課程內容
《牛頓第二定律》
復習回顧:
1、加速度:描述物體速度變化快慢的物理量。
2、勻變速直線運動的規律。s=(1/2)at2
1、驗證加速度a與力F的關系:
質量為M的物體在質量不變時,忽略摩擦力,M>>m。
因為a
試驗結果是:a∝F/m
寫作等式為:F=kma
2、牛頓這個單位是根據牛頓第二定律來這樣定義的,使質量是1kg的物體產生1m/s2加速度的力,叫做1N。即:1N=1kg·m/s2。
可見,如果都用國際單位制,在上式中就可以使k=1,上式簡化成:F=ma。
3、前面講的都是物體受一個力作用的情況,物體受幾個力作用時,牛頓第二定律也是正確的,不過這時F代表所受外力的合力。牛頓第二定律的一般表述是:
物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
學成公式就是:F合=ma
從牛頓第二定律的公式我們可以看出:合外力恒定不變時,加速度恒定不變;合外力隨時間改變,加速度也隨著時間改變;合外力為零時,加速度為零,物體就處于靜止狀態或做勻速直線運動。
4、牛頓第二定律的性質:
(1)瞬時性:加速度和力的關系是瞬時對應,a與F同時產生,同時變化,同時消失;
(2)矢量性:加速度的方向總與合外力方向相同;
(3)獨立性(或相對性):當物體受到幾個力的作用時,可把物體的加速度看成是各個力單獨作用時所產生的分加速度的合成;
(4)牛頓運動定律的適應范圍:是對宏觀、低速物體而言。
例1:根據牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是我們用力提一個很重的物體時卻提不起來,這跟牛頓第二定律有無矛盾?為什么?
例2:下面這些說法對不對,為什么?
A、對一個靜止的物體施加一個力,物體一定做加速運動,對嗎?
B、物體合外力為零時,速度一定為零。
C、物體速度為零時,加速度一定為零。
D、物體所受合外力越大,加速度越大。
E、所受合外力減小時,速度一定減小。
例3:如圖所示,光滑平面上放有靠在一起的兩物體m1、m2,外力F從左向右施加在m1上,使它們一起水平向右做加速運動,求m1和m2之間的相互作用力是多大?
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趙老師
男,中教高級職稱
優秀教師、勞動模范,市物理教學與研究科研組帶頭人,注重教學改革與實踐,具有豐富的物理基礎教學經驗