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牛顿第二定律 天马行空官方博客 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 甲 乙 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 甲 甲 乙 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