高一物理探究牛顿第二定律1
高一物理必修1笔记1
高一物理必修1笔记1
一、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律:牛顿第二定律指出,在外力作用下,物体有一个定向的位移,而这个定向的位移和外力的大小与方向有直接关系。
即:物体受到的外力大小决定物体的加速度,外力的方向决定加速度的方向。
记式:F=ma;
其中,F 是物体受到的外力大小,它的单位是牛顿(N);m 是物体的质量,单位是千克(kg);a 是物体的加速度,单位是米/秒2(m/s2)。
(1)在物体运动时,外力是一种常见形式,它可以改变物体的运动状态,让物体产生加速度。
(2)桥物体与环境之间相互作用时,外力可能引起物体发生变形,或产生了某种刚度、弹性现象,也是牛顿第二定律的一个重要应用场合。
(3)当有可以产生外力的物理系统时,可以利用牛顿第二定律求解该系统的加速度及其他物理量。
二、动量守恒定律
1、动量守恒定律:动量守恒定律指出,在系统遭受到外力作用下,物体的总动量并不会改变,而是完全取决于其初始动量,这是物理学中最重要的定律之一。
(1)求解多个物体外加外力作用时各自的运动状态。
(2)求解射击的运动学计算,及求解燃气发动机的产生动量等问题。
(3)研究重力、中性子碰撞和高能碰撞过程,或者求解物体之间发生反作用后运动情况时,都可以使用这个定律。
高一物理:牛顿第二定律 课件
o
求 60 a 60 60 合 0 0 F 0 60 力 a2 正交分解法 的 平行四边形法 有没有 F2 方 F2 F2 其他方 法 法?
0 0 0 0
a1
x
课堂小结
单 位 表达 式 理解
牛 顿 第 二 定 律
内 容
简 单 应 用
四、检测与思考
1、课本“问题与练习”中的习题。 2、质量不同的物体,所受的重力不一样,它们自由下落
牛顿运动定律知识树
zxxkw zxxkw
? 牛顿第二 定律
加速 度与 力质 量关 系
牛顿 第一 定律
力学 单位 学.科.网 制
牛 顿 运 动
定 律
牛顿 第二 定律 的应 用 牛顿 第三 定律 应用 一
上节实验结论
m一定:a F
1 F一定:a m
F a m
导出:F ma 写成等式: F=kma
分析:汽车关闭发动机后只受 到三个力的作用:重力G 、支 持力F N和摩擦阻力F , 如图所示。
v a
F N
F阻
G
解题的方法和步骤
1、明确研究对象: 2、受力分析和 关闭发动机受到三个力:G 、F N 和摩擦阻力F。车做匀减速运动 运动状态分析 3、规定正方向 求加速度a
以汽车运动方向为正方向 0 v0 v0 a1 t t
答:没有矛盾。
由公式F合=ma看,F合为合外 力,无论怎样小的力都可以使物体 产生加速度,这个力应是合外力。 现用力提一很重的物体时,物体仍 静止,说明合外力为零。由受力分 析可知F+N-mg=0。
二、应用举例
【例1 】 某质量为1100 kg 的汽车在平直路面试车,当 达到10 0 km/h的速度关闭发动机,经过70秒停下来,汽 车所受的阻力多大?重新起步加速时牵引力为2000 N, 产生的加速度为多大?假定试车过程汽车所受的阻力不变。
高一物理什么是牛顿第二定律
高一物理什么是牛顿第二定律高一物理:牛顿第二定律在学习物理的过程中,我们经常会听到牛顿三大运动定律的名字。
其中,牛顿第二定律是非常重要的一个定律,它描述了物体受力时的运动状态。
那么,究竟什么是牛顿第二定律呢?本文将向您介绍牛顿第二定律的定义、公式及其应用。
一、牛顿第二定律的定义牛顿第二定律是描述物体受力时的运动状态的定律。
简而言之,它表达了物体受力与加速度之间的关系。
它的数学表达式为:F = ma其中,F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这个公式说明了,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比。
即,合力越大,物体的加速度越大;物体的质量越大,物体的加速度越小。
二、牛顿第二定律的公式及单位在牛顿第二定律的公式中,力的单位是牛顿(N),质量的单位是千克(kg),加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。
