加速度和力质量的关系

关于加速度和力质量的关系第一页，共二十四页，编辑于2023年，星期日理想条件下，物体不受外力或所受合外力为零，物体将保持其原来的运动状态一直运动下去，直到有外力迫使它发生运动状态的改变．第二页，共二十四页，编辑于2023年，星期日质量是物体惯性大小的量度质量越大物体惯性越大质量越小物体惯性越小力运动状态（速度）变化加速度运动状态越难改变运动状态容易改变第三页，共二十四页，编辑于2023年，星期日总结：影响加速度的因素有哪些？1.合外力2.质量第四页，共二十四页，编辑于2023年，星期日mmF1F2m1m2FFF1<F2m1<m2定性讨论1定性讨论2第五页，共二十四页，编辑于2023年，星期日结论：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大。返回讨论：物体质量一定，力不同，加速度有什么不同第六页，共二十四页，编辑于2023年，星期日

结论：当力大小相同时，物体的质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小。注意：这里的力指的是物体所受的合外力。讨论：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同？第七页，共二十四页，编辑于2023年，星期日实验方案注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。1.怎样测量（或比较）物体的加速度？2.怎样提供和测量物体所受的恒定的合力？实验方法：控制变量法方案一：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。第八页，共二十四页，编辑于2023年，星期日实验方案钩码的总重力G当作小车受到的拉力F从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a用天平测出小车的质量m方案二：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。第九页，共二十四页，编辑于2023年，星期日F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5当小车质量不变时次数F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751数据处理：加速度与力的关系如何更直观地处理数据？第十页，共二十四页，编辑于2023年，星期日m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1当拉力不变时次数m/kga/m·s-212345数据处理：加速度与质量的关系/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290第十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期日根据实验结果分别画出a-F、a-m、a-1/m的图象。第十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期日当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比，即：

当外力F一定时，物体的加速度与其质量成反比，即：综上所述：F=Kma第十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期日三、牛顿第二定律1．牛顿第二定律的表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．

2．牛顿第二定律的数学表达式：

比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中单位，则:

（1）牛顿（N）力的规定：使质量为1kg的物体产生大小为1m／s2的加速度的力叫做1N，即1N=1Kg·m/S2．

（2）牛顿第二定律：F=ma（各量用国际制单位）

第十四页，共二十四页，编辑于2023年，星期日3．对牛顿第二定律的理解（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个物体而言的．（2）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向．牛顿第二定律公式是一个矢量式．牛顿第二定律的进一步表述：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同．第十五页，共二十四页，编辑于2023年，星期日4．用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：（1）确定研究对象；（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图；（3）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；（4）统一已知量单位，代值求解；（5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.第十六页，共二十四页，编辑于2023年，星期日例题1：

一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2N和6N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为：

A．1m／s2

B．2m／s2

C．3m／s2

D．4m／s2第十七页，共二十四页，编辑于2023年，星期日解析：

根据牛顿第二定律，如果一个物体同时受到几个力的作用，物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，题目所给的两个力大小分别为2N和6N，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为2＋6＝8（N），当两个力方向相反时合力最小，最小值为6－2＝4（N），当两个力的方向既不相同，也不相反时，合力的大小大于4N而小于8N，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小4N

F

8N．

根据牛顿第二定律可得a=F合/m，当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小所以，答案应选择B、C、D．第十八页，共二十四页，编辑于2023年，星期日

例题2：已知质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度.（g=10m/s2）解：以物体为研究对象，物体的受力分析如图所示：竖直方向：水平方向：由三式联立可得：GFNFFf第十九页，共二十四页，编辑于2023年，星期日巩固练习：（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。当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？（2）下面的哪些说法不对？为什么？A.物体所受的合外力越大，加速度越大。B.物体所受的合外力越大，速度越大。物体在外力作用下做加速直线运动，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。第二十页，共二十四页，编辑于2023年，星期日（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。G=mgFN第二十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期日（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