牛顿第二定律 牛顿简介 加速度和力的关系 加速度和质量的关系 牛顿第二定律 巩固练习 退 出 EXIT HELP 如右图 小车的质量都为500克 砝码的质量为100克 小盘的质量可以忽略 让小车在绳子的恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动 由图可知两小车的质量相等 甲受到的拉力F甲 1N 乙受到的拉力F乙 2N 由S 1 2at2 我们可以求出加速度a a甲 1m s2 a乙 2m s2 加速度和力的关系 由大量的实验表明 对于质量相等的物体来说 物体的加速度跟作用在它上面的力成正比 用数学式子表示就是 a甲 a乙 F甲 F乙 或者 加速度和质量的关系 如右图 小车的质量都为500克 砝码的质量为100克 小盘的质量可以忽略 让小车在绳子的恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动 由图可知两小车受到的拉力相等 甲小车的质量M甲 600g 乙小车的质量M乙 1000g 由S 1 2at2 我们可以求出加速度a a甲 5m s2 a乙 3m s2 由大量的实验表明 在相同的力的作用下 加速度跟质量成反比 用数学式子表示就是 a甲 a乙 m乙 m甲 或者 根据加速度和力与质量的关系研究 我们对力与质量和加速度的关系得到结论 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 这就是牛顿第二定律 加速度和力都是矢量 它们都是有方向的 牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系 还确定了它们的方向之间的关系 加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同 牛顿第二定律用数学式子表示就是 或者 前面两式子可以改写成等式F ma 式子的k是比例常数 如果公式中的物理量选择合适的单位 可以使k 1 从而使公式简化 我们知道 在国际单位制中 力的单位是牛顿 牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的 使质量是1千克的物体产生1米 秒2加速度的力 叫做1牛顿 即 1牛 1千克 米 秒2 可见 如果都用国际单位制的单位 在上式中就可以使k 1 上式简化成 F ma 这就是牛顿第二定律的公式 前面讲的的是物体受一个力作用的情况 物体受几个力作用时 牛顿第二定律也是正确的 不过这时F代表所受外力的合力 牛顿第二定律的更一般表述是 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 写成公式就是 从牛顿第二定律的公式我们可以看出 合外力恒定不变时 加速度恒定不变 物体就做匀变速运动 合外力随着时间的改变 加速度也随着时间的改变 合外力为零时 加速度为零 物体就处于静止状态或做匀速直线运动 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 可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它 这跟牛顿第二定律有无矛盾 为什么 答案 2 下面的哪些说法不对 为什么 A 物体所受的和外力越大 加速度越大 B 物体所受的和外力越大 速度越大 C 物体在外力作用下做匀加速直线运动 当合外力逐渐减小 物体的速度逐渐减小 D 物体的加速度不变一定受恒力的作用 答案 1 答 没有矛盾 由于公式F ma看 F合为合外力 无论怎样小的力都可以是物体产生加速度 这个力应是合外力 现用力提一很重的物体时 物体仍然静止 说明合外力为零 由受力分析可知F N mg 0 2 答 B C D说法不对 根据牛顿第二定律 物体受的合外力决定了物体的加速度 而加速度大小与速度大小无关 所以 B错误 物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一至 当合外力减小但方向不变时 加速度减小但方向也不变 所以物体仍然做加速运动 速度增加 C错误 加速度是矢量 其方向与合外力方向一致 加速度大小不变 若方向发生改变时 合外力方向也必然变化 D错误