了,石头质量太大,蚂蚁能使的力又那么小,这加速度几乎就可以忽略不计了。
再往深了说,这牛二定律的公式F = ma,看着简单,这里面的学问可大了。
这个F啊,力,可不是随便一种力都能乱套进去的。
比如说,你站在地上,地球对你有引力,地面又给你一个支持力,这俩力可不能乱加起来就往公式里塞。
得看清楚是哪个力在让物体产生加速度。
就好比一群人在拉一辆车,有的人在往前拉,有的人在往后拽,你得把真正让车往前走的那些力找出来,才能算准加速度。
我给你讲个我自己的故事吧。
我小时候骑自行车,有个小坡。
我想啊,我得用力蹬才能上去。
我这一蹬,就给自行车施加了一个力。
我自己加上自行车的质量是固定的,我用力越大,那自行车往上冲的加速度就越大。
有一次我没使上劲,差点就从坡上滑下去了,那就是力不够,加速度没起来,克服不了重力往下的那个劲儿。
这就跟牛二定律里说的一模一样啊。
你可别小瞧这个定律啊。
在生活里到处都能看到它的影子。
汽车为啥要发动机啊?发动机就是为了产生力,让汽车这个有质量的家伙能有加速度,跑起来啊。
要是汽车质量很大,发动机的力不够,那汽车就跑不快,就像老牛拉破车一样慢吞吞的。
还有啊,那些玩杂技的,一个人能顶好几个碗在头上,还能稳稳地跑来跑去。
这里面也有牛二定律的事儿呢。
他得控制好自己的速度变化,也就是加速度,这样才能保证头上的碗不会因为突然的加速或者减速而掉下来。
牛顿第二定律
牛顿第二定律牛顿第二定律,又称为力学基本定律之一,是指物体的加速度与作用在其上的净力成正比,与物体质量成反比。
这一定律由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出,被认为是经典力学的基石之一,对于解释物体运动和力的作用具有重要的意义。
牛顿第二定律的数学表达式为F = ma,其中F表示作用在物体上的净力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
根据这个定律,当作用在物体上的力增大时,物体的加速度也会增加;当物体的质量增加时,物体的加速度则会减小。
通过牛顿第二定律,我们可以推导出一些重要的物理公式。
例如,当物体受到恒定力作用时,根据F = ma的公式,可以得到加速度与作用力成正比,与物体质量成反比的关系。
当作用力相同,质量越大的物体加速度越小,质量越小的物体加速度越大。
此外,牛顿第二定律还可以用来解释物体受到多个力作用时的运动情况。
当物体同时受到多个力作用时,根据矢量相加的原理,可以计算出净力,并根据F = ma的公式求解物体的加速度。
这为我们研究力的合成和物体运动提供了基本的工具。
牛顿第二定律的应用范围非常广泛。
在日常生活中,我们常常可以观察到牛顿第二定律的效应。
例如,当我们推动一辆自行车,我们施加在踏板上的力越大,自行车的加速度也会增加;当我们给一个物体以一定的冲击力,物体受到的加速度与冲击力大小成正比。
牛顿第二定律不仅适用于宏观物体的运动,也适用于微观尺度的物体,比如分子、原子等。
通过牛顿第二定律,人们可以研究微观粒子受力作用的运动规律,从而深入理解物质的基本结构和性质。
然而,需要注意的是,牛顿第二定律并不适用于高速运动物体和极小尺度的微观物体。
在相对论和量子力学等领域,人们提出了相应的修正理论,来描述高速运动和微观物体的运动行为。
总之,牛顿第二定律是力学中的重要定律之一,它描述了物体运动和力的关系。
通过这一定律,我们可以解释和预测物体的运动情况,并应用于各个领域的科学研究和工程实践中。
牛顿第二定律的提出和发展对于推动人类科学的进步起到了重要的作用。
牛顿第二定律的公式
牛顿第二定律的公式
牛顿第二定律公式:F=ma。
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。
牛顿第二运动定律
牛顿第二运动定律只适用于质点。
对质点系,用牛顿第二运动定律时一般采用隔离法,或者采用质点系牛顿第二定律。
牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。
惯性参考系是指牛顿运动定律成立的参考系,在非惯性参考系中牛顿第二运动定律不适用。
牛顿第二运动定律只适用宏观问题。
解决微观问题必须使用量子力学。
当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时,由于粒子运动不确定性关系式,物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了,因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解。
牛二定律(力与变速运动)
牛二定律(力与变速运动)一、已知力求运动,已知运动求力:1、如图所示,用F = 6.0 N 的水平拉力,使质量m = 2.0 kg 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。
(1)求物体的加速度a 的大小;(2)求物体开始运动后t = 4.0 s 末速度的大小;2、如图所示,用F =12 N 的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求: (1)物体加速度a 的大小; (2)物体开始运动后t=2.0 s 内通过的位移x 。