因此,公式中的单位是符合国际标准的。
我们通常使用这些单位来进行物理计算。
在实际应用中,我们经常遇到各种不同的情况和问题。
下面,我们将结合一些典型的案例来理解和应用牛顿第二定律。
三、牛顿第二定律的应用举例1. 简单案例假设一个质量为2kg的物体受到了一个10N的力,我们可以使用牛顿第二定律来计算物体的加速度。
根据公式 F = ma,将已知数据代入,可以得到:10N = 2kg × a解方程可得,物体的加速度为5m/s²。
这个加速度说明了,这个物体在受到10N的力作用下,将以每秒5米的速度增加。
2. 自由落体牛顿第二定律的应用还可以用来解释自由落体运动。
自由落体是指在重力作用下,物体不受其他力的影响而自由下落的运动。
根据牛顿第二定律,我们可以得出重力与物体质量之间的关系:F = mg其中,m为物体的质量,g为重力加速度,约为9.8m/s²。
由此可见,重力的大小与物体的质量成正比。
质量越大的物体,受到的重力作用越大。
同时,利用牛顿第二定律还可以推导出自由落体运动的速度和位移关系。
最新高中物理牛顿第二定律经典例题(精彩4篇)
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高一物理精品课件集 牛顿第二定律+课件
练 习 质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速度大小 可能是 AB A、5m/s2 C、1m/s2 B、3m/s2 D、8m/s2
练 习
在光滑水平面上的木块,在水平方向 上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加 到某一固定值的外力作用时,这一过程木 块将做 D A、匀减速运动 B、匀加速运动 C、速度逐渐减小的变加速运动 D、速度逐渐增大的变加速运动
三、运用牛顿第二定律解题
附 : 瞬 时 加 速 度 的 分 析
轻绳:绳的弹力可发生突变。当其他条件 发生变化的瞬间,绳的弹力可以瞬时产生、 瞬时改变或瞬时消失。(当绳被剪断时, 绳的弹力瞬间消失)
例题1
• 物体质量为2kg,放在光滑水平面上,同时 受到大小为2N和5N的两个水平力作用,物 体的加速度可能是: B A.0 B.2m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2 提示:合力大小为3~7N,加速度大小为F合/m, 即1.5~3.5m/s2
练习1
1.从牛顿第二定律知,无论怎么小的力都可以使物 体产生加速度,但是用较小的力去推地面上很 重的物体时,物体仍然静止,这是因为: D A.推力比静摩擦力小 B.物体有加速度,但太小,不易被察觉 C.物体所受推力比重力小 D.物体所受合外力仍为零 提示:研究的问题中物体受几个力?水平方 向受到 推力 、 静摩擦力。 为什么物体“仍然静止”? 推力<最大静摩擦力
练习2
2.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力, 当力刚开始作用的瞬间: B A.物体立即获得速度 B.物体立即获得加速度 C.物体同时获得速度和加速度 D.由于物体未来得及运动,所以速度和加速度 都为零。 牛顿第二定律的性质有:瞬时性。即瞬间得到 加速度。
高一物理牛顿第二定律
2、这两个矢量的方向关系是怎么样? “力是产生加速度的原因”,故加速度 a 的方向
和合力 F 的方向是一致的。 即物体的加速度方向由物体所受合力的方向决定。
• 一、“四性”
加深理解
• ①同体性:
•
是指F合、m和a都是对于“同一个物体”而言,解题时确定
研究对象和准确的受力分析是关键。
物体的加速度跟作用力(所受的合力)
成正比,跟物体的质量成反比;加速度的方 向跟作用力(合力)的方向相同.
(2)数学表达式: F=kma
F=ma
(3)1N定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力
叫做1N。 即 1N 1kg.m / s2
当各物理量均选国际单位时,k=1
思考:
1、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中, 哪些是矢量,哪些是标量?
