人教版必修一43牛顿第二定律8内容摘要:
F =ma 此即为牛顿第二定律的数学表达式。 a1 F1 分析: F2 — a2 — = 由 可将力 F 加倍 m2 — m1 = a1 — a2 由 可将质量减半 F a= — m 思考: 在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中,哪些是矢量,哪些是标量。 m 是标量, F 和 a 是矢量。 在这两个矢量中它们的关系是怎么样。 “力是产生加速度的原因”,即物体受力方向决定物体的加速度方向。 故 力 F 的方向和 加速度 a 的方向 是一致的。 一辆小汽车的质量 m1= 102kg ,所载乘客的质量是 m2= 102kg ,用同样大小的牵引力,如果不载人时小汽车产生的加速度是 a1= m/s2,载人时产生的加速度 a2是多少(忽略阻力) 解:由牛顿第二定律: F = ma 可知牵引力的大小 F = m1 a1 = 102 = 103N 由于载人和不载人时牵引力是同样大的 ,故 : a2 = F ——— m2+m1 = m/s2 注意事项 : :(a与 F合 方向相同 ) :(a与 F合 同时产生 ,同时消失 ,同时变化 ) :( a与 F合 , m都属于同一物体,既研究对象统一性) :(X方向的合外力产生 X轴方向的加速度 ,Y方向的合外产生 Y轴方向的加速度 , Fx=max Fy=may a2=a2x+a2y 此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况,物体受几 个力作用时,牛顿第二定律公式 F = ma 中的 F 表示合力,这样我 们可以把牛顿第二定律进一步表述为: 一个物体质量是 2kg,受到互成 1200角的两个力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用,这个物体产生的加速度是多大。 F合 F2 F1 解法 1:先由平行四边形法则可知, F F F合 构成 了一个等边三角形,故 F合 =10 N a = F合 /m =10/2 = 5 m/s2 物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。 即 F合 = ma 练习: 解法 2:先分别求出 F F2 产生 的加速度 a a2 再根据平行四边 形法则求 a a2 的合加速度 a合 a1 = F1/m =10/2 = 5 m/s2 a2 = F2/m =。人教版必修一43牛顿第二定律8
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Fa 合问题 如图: 一质量为 1kg的物体静置在光滑水平面上, 0时刻开始,在水平向右的方向上施加大小为 2N的力 F1,则 (1) 物体产生的加速度是多大。 • 独立关系: 物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫做力的 独立性原理。 物体的合加速度等于各个分力分别产生的加速度的矢量和。 F1 N G F2 a2 a1 (2)
) 长度 厘米 cm 毫米 mm 分米 dm 时间 小时 h 分钟 min 日等等 质量 克 g 吨 t 毫克 mg 除了 SI单位制,还有厘米 克 秒单位制 五、知识应用 力学单位制可以帮助我们检查记忆中物理公式是否正确和检查运算过程与结果。 力学单位制使我们知道在运用公式进行计算中,要将各物理量的单位统一在同一单位制中。 例如质量 100g的物体 , 受到力 F= 静止开始运动 ,
m/s2…… 密度的单位 kg/m g/cm3…… 由 基本单位 和 导出单位 一起组成 单位制。 1960年第 11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制 ,简称 SI。 在力学中,国际单位制规定 : 长度、质量、时间 为基本量 米 (m)、千克 (kg)、秒 (s)为基本单位 国际单位制 在整个物理学中,国际单位制规定了七个基本单位 现有下列物理量或单位
牛刀: 如图所示,质量为 4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=。 现对它施加一向右与水平方向成 37176。 、大小为 20N的拉力 F,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度大小。 ) 37176。 F 解:对物体受力分析 mg FN f Fx Fy y x 所以 F合 = Fx合 又 f=μ FN 代入数据联立得 a=x方向: Fx合 = Fx—f y方向: Fy合 = Fy + FN
FaFFaa 或2121 ( 6)巩固练习: a. 据2121 FFaa 得到:要使物体在短时间内速度的改变很大,即加速度很大,就必须给物体提供。 b. 竞赛用的小 汽 车,要求起动后几秒钟内速度由零达到 60m/s以上,他们为什么要装备功率很 大的发动机。 2:加速度和质量的关系: ( 1)实验装置同上; ( 2)说明与前次实验的不同。 前一次实验中,我们是保持小车质量不变
) 1N定义:使质量是 1kg的物体产生 1m/s2加速度的力 叫做 1N ,即1 N= 1kg m/s2 ∝ F , a ∝ 1/m , 量成反比。 牛顿第二定律更一般的表述: 物体的加速度的大小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. F = m a ,F为合外力 . 如图,由此可见,要使赛车在 最短时间内达到最大速度,除 了要有较大的牵引力外,