3、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小.(2)若列车质量是1.0×106kg ,机车牵引力是1.5×105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.4、静止在水平地面上的物体,质量为20kg ,现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动,当物体移动9.0m 时,速度达到6.0m/s ,求:(1)物体加速度的大小(2)物体和地面之间的动摩擦因数5、地面上放一木箱,质量为10kg ,用50N 的力与水平方向成37°角拉木箱,使木箱从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,假设水平面光滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求物块运动的加速度的大小(2)求物块速度达到s m v /0.4=时移动的位移6、如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2,求(1)物体运动的加速度(2)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
二、斜面问题1、质量为m 的物体从倾角为θ 的光滑斜面顶端由静止滑下,斜面长度为l ,求:(1)物体的加速度(2)下滑到斜面底端所以时间(3)下滑到斜面底端时物体的速度2、质量m =4kg 的物块,在一个平行于斜面向上的拉力F =40N 作用下,从静止开始沿斜面向上运动,已知斜面足够长,倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,力F 作用了5s ,求物块在5s 内的位移及它在5s 末的速度。
牛一牛二牛三定律内容
牛一牛二牛三定律内容
“牛一牛二牛三定律”分别指:
1、牛顿第一运动定律:
牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。
又称惯性定律。
常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
2、牛顿第二运动定律:
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。
牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
3、牛顿第三运动定律:
牛顿第三运动定律的常见表述是:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。
牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
牛顿第二定律八大模型
牛顿第二定律八大模型尼科尔森牛顿第二定律是物理学中最基本的两个定律,是力学发展中最具分量的定律之一。
该定律蕴含着易理解的数学公式,它揭示了物体移动或运动的其他规律。
该定律暗示了物体受力时可能发生的情况。
它揭示了重力加速度的存在,以及物体对惯性和力的反应规律。
简而言之,它指出了物体更改加速度的方法,这是由物体受到的有效力决定的,这个力可以更改物体的加速度和运动方向。
尼科尔森牛顿第二定律可以分为八大模型:1.定势模型:物体在缺乏空气阻力的情况下,其运动受纯重力影响,其轨迹为直线,或者圆弧;2.自由落体模型:物体不受任何外力干扰,其轨迹线为以重力为中心的半径相等的受力体;3.离心力模型:物体在外力作用下,其轨迹成弧形,为离心力方向的抛物线;4.水平力模型:物体受到水平力的作用,轨迹线为水平方向的绝对偏转;5.俯仰角模型:物体受到外力作用,轨迹线为俯仰角受力体;6.角加速模型:物体沿着固定方向受力,轨迹线为角加速体;7.正弦模型:物体在非线性电路中受力,轨迹线为正弦曲线;8.偏心模型:物体受到外力作用,但围绕其它物体旋转,轨迹线为偏心轨迹。
上述模型具有各自的特点,每一种模型都有其特殊的解析方法。
定势模型用定积分解析,自由落体模型可使用牛顿定律直接求解加速度,离心力模型则可使用轨道椭球形方法求得抛物线轨迹;水平力模型使用牛顿定律求加速度,并使用累加积分求出位移;俯仰角模型用牛顿定律求解加速度,将该角度限制在一定范围内;角加速模型可以使用求导法求得旋转加速度;正弦模型可以使用幅值参数求出正弦的值,而偏心模型则可以使用偏心率特征参数来求出轨道参数。
以上就是对尼科尔森牛顿第二定律八大模型的介绍。
尼科尔森牛顿第二定律和其八大模型,是物理学众多定律中最重要的一条。
它揭示了物体受到力时会发生怎样的变化,并提供了有效的算法来解决这一现象的解析方法。
该定律是物理学的基础,几乎涉及到了许多科学领域,从机械设计运动学到通信电子等。
牛顿第二定律的内容、表述方式及应用