跟踪练习
• 1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其 变形公式的理解,正确的是:( CD )
• A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物 体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
• B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受 的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;
• C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所 受的合外力成正比,与其质量成反比;
• 3、关于运动和力,正确的说法是( D )
• A、物体速度为零时,合外力一定为零 • B、物体作曲线运动,合外力一定是变力 • C、物体作直线运动,合外力一定是恒力 • D、物体作匀速运动,合外力一定为零
课后思考:一小球从竖直在地面上轻
弹簧正上方某处自由落下,试分析小球 从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小
• 1、定义式a=△v/ △t ,反映的是速度变化快慢的物理量, 速度变化量△v的大小由加速度a和时间△t决定。
高一物理必修一第四章牛顿第二定律
牛顿第二定律一、牛顿第二定律1. 定律内容:物体的加速度a 跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m 成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.2. 公式:F 合=ma3. 关于牛顿第二定律的理解:3.1 因果性:力是物体产生加速度的原因,加速度是力作用在物体上所产生的一种效果;3.2 瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为:合外力恒定不变时,加速度也保持不变。
合外力变化时加速度也随之变化。
合外力为零时,加速度也为零;3.3 矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。
公式mF a 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致;3.4 同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体(或物体系)而言。
即 F与a 均是对同一个研究对象而言;3.5 相对性:牛顿第二定律只适用于惯性参照系(匀速或静止的参考系);3.6 独立性,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:F x =ma x ,F y =ma y 列方程;3.7 局限性:牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观粒子;4. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系【例1】下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解,正确的是( ).A .由F =ma 可知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比.B .由m =F/a 可知,物体的质量与其受到的合外力成正比,与其运动的加速度成反比.C .由a =F/m 可知,物体的加速度与其受到的合外力成正比,与其质量成反比.D .由m =F/a 可知,物体的质量可以通过测出它的加速度和它所受的合外力而求得.【例2】静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零D.物体的速度和加速度都仍为零【例3】由牛顿第二定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加速度,但用较小的力去推地面上很重的物体时,物体仍静止,这是因为:A 推力小于摩擦力B 物体有加速度,但太小,不易被察觉C 推力小于物体的重力D 物体所受合外力为零【例4】已知甲物体受到2N的力作用时,产生的加速度为4m/s2,乙物体受到3N的力作用时,产生的加速度为6m/s2,则甲、乙物体的质量之比m甲,m乙等于A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.3:2二、动力学的两类基本问题1.已知受力情况求运动情况;2.已知运动情况求受力情况3.在这两类问题中,加速度是了解力和运动的桥梁,受力分析是解决问题的关键.【例5】一物体初速度v0=5 m/s,沿着倾角37°的斜面匀加速向下运动,若物体和斜面间的动摩擦因数为0.25,求3 秒末的速度(斜面足够长)( )A.12 m/s B.15 m/s C.17 m/s D.20 m/s【例6】用一水平恒力将质量为250 kg 的木箱由静止开始沿水平地面推行50 m,历时10 s,若物体受到阻力是物重的0.1 倍,则外加的推力多大?(g 取10 m/s2)【例7】水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力,产生1.5m/s2的加速度。
高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用
高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律,也是高一物理学习的必考知识点之一。
本文将从牛顿第二定律的基本原理出发,介绍一些常见的应用场景及计算方法,并探讨其重要性。
一、牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律的表达式为F=ma,其中F 表示物体所受合力的大小,a 表示物体的加速度,m 表示物体的质量。
这个定律说明了力与物体的质量和加速度之间的关系。
当物体所受合力增大时,其加速度也会增大;当物体的质量增大时,其加速度会减小。
二、常见的牛顿第二定律应用场景及计算方法1. 平面运动中物体的加速度计算在平面运动中,当物体所受合力已知时,可以利用牛顿第二定律计算物体的加速度。
首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。
2. 弹簧弹性伸缩力的计算弹簧的弹性伸缩力可以利用牛顿第二定律进行计算。
当物体受到垂直于弹簧伸缩方向的外力时,可以根据 F=ma 计算出物体所受的合力。
