牛顿第二定律
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初中物理:“牛顿第二定律”一、知识点概述牛顿第二定律是初中物理中非常重要的一个概念,它是经典力学中的基础定律之一,描述的是物体在受到外力作用下的运动状态变化。
牛顿第二定律的公式为F=ma,其中F 表示合外力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
二、重点概念解释1. 合外力:合外力是指作用在物体上的所有外力的合力,即物体在外力作用下产生的总效果。
2. 物体的质量:物体的质量是指物体所固有的物质量大小,它是一个守恒量,与物体所在的环境、状态等无关。
3. 物体的加速度:物体的加速度是指物体在单位时间内速度变化的大小,加速度越大,物体的运动状态变化越快。
三、典型例题分析例题1:一个质量为2kg的物体在水平面上受到20N的水平向右推力和10N的水平向左摩擦力,求物体的加速度。
解答:根据牛顿第二定律F=ma,求合外力F=20N-10N=10N,代入公式得a=F/m=10N/2kg=5m/s²,所以物体的加速度为5m/s²。
例题2:一个质量为4kg的物体受到一个水平向右的力F=30N,另外有一个水平向左的阻力Ff=10N,求物体的加速度。
解答:根据牛顿第二定律F=ma,求合外力F=30N-10N=20N,代入公式得a=F/m=20N/4kg=5m/s²,所以物体的加速度为5m/s²。
四、结论牛顿第二定律是初中物理中非常重要的一个概念,其能够描述物体在外力作用下产生的变化,特别是物体的运动状态变化。
在学习牛顿第二定律的过程中,需要掌握合外力、物体的质量、物体的加速度等基本概念,以及运用公式F=ma计算物体的加速度等物理量。
通过学习牛顿第二定律,可以更好地理解物体的运动状态与物理规律之间的关系,为后续物理学习打下基础。
物理学概念:牛顿第二定律简介什么是牛顿第二定律?牛顿第二定律是物理学中最重要的基本定律之一,由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪末提出。
它描述了力对于物体运动产生影响的关系,并用数学公式来表示。
根据牛顿第二定律,当一个物体受到作用力时,它所产生的加速度与施加在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第二定律的数学表达式牛顿第二定律可以通过以下数学公式来表示:F = m * a其中,F表示施加在物体上的力(单位为牛顿),m表示物体的质量(单位为千克),a表示物体的加速度(单位为米每秒平方)。
牛顿第二定律的应用计算力、质量或加速度根据牛顿第二定律的公式,我们可以利用已知条件计算未知参数。
例如,如果我们已知某个物体受到的力和其质量,我们可以通过公式计算该物体的加速度。
同样地,如果我们已知某个物体的质量和加速度,我们可以计算施加在其上的力。
弹力与牛顿第二定律弹性力也符合牛顿第二定律的规律。
当一个物体受到弹簧或橡皮筋等产生的弹力时,该物体会产生加速度,根据牛顿第二定律进行计算。
惯性与牛顿第二定律根据牛顿第二定律的描述,物体的质量越大,施加相同力后获得的加速度越小。
这是因为较大质量的物体具有更高的惯性,即对改变其运动状态抵抗能力更强。
牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律被认为是经典力学中最基本和重要的原理之一。
它建立了运动学与动力学之间的桥梁,并解释了物体运动及其受力关系。
无论在日常生活中还是科学研究中,我们都可以应用牛顿第二定律来推导、解释和预测各种现象和过程。
综上所述,牛顿第二定律是描述力对于物体运动影响关系的基本原理。
它的数学表达式和应用范围使其成为物理学中不可或缺的概念。
通过了解牛顿第二定律,我们能够更好地理解和解释物体的运动行为。
牛顿第二定律七个公式牛顿第二定律是经典力学中的基本原理之一,描述了力、质量和加速度之间的关系。
其公式可以表示为F = ma,其中F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据这个公式,我们可以通过给物体施加合适的力来控制物体的运动状态。
下面列举牛顿第二定律的七个公式,并对每个公式进行简单的解释:1. F = ma:这是牛顿第二定律最基本的公式。
它表明,物体所受的力(F)与其加速度(a)成正比,而与其质量(m)成反比。
因此,在同样的力下,质量越大的物体加速度越小,而质量越小的物体加速度越大。
2. F = Δp/Δt:这个公式将牛顿第二定律与动量定理联系起来。
它表明,物体所受的合力等于其动量改变率。
这个公式在研究碰撞等情况时非常有用。
3. F = G(m1m2/r^2):这个公式是万有引力定律的形式之一。
它表明,物体所受的引力等于质量之积与距离平方的倒数的乘积,与牛顿第二定律类似。
4. F = kx:这个公式是胡克定律的形式之一。
它表明,弹性力等于形变量与劲度系数的乘积。
这个公式在研究弹簧、弹性绳等物体的弹性性质时非常有用。
5. F = Bqv:这个公式描述了磁场中带电粒子所受的洛伦兹力。
它表明,粒子所受的力等于磁场强度、粒子电荷和其速度的乘积。
6. F = -k/r^2:这个公式描述了库仑力的形式。
它表明,两个带电粒子之间的力与它们之间的距离平方的倒数成反比。
7. F = -dU/dx:这个公式描述了势能的形式。
它表明,物体所受的力等于其势能对位置的负梯度。
这个公式在研究重力场、电场等情况时非常有用。
总之,牛顿第二定律是自然界中许多物理现象的基础,其公式在科学研究和工程应用中具有广泛的应用。
牛顿第二定律详解实验:用控制变量法研究:a与F的关系,a与m的关系知识简析一、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;a的方向与F合的方向总是相同。
2.表达式:F=ma揭示了:①力与a的因果关系,力是产生a的原因和改变物体运动状态的原因;②力与a的定量关系3、对牛顿第二定律理解:(1)F=ma中的F为物体所受到的合外力.(2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变.(4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。
(5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.(6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是kg,a的单位是米/秒2.(7)F=ma的适用范围:宏观、低速4. 理解时应应掌握以下几个特性。