牛顿第二定律的内容、表述方式及应用一、牛顿第二定律的内容牛顿第二定律是经典力学中的基本定律,通常表述为:一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
牛顿第二定律可以用数学公式表示为:[ F = ma ]其中,( F ) 表示作用在物体上的外力,( m ) 表示物体的质量,( a ) 表示物体的加速度。
二、牛顿第二定律的表述方式牛顿第二定律的表述方式可以从以下几个方面来理解:1. 力的作用牛顿第二定律说明了力对物体的作用效果,即力能够改变物体的运动状态。
这种改变表现为物体速度的变化,即加速度。
2. 力的量度牛顿第二定律表明,力是使物体产生加速度的原因,加速度的大小取决于作用力的大小。
因此,力可以作为物体运动状态改变的量度。
3. 质量的量度牛顿第二定律还表明,物体的质量越大,它对作用力的反应越迟钝。
也就是说,质量是物体抵抗运动状态改变的量度。
4. 作用力和反作用力牛顿第二定律只描述了作用力对物体加速度的影响,而没有直接涉及反作用力。
但根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等、方向相反。
因此,在考虑物体受到的合外力时,应同时考虑作用力和反作用力。
三、牛顿第二定律的应用牛顿第二定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用,以下是一些典型的例子:1. 运动物体的控制在体育运动中,运动员通过施加不同大小的力来控制物体的运动状态,如投掷、击打、踢球等。
了解牛顿第二定律可以帮助运动员更好地掌握运动技巧。
2. 机械设计在机械设计中,工程师需要根据牛顿第二定律来计算和选择合适的零件和材料,以确保机器正常工作。
例如,在设计汽车刹车系统时,需要根据汽车质量和刹车力来计算刹车距离。
3. 碰撞分析在碰撞分析中,牛顿第二定律可以帮助研究人员预测和评估碰撞过程中物体的加速度和速度变化。
这对于交通事故的调查和防范具有重要意义。
4. 火箭发射在火箭发射过程中,牛顿第二定律起到了关键作用。
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一、已知力求运动,已知运动求力:
1、如图所示,用F = 6.0 N 的水平拉力,使质量m = 2.0 kg 的物体由静止开始沿光滑水平面
做匀加速直线运动。
(1)求物体的加速度a 的大小; (2)求物体开始运动后t = 4.0 s 末速度的大小;
2、如图所示,用F =12 N 的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求: (1)物体加速度a 的大小; (2)物体开始运动后t=2.0 s 内通过的位移x 。
3、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小.
(2)若列车质量是1.0×106kg ,机车牵引力是1.5×105
N ,求列车在运动中所受的阻力大小.
4、静止在水平地面上的物体,质量为20kg ,现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动,当物体移动9.0m 时,速度达到6.0m/s ,求: (1)物体加速度的大小
(2)物体和地面之间的动摩擦因数
5、地面上放一木箱,质量为10kg ,用50N 的力与水平方向成37°角拉木箱,使木箱从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,假设水平面光滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)求物块运动的加速度的大小
(2)求物块速度达到s m v /0.4=时移动的位移
6、如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知
sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2
,求 (1)物体运动的加速度
(2)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
二、斜面问题
1、质量为m 的物体从倾角为θ 的光滑斜面顶端由静止滑下,斜面长度为l ,求: (1)物体的加速度
(2)下滑到斜面底端所以时间 (3)下滑到斜面底端时物体的速度
2、质量m =4kg 的物块,在一个平行于斜面向上的拉力F =40N 作用下,从静止开始沿斜面向上运动,已知斜面足够长,倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.2,力F 作用了5s ,求物块在5s 内的位移及它在5s 末的速度。
(g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
3、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角θ=30°,滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.2,求5 s 内滑下来的路程和5 s 末的速度大小.