然后利用胡克定律 F=-kx(其中 k 表示弹簧的弹性系数,x 表示弹簧的伸缩量)计算出弹簧的弹性伸缩力。
3. 坡道上物体的加速度计算当物体置于斜坡上时,可以利用牛顿第二定律计算物体在坡道上的加速度。
首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。
需要注意的是,斜坡上的合力包括物体自身重力以及由坡度引起的垂直于坡面的力。
4. 电梯内物体的加速度计算电梯内的物体受到的合力包括物体的重力以及电梯提供的力。
通过设置参考系,可以将问题简化为一个自由下落或上升的问题。
根据物体所受的合力确定加速度,然后利用牛顿第二定律计算出加速度的大小。
三、牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律在解决物体运动问题中起着重要的作用。
通过运用牛顿第二定律,我们可以准确地计算物体的加速度,并进一步了解物体受力、受力方向以及运动状态的变化。
同时,牛顿第二定律也为其他物理定律的推导提供了基础。
牛顿第二定律应用广泛,不仅在经典力学中有重要地位,还在其他学科中也有广泛应用。
高一物理牛顿第二定律的知识点汇总1篇
高一物理牛顿第二定律的知识点汇总1篇高一物理牛顿第二定律的知识点 11、内容:物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、理解:①瞬时性:力和加速度同时产生、同时变化、同时消失.②矢量性:加速度的.方向与合外力的方向相同。
③同体性:合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象)④同一性:合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性:加速度是相对于惯性参照系的。
适用范围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。
但是,通过惯性力的引入。
可以使牛顿第二运动定律的表示形式在非惯性系中使用。
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(即无法同时准确测定粒子运动的方向与速度),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。
也就是说经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系式已经失效或者需要修改。
量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量(或速度)的概念(即波函数)来描述物体的状态,用薛定谔方程代替牛顿动力学方程(即含有力场具体形式的牛顿第二运动定律)。
用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息,但是我们可以知道位置和动量的概率分布,测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系。
牛顿第二运动定律只适用低速问题。
解决高速问题必须使用相对论。
由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因此当物体做高速移动时需要修改力、速度等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。
第7讲 牛顿第二定律-高一物理(新教材人教版必修第一册)
专题二 运动与力的关系第2讲:牛顿第二定律一:知识点梳理一、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,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式F =ma ,其中力F 为物体受到的合外力,F 的单位用牛顿(N).二:技巧归纳对牛顿第二定律的理解1.牛顿第二定律的六个性质2.合力、加速度、速度的关系(1)物体的加速度由所受合力决定,与速度无必然联系。
(2)合力与速度夹角为锐角,物体加速;合力与速度夹角为钝角,物体减速。
(3)t v a ∆∆=是加速度的定义式,a 与v 、v ∆无直接关系;mF a =是加速度的决定式。
3.牛顿第二定律的瞬时性4.解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”。
(2)正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”。
5.方法技巧:两类动力学问题的解题步骤二:题型总结题型一:牛顿第二定律的理解1.关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( )A .物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B .物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大C .物体的速度变化很大,加速度一定大,所受的合外力也可能很大D .物体的速度变化很快,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零2.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的有( )A .由F =ma 可知,物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比B .公式F =ma 中,F 表示物体所受合力,a 实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和C .某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力,而与这之前或之后的受力无关D .物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致题型二:牛顿第二定律的应用3.如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上向左匀速前进。
突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a ,则中间一质量为m 的西瓜A 受到其他西瓜对它的作用力的合力的大小和方向是( )A .ma ,水平向左B .ma ,水平向右C .22m g a +,斜向右上方D .22m g a +,斜向左上方4.如图所示,载有小孩的雪橇总质量30kg m =,在大小为100N 的拉力F 作用下,从静止开始沿水平雪地向右做匀加速直线运动,该拉力与水平面的夹角为θ=37,雪橇与地面摩擦因数0.25μ=,重力加速度g 取210m/s ,cos370.8=,sin 370.6=。
牛顿第二定律专题——连接体和瞬时性问题+课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+
当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等),哪些力 变化,哪些力不变,哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力,发生在被撤去物 接触面上的弹力都立即消失)。 3.求物体在状态变化后所受的合外力
CD.根据题意,若将绳 OA 换为轻质弹簧,以结点O 为研究对象,受灯笼的拉力G 、弹簧 OA 的拉力FA 和绳 OB 的
拉力 FB ,如图所示
由平衡条件可得 FA
cos 60
G
,
FA
sin 60
FB
,解得 FA
mg cos 60
, FB
mg
tan 60
将绳OB 割断,绳 OB 的拉力消失,轻弹簧OA 弹力不发生突变,则灯笼所受合外力为 F合2 mg tan 60
T
mA gsin
mA gcos
mAa
mA F mA mB
=F 1+ mB
要增加T,可增大A物的质量,或减小B物的质量。改变倾m角Aθ和改变动
摩擦因数不能改变细线上的拉力,故A正确。
03 规律总结
连接体的动力分配原理:两个物体(系 统的两部分)在外力(总动力)的作用下以共 同的加速度运动时,单个物体分得的动力与 自身的质量成正比,与系统的总质量成反比。 相关性:两物体间的内力与接触面是否光滑 无关,与物体所在接触面倾角无关。
“摩擦力”连接在一起。
01 典例
例1.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2所示,今对小球 a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30° 的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是 ()
A
高一物理 牛二定律1
教学过程一、定律导出(1)由试验可得:ma F a 1,∝∝可得出加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关系。
写成数学(2)上式可写为等式F=kma ,式中k 为比例常数。
如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k=1,则公式更为简单。
在国际单位制中,力的单位是牛顿。
牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力为1N ,即1N=1kg ·m/s 2。
可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma ,这就是牛顿第二定律的数学公式。
(3)当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F 代表的是物体所受外力的合力。
牛顿第二定律更一般的表述是:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
数学公式是:F 合=ma 。
二、定律的理解牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
还应注意到定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:(1)定律中各物理量的意义及关系F 合是物体(研究对象)所受的合外力,m 是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m 为几个物体的质量和。
a 为研究对象在合力F 合作用下产生的加速度;a 与F 合的方向一致。
(2)定律的物理意义从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。
F y F F N 牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。
三、巩固练习(1)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。
高一物理必修1 牛顿第二定律1 ppt
练习:
1、质量为 m 的物体在力 的作用下产生的加速度为 a ,那么要使 、 的物体在力F的作用下产生的加速度为 物体的加速度变为原来的2倍 则应_______________________。 物体的加速度变为原来的 倍,则应 质量减半或者F加倍 质量减半或者 加倍 a1 分析: F 分析: —1 = — 可将力 F 加倍 由 a2 F2 a1 m 由 — = —2 可将质量减半 a2 m1 由以上两个实验可知物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的 由以上两个实验可知物体的加速度跟作用力成正比, 加速度跟作用力成正比 质量成比。 质量成比 F a∝ — 或者 ∝ma 进一步可以将表达式改为:F = k ma 进一步可以将表达式改为: m 或者F∝ 为比例常数,当所有物理量均取国际单位( 其中 k 为比例常数,当所有物理量均取国际单位(即:力的 单位取 N ,质量单位取 kg ,加速度单位取 m/s2 )时: k =1,此时关系式变为: ,此时关系式变为: F a= F =ma m — 此即为牛顿第二定律的数学表达式。 此即为牛顿第二定律的数学表达式
F1 F合 F2
解法2: 解法 :先分别求出 F1、 F2 产生 、 的加速度a 、 的加速度 1、 a2 再根据平行四边 的合加速度a 形法则求 a1、 a2 的合加速度 合 、
a1 = F1/m =10/2 = 5 m/s2
a1 a合 a2
a2 = F2/m =10/2 = 5 m/s2
由于加速度的方向与力的方向一至, 由于加速度的方向与力的方向一至,故a1、 a2也成 、 1200角a1、 a2、a合 构成了一个等边三角形,故 a合 =5 m/s2 构成了一个等边三角形, 、 、
2、质量F一定,加速度 与m的关系 、质量 一定 加速度a与 的关系 一定, 质量 (kg) 0.4 力 (N) 0.196 时间 (s) 4 位移 (m) 3.92 加速度 (m/s2) 0.245
高一物理牛顿第二定律及其实验探究
牛顿第二定律及其实验探究【知识点与理论、规律、方法回顾】1.定律的表述:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