(1) 矢量性F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了大小关系,还表示了方向关系。
(2) 瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。
作用力突变,a的大小方向随着改变,是瞬时的对应关系。
(3) 独立性(力的独立作用原理) F合产生a合;Fx合产生ax合;Fy合产生ay合当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理。
因此物体受到几个力作用,就产生几个加速度,物体实际的加速度就是这几个加速度的矢量和。
(4) 同体性F=ma中F、m、a各量必须对应同一个物体(5)局限性适用于惯性参考系(即所选参照物必须是静止或匀速直线运动的,一般取地面为参考系);只适用于宏观、低速运动情况,不适用于微观、高速情况。
牛顿运动定律的应用1.应用牛顿运动定律解题的一般步骤:(1) 选取研究对象(2) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况(3) 建立直角坐标:其中之一坐标轴沿的方向然后各力沿两轴方向正交分解(4) 列出运动学方程或第二定律方程F合=a合;Fx合=ax合;Fy合=ay合用a这个物理量把运动特点和受力特点联系起来(5) 在求解的过程中,注意解题过程和最后结果的检验,必要时对结果进行讨论.2.物理解题的一般步骤:(1) 审题:解题的关键,明确己知和侍求,特别是语言文字中隐着的条件(如:光滑、匀速、恰好追上、距离最大、共同速度等),看懂文句、及题述的物理现象、状态、过程。
牛顿第二定律牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律,描述了物体受力时的加速度与施加在物体上的力之间的关系。
它是牛顿三大运动定律之一,也被称为力学的基本定律之一。
本文将从牛顿第二定律的历史背景、具体表达式以及实际应用等方面进行探讨。
一、历史背景牛顿第二定律由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪末提出。
在牛顿之前,世界上对运动定律的认识还比较模糊。
而牛顿通过多次的实验观察和理论分析,提出了这个关于力和运动的基本定律,从而奠定了经典力学的基础。
二、定义与表达式牛顿第二定律的定义可以简单地表述为:当一个物体受到外力作用时,它的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,且与作用力和质量的乘积成正比。
具体的表达式可以用以下公式来表示:F = ma其中,F表示物体所受的合力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
三、实际应用牛顿第二定律在物理学的研究和实际应用中具有广泛的应用价值。
以下是一些常见的实际应用示例:1. 机械运动在机械运动中,牛顿第二定律可以用来计算物体的加速度以及所需的力。
例如,当我们使用力推动一个物体时,可以通过牛顿第二定律来计算物体的加速度,从而预测物体的运动轨迹。
2. 环境工程在环境工程中,牛顿第二定律可以用来计算物体所受的外力大小。
例如,当工程师设计桥梁或建筑物时,需要考虑所承受的荷载大小,通过应用牛顿第二定律可以计算出设计所需的结构强度。
3. 交通工程在交通工程中,牛顿第二定律可以用来计算车辆的加速度和速度。
例如,在汽车工程中,通过应用牛顿第二定律可以计算出车辆受到的驱动力,从而预测车辆的加速度和速度。
4. 物体的平衡牛顿第二定律可以用来分析物体的平衡状态。
当物体所受合力为零时,根据牛顿第二定律可知,物体的加速度也为零,即物体处于静止或匀速直线运动状态。
综上所述,牛顿第二定律是力学中的一个基本定律,可以用来描述物体受力时的加速度与施加在物体上的力之间的关系。
它在物理学的研究和实际应用中起着重要的作用,被广泛应用于各个领域。
物理牛顿第二定律
1 牛顿第二定律
牛顿第二定律是1687年英国物理学家牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的一项重要定律。
它指出,物体在作用于物体的外力的作
用下,物体受到力的大小等于物体质量乘以加速度。
牛顿第二定律公式:F = ma
该公式表示,受力物体的加速度a受外力F及其质量m的影响而
变化,使其总量为F/m。
由此可知,受力物体的加速度越大,拉力越大。
2 法定变量
牛顿第二定律的构成有二:力F和加速度a。
F代表外力,m表示
施加外力的物体的质量,a代表受力物体的加速度。
加速度是从外力引起受力物体产生动量的变化程度,它决定着外力作用力大小。
3 其他因素
在计算牛顿第二定律时,要注意力的方向:面对方向相反的外力
的作用,它们的加速度也会受到影响。
比如,物体由北向南移动时,
它会受到南向移动的外力的抵消。
另外,还要注意外力的大小,越大的
外力可以使受力物体的加速度更大。
4 应用
牛顿第二定律是物理学中最基本的定律之一,也是非常重要的定律。
大多数物理学家都以牛顿第二定律为准绳,更深入地研究和解释物理学问题。
它不仅在工程领域,在生物、固体和化学领域也应用较为广泛。
初中物理之牛顿第二定律
牛顿第二定律是物理学中非常重要的一条定律,它描述了物体受力时产生加速度的关系。
根据牛顿第二定律,一个物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第二定律的数学表达式为:
F = ma
其中,F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
牛顿第二定律指出,当作用在物体上的力增加时,物体的加速度也会增加;而当物体的质量增加时,物体的加速度会减小。
这个定律的重要性在于它可以用来解释物体在外力作用下的运动规律。
通过牛顿第二定律,我们可以计算物体在给定作用力下的加速度,进而预测物体的运动状态。
牛顿第二定律广泛应用于力学、动力学等领域。
它不仅对解释
宇宙中的运动现象有着重要的作用,也在工程领域中有着广泛的应用。
例如,在建筑设计中,我们可以通过使用牛顿第二定律来计算
桥梁、楼房等结构物所承受的力和应变情况。
总结一下,牛顿第二定律是初中物理中的重要内容,它描述了
物体在受力作用下的加速度与力和质量的关系。
通过牛顿第二定律,我们可以解释和预测物体的运动行为,在实际应用中也能发挥重要
的作用。
牛顿第二定律一、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