4、一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t =5s 的时间内滑下的路程x =60m ,求 (1)人沿斜面下滑的加速度
(2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
5、 一位滑雪者如果以v 0=30m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡,从冲坡开始计时,至4s 末,雪橇速度变为零。
如果雪橇与人的质量为m =80kg ,求滑雪人受到的阻力是多少。
(g 取10m/s 2)
三、两过程问题(水平面)
1、质量为2kg 的物体静止在水平地面上,在水平恒力F 的作用下开始运动,4s 末速度达到4m/s ,此时将力F 撤去,又经过6s 物体停止运动,求力F 的大小
2、质量为2kg 的物体置于水平地面上,用水平力F 使它从静止开始运动,第4s 末的速度达到24m/s ,此时撤去拉力F ,物体还能继续滑行72m. 求:(1)水平力F (2)水平面对物体的摩擦力
3、如图,质量为2kg 的物体,受到20N 的方向与水平方向成
37角的拉力作用,由静止开始沿水平面做直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,当物体运动2s 后撤去外力F , 8、则:(1)求2s 末物体的速度大小?(2)撤去外力后,物体还能运动多远?(2
/10s m g =)
四、两过程问题(平面+斜面)(各题2
/10s m g =)
1.在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 s 内沿斜面滑下的位移x=50 m.(不计空气阻力,取g=10 m/s2).问:
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f 为多大? (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?
(3)设游客滑下50 m 后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的最大距离.
2、如图所示,水平地面AB 与倾角为θ的斜面平滑相连,一个质量为m 的物块静止在A 点。
现用水平恒力F 作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t 到达B 点,此时撤去力F ,物块以在B 点的速度大小冲上斜面。
已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ。
求:
(1)物块运动到B 点的速度大小
(2)物块在斜面上运动时加速度的大小 (3)物块在斜面上运动的最远距离x
3、如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动。
某人坐在
滑板上从斜坡的高处A 点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B 点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C 点停下来。
若人和滑板的总质量m=60kg ,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为
μ=0.50,斜坡的倾角
)8.037cos ,6.037(sin 37=︒=︒︒=θ,斜坡与水平滑道是
平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g 取10m/s 2,求:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若AB 的长度为25m ,人滑到B 处时速度为多大? (3)若AB 的长度为25m ,求BC 的长度为多少?
五、传送带问题(各题2
/10s m g =)
1. 水平传送带A 、B 以v =1m/s 的速度匀速运动,如图所示A 、B 相距L=
2.5m ,将质量为m=0.1kg 的物体(可视为质点)从A 点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,(g =10m/s 2) 求:(1)滑块加速时间
(2)滑块加速阶段对地的位移和对传送带的位移 (3)滑块从A 到B 所用的时间
2.水平传送带A 、B 以v =2m/s 的速度匀速运动,如图所示,A 、B 相距11m ,一物体(可视为质点)从A 点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A 沿传送带运动到B 所需的时间为多长?(g =10m/s 2)
六、图像问题(各题2/10s m g =)
1,光滑水面上,一物体质量为1kg ,初速度为0,从0时刻开始受到一水平向右的接力F ,F 随时间变化图如下,要求作出速度时间图象。
2.物体在水平地面上受到水平推力的作用,在6s 内力F 的变化和速度v 的变化如图所示,则物体的质量为______kg ,物体与地面的动摩擦因数为______.
3.汽车在两站间行驶的v-t 图象如图所示,车所受阻力恒定,在BC 段,汽车关闭了发动机,
汽车质量为4t ,由图可知,汽车在BC 段的加速度大小为 m/s 2
,在AB 段的牵引力大小为
N 。
在OA 段 汽车的牵引力大小为
N 。
1 2 3
4.如图,质量m=1kg的物体沿倾角θ=
37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图B.所示。
求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数
(2)比例系数K
5,质量为1.0kg的物体置于固定斜面上,对物体施加一
平行于斜面向上的拉力F,1.0s后将拉力撤去,物体运动
的V-t图像如图所示,求:(1)t=0.5s,t=1.5s时的瞬时速度大小
(2)3s内发生的位移(3)拉力F的大小
6、固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)小环的质量m;
(2)细杆与地面间的倾角α。