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4.3 牛顿第二定律
如果我们多做几次类似的实验,每次实验的点都可以拟合成直线,而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点,那么,实际规律很可能就是这样的。
猜想中的 a-F 图像
a
F
a
F
根据实际数据作出的 a-F 图像
牛顿第二定律可表述为
也可以写成等式
F = kma
(2)数学表达式:
F=kma
(4)当各物理量均选国际单位时,k=1。
(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
F=ma
(1)内容:物体加速度的大小跟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.
(5)F、m、a取不同单位K值不同。
一、牛顿第二定律:
二、理解:
a =
m
F
(1)F是物体受的合外力。
(2)同向性:a与F方向相同。
(3)同时性: a与F同时产生,同时消失,同时变化。
(4)
m一定,
F一定,
A
光滑水平面
F
物体受到拉力F之前静止
F作用瞬间:
V=0
物体受到拉力F之后做什么运动?
撤去拉力F后:
由静止开始做匀加速直线运动
F增大:
a增大,加速运动
F减小:
a减小的加速运动
匀速直线运动
F反方向:
F
向右做匀减速直线运动
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第二级
第三级
第四级
第五级
三、注意:
1、a与F,
方向一定相同。
V
D
2、F与V方向不一定相同。
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G
N
f
例1、在平直路面上,质量为1100kg的汽车在平在进行研发的测试,当速度达到100km/h时取消动力,经过70s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2000N,产生的加速度应为多少?假定试车过程中汽车受 到 的阻力不变。
(1)汽车在减速过程:
Vo=100km/h=27.8 m/s,V=0,t=70s
根据 a=(v-vo)/t 得:
加速度为a1= -0.397 m/s2
根据牛顿第二定律得: f=ma1=437N
f
F
G
FN
根据牛顿第二定律得:加速度为
a2=(F - f )/m=1.42 m/s2
练习1、(多选)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( BC )A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
练习2、如图所示,一轻弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点。今用一物体把弹簧压缩到A点,然后释放,物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,下列说法正确的是( C )A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点受力为零
练习3、一个质量m=2 kg的物体放置在光滑水平桌面上,受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用,且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形,已知F2=0.5 N,则下列说法正确的是(C )A.这个物体共受到四个力的作用B.这个物体受到的合力大小为0C.这个物体的加速度大小为1 m/s2D.这个物体的加速度与F2方向相同
练习4、如图所示,手推车的篮子里装有一篮球,女孩把手推车沿斜面向上匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的一侧面垂直于底面,下列说法正确的有( D )A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力B.篮子对篮球的作用力小于篮球的重力C.女孩对篮球的作用力等于篮球的重力D.篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力
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