公式F=ma.理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx =max,Fy=may, 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.(5)应用牛顿第二定律解题的步骤:二、经典问题问题1:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。
牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。
物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。
例1、如图2(a )所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,L 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态。
现将L 2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
问题2:必须弄清牛顿第二定律的独立性。
当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理),而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
第三节牛顿第二定律
教学要求:
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
主要内容:
牛顿第二定律
1、内容: .
2、公式: .
牛顿第二定律反映了加速度与力的关系
1、因果关系:公式F=ma表明,只要物体所受合力不为零,物体就产生加速度,即力是产生加速度的 .
2、矢量关系:加速度与合力的方向 .
3、瞬时对应关系:表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即产生、变化、消失。
4、独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力独立的产生与力对应的加速度。
但物体实际表现出来的加速度使物体各力产生的加速度的结果。
力的单位
1、力的国际单位是,根据定义的。
2、当物体的质量为m=1kg,在某力的作用下获得的加速度为a=1m/s,由牛顿第二定律可得,F=ma=,我们就把它定义为1牛顿。
课本例题讲解
随堂练习
1.关于牛顿第二定律的下列说法中,正确的是()A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定,与物体的速度大小无关
B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关
C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D.一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,其速度也一定立即变为零2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是( )
A.物体同时获得速度和加速度
B.物体立即获得加速度,但速度仍为零
C.物体立即获得速度,但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度都仍为零
3.某静止物体受一对平衡力作用处于静止状态,现将其中一个力的方向不变,大小逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原来的大小,而另一个力一直保持不变,在此过程中,该物体的速度变化情况是()
A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大
4.上题中,物体加速度变化情况是:( )
A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大
5.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( ) A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比
D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得
6.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是( ) A.在任何情况下k都等于1B.因为k=1,所以k 可有可无
C.k 的数值由质量、加速度和力的大小决定
D.k 的数值由质量、加速度和力的单位决定
7.由牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌子没有推动的原因是( )
A .牛顿第二定律不适用于静止的物体
B .桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到
C .推力小于摩擦力,加速度是负值
D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以仍保持静止
8.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为 1 m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度大小为( )
A.1 m/s2
B.2 m/s 2
C.3 m/s2
D.4 m/s 2
9.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F作用于物体上,物体产生的加速度为a;若作用在物体上的水平拉力变为2 F,则物体产生的加速度( ) A.小于aB.等于aC.在a和2a之间D.大于2a
10.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,做匀速行驶,洒水时它的运动将是( )
A.做变加速运动
B.做初速度不为零的匀加速直线运动
C.做匀减速运动
D.继续保持匀速直线运动
11.如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始,到弹簧压
缩到最大限度的过程中,小球的速度和加速度如何变化?
第11题图12.如图所示,一物块刚好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑.若该物块
以一定的初速度冲上该斜面,则物块沿斜面上滑的加速度大小是多大?
θ
第12题图。