2.表达式:F=ma(式中F为物体所受的合外力)3.对定律的理解:①矢量性:牛顿第二定律F = ma是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同.②瞬时性:牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果--产生加速度.物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的.当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失.③同一性:牛顿第二定律公式中的三个物理量必须是针对同一物体而言的;物体受力运动时必然只有一种运动情形,其运动状态只能由物体所受的合力决定,而不能是其中的一个力或几个力.④独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理),而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果.那个方向的力就产生那个方向的加速度.⑤同时性:牛顿第二定律中F、a只有因果关系而没有先后之分,F发生变化时a同时变化,包括大小和方向.⑥局限性:牛顿第二定律只适用于惯性参考系;只适用于宏观物体的低速运动,而不适用微观粒子和高速运动.4.牛顿第二定律确立了力和运动的定量关系:联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。
5.牛顿第二定律应用的一般思路①审题、明确题意,清楚物理过程;②选择研究对象,可以是一个物体,也可以是几个物体组成的物体组;③运用隔离法对研究对象进行受力分析,画出受力的示意图;④建立坐标系,一般情况下可选择物体的初速度方向或加速度方向为正方向;⑤根据牛顿定律、运动学公式、题目给定的条件列方程;⑥解方程,对结果进行分析、检验或讨论.典例剖析与针对训练1.(单选)关于运动和力的关系,对于质量一定的物体,下列说法中正确的是( ) A.物体运动速度越大,它所受的合外力一定越大B.物体某时刻的速度为零,它此时所受的合外力一定为零C.物体所受合外力越大,它的速度变化一定越大D.物体所受合外力越大,它的速度变化一定越快.2.(多选)关于牛顿第二定律F∝ma和变形公式a∝Fm,下列说法中正确的是( ) A.物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比,与物体的质量成反比B.物体的加速度与物体受到的合力成正比,与物体的质量成反比.C.物体的质量与物体受到的合力成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与物体受到的合力及物体的加速度无关.3.(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F =kma中,有关比例系数k的说法,正确的是( )A.k的数值由F、m、a的数值决定B.k的数值由F、m、a的单位决定. C.在国际单位制中,k=1.D.在任何情况下k都等于14.(多选)力F1单独作用于某物体时产生的加速度大小为3m/s2;力F2单独作用于该物体时产生的加速度大小为4m/s2,则两力同时作用于该物体时产生的加速度大小可能是( )A.1m/s2. B.4m/s2. C.5m/s2. D.8 m/s25.(单选)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则( )A .a l =a 2B .a 1<a 2<2a lC .a 2=2a 1D .a 2>2a l . 6.(单选)同样的力作用在质量为m 1的物体上时,产生的加速度是a 1;作用在质量是m 2的物体上时,产生的加速度是a 2。
高中物理必修一 讲义 第3节 牛顿第二定律
第3节牛顿第二定律学习目标要求核心素养和关键能力1.掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式。
2.理解公式中各物理量的意义及因果关系。
3.会用牛顿第二定律公式进行有关计算。
1.核心素养能对动力学问题进行分析和推理,获得结论;能利用牛顿第二定律解决相关问题。
2.关键能力分析推理能力。
知识点一牛顿第二定律的表达式和力的单位一、牛顿第二定律的表达式❶实验结论:小车的加速度a与它所受的作用力F成正比,与它的质量m成反比。
❷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,加速度的方向跟作用力的方向相同。
❸表达式:F=kma,k是比例系数,F是物体所受的合力。
❹方向关系:加速度的方向与力的方向一致。
二、力的单位❶力的国际单位:牛顿,简称牛,符号为N。
❷“牛顿”的定义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N,即1 N=1__kg·m/s2。
❸在质量的单位取kg,加速度的单位取m/s2,力的单位取N时,F=kma中的k =1,此时牛顿第二定律可表示为F=ma。
【思考】如图所示,某人在客厅内用力推沙发,但是沙发没有动。
(1)根据牛顿第二定律,有力就能产生加速度,人给沙发施加力后,沙发为什么没动?(2)如果地板光滑,当人给沙发施加力的瞬间,沙发会有加速度吗?是否立刻获得速度?提示(1)牛顿第二定律F=ma中的力F指的是物体受的合力,尽管对沙发有一个推力作用,但沙发受的合力为零,所以不能产生加速度。
(2)加速度与力之间是瞬时对应关系,有力就立刻获得加速度,但速度的获得需要一段时间,故不能立刻获得速度。
1.牛顿第二定律的五个性质(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因。
(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,应用时应先规定正方向。
(3)瞬时性:合力与加速度具有瞬时对应关系。
(4)同一性:合力与加速度对应同一研究对象。
(5)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生加速度,F1=ma1,F2=ma2,…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和,合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,如F x=ma x,F y=ma y。
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早些时候,正片放映前,一般会加映一至两个新闻简报之类的宣传片,主要是国家领导人出访,或外国领导访华等等,那时不管放映什么,人们总是从头到底,很认真地看下去。并且年轻人会跟着 放映队队,到另外村子,看上第二遍,第三遍······某某村,继续放映。