内容正文:
第四章:运动和力的关系
4.3牛顿第二定律
(1)当物体质量一定时,物体的加速度与外力成正比
即当m一定时,
(2)当物体受力一定时,物体的加速度与质量成反比
即当F一定时,
4.2节中实验结论:
F
一、牛顿第二定律
1.内容:
物体加速度的大小跟所受的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
a为加速度,单位:m/s2 ; m为质量,单位:kg
F为作用力的合力,单位:1kg m/s2
=1N
2.单位
F
F
K的值取决于力、质量与加速度的单位,国际单位制中k=1
二、对牛顿第二定律F=ma的理解
2.性质
(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因。
1.牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系。
(2)同时性:力与加速度同时产生、同时变化、同时消失
(4)独立性:物体所受的每一个外力都可以单独产生一个加速度,可以把物体所受的每个外力所对应的加速度求出来,然后再求其合加速度。
(3)矢量性:加速度方向与合力方向相同
(5)同体性: 、F、m必须对应同一物体。
1.牛顿第二定律使用的局限:
惯性系
非惯性系
宏观低速
微观高速
三、牛顿第二定律F=ma的应用:
2.牛顿第二定律解题方法:
运动学公式
牛顿第二定律
①已知运动状态求力
②已知力求运动状态
3.牛顿第二定律解题步骤:
①确定研究对象
②画出a的方向
③受力分析
④列式
平行四边形
正交分解法
a方向:ΣF=ma
⊥a方向:ΣF=0
运动状态(V)
加速度a
力F
F
质量m=2kg的物体静止在地面上,物体与地面动摩擦因数μ=0.2,t=0时刻给物体一个水平向右的拉力F,物体向右匀加速运动,取g=10N/kg,求t=3s时,物体的速度大小?
解析:已知力求运动状态,先牛顿第二定律求
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2 000 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。
答案:书第90页例题1
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(图4.3-4 )。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。
θ
答案: