高一物理探究物体运动与受力的关系

保持两小车的质量m相等，改变拉力（如 F1为F2两倍）比较其在相等时间t内通过的 位移S1和S2。
• 结论：
相等时间t内S1为S2两倍即： a1为a2两倍
aF
加速度a与质量m的定量关系
• 实验： 保持两小车的拉力F相等，改变小车的质量 （如m1为m2两倍）比较其在相等时间t内通过 的位移S1和S2。
研究思路
• • • 先保持物体质量m不变，研究它的加速度a跟物 体所受合力F的关系， 再保持物体所受合力F相同，研究物体的加速 度a跟它的质量m的关系． 最后用数学的方法把实验得出的a跟F的关系及 a跟m的关系综合起来，找出a跟F和m的关 系． 变量控制法
加速度a与所受合力F的定量关系
• 实验：
小结
• 牛顿第二定律内容： 物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物 体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的 方向相同． 牛顿第二定律数学表达式： ΣF=ma 力的单位N的定义： 1N=1kg1m/s2 牛顿第二定律的理解： 同体性、正比性、矢量性、瞬时性
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们绕进去了。”“有可能。”蝶宵华道。“他武艺也不错！”七王爷更担忧了，“你说他会不会直接跳出来，把我打一顿，把你抢走？”“那 他家人要受连累了。”蝶宵华忍住笑。第九十六章 卖身进京纵强贼（2） “他是威胁过我‘流血百步’的哎！早就不怕家人受连累了！”七 王爷越想越觉得是这么个理儿，“他被逼到份儿上，是啥都干得出来的！我逼他太过了是不是？他弟弟先逃亡，准占了个山头，准备接应他！ 他抢了你，就流亡去了！儿女情事演变为流寇之乱„„皇兄非杀了我不可。”“不至于此。”蝶宵华安慰七王爷。“你知道？”七王爷鼓着眼 睛问，“你能猜出他肚子里卖的什么主意？”蝶宵华抿了抿嘴。七王爷把抿嘴的动作理解为“我也不知道”，说得更来劲了：“咱不能让他变 流寇去！他不信我，你的话总归听的，你可得帮我好好解释解释，我是——嗳哟！”望着前面，眼都直了。前头，官道转弯处，林木生得密密 的，昨儿大雪积在上头，它们冻得似凝住了，一只雀儿也不飞。林脚下，骑匹枣骝俊马，头发墨黑、腰杆笔直、神情凛然不可侵的，不正是苏 家明远？七王爷僵住了，像只看见了老虎的兔子，耳朵贴着脑袋，贴地缩成个毛团儿，动也不敢动。“王爷？”侍卫上前催促他赶路。“咴！” 七王爷瞪了侍卫一眼，那意思是“没见眼前是只老虎？当我跟你们一样傻大胆儿不怕死？”蝶宵华也催他：“老这么僵着不是办法呀。”确实 不是个办法，七王爷硬着头皮，催马向前。他骑的是匹黄膘马，战场上名马之后，受过大将的亲手调教，一点不受明远气场影响。七王爷叫它 走，它就走，步态很稳。七王爷恨不得自己的马儿别这么镇定这么沉稳，就掀蹄子跑掉好了嘛！驮着他跑掉，他就可以说是马儿胆小，而不是 他胆小，嗳嗳„„话说这不叫胆小，叫谨慎吧？就没人担心在他跟明远之间的短短路上，他走着走着，“咚”，跌进陷马坑里，直接摔死？或 者坑里插满利刃，摔不死也扎死？或者利刃上淬毒，扎不死也毒死？“王爷，”苏明远开口，不满道，“你一定要走这么慢吗？”七王爷兜住 马，怒道：“有本事你过来！”明远嘴角一斜，不屑的“切”了一声。他嘴唇生得有男子气概，不屑都不屑得好看，七王爷当场心头小鹿乱撞。 明远纵缰过来。十来丈的路，骏马几步跑到，没掉进什么陷坑里。“没陷阱，那就是动硬的了！”七王爷飞快的想，“他是要当面揍我，然后 抢人！”这个想法太可怕了，七王爷顿时吓得要双手抱头，遛之大吉。可是明远纵马过来的样子，怎么就能这么帅呢„„七王爷咽了口唾沫， 站定了。这么帅的人冲他跑过来，他可不能逃！挨揍什么的，回头再说。他先大饱了眼福才是真的。这就是七王爷的坚持，嗯！明远勒马在他 马边：“我
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结论：
相等时间t内S2为S1两倍即： a2为a1两倍
1 a m
牛顿第二定律
用F表示物体所受合力的大小，a表示 物体获得的加速度大小，m表示物体的质 F a 量，则： m 物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟 物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力 的方向相同．
牛顿第二定律的数学表达式
练习2
２.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力， 当力刚开始作用的瞬间： Ａ.物体立即获得速度 Ｂ.物体立即获得加速度 Ｃ.物体同时获得速度和加速度 Ｄ.由于物体未来得及运动，所以速度和加速度 都为零。 牛顿第二定律的性质有：瞬时性。即瞬间得到 加速度。
练习3
3、2N的合外力能使物体产生2m/s2 的加速度，要 想使该物体产生10m/s2加速度，需要多大的外 力？ 提示：物体的质量不变。
练习1
1.从牛顿第二定律知，无论怎么小的力都可以使物 体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很 重的物体时，物体仍然静止，这是因为： Ａ.推力比静摩擦力小 Ｂ.物体有加速度，但太小，不易被察觉 Ｃ.物体所受推力比重力小 Ｄ.物体所受合外力仍为零 提示：研究的问题中物体受几个力？水平方 向受到 推力 、 静摩擦力。 最大 为什么物体“仍然静止”？ 推力<静摩擦力
F a m
a
F k m
F k ma
F kma
F ma
质量为１ｋｇ的物体，获得１ｍ/ｓ2的加 速度时，受到的合外力为k值,若F定为１Ｎ
k 1
牛顿第二定律的理解
• 同体性： 公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象 • 正比性： a与合外力F成正比，与质量m成反比 • 矢量性： a与合外力F的方向始终相同 • 瞬时性： a和合外力F是瞬时对应关系，某一时刻的力 决定了这一时刻的加速度，如合外力F随时间 变化，a也随时间变化，只有合外力F恒定时， a才恒定，物体才做匀变速运动。
F F a a
a 10 F F 2 10 N a 2
练习4（备选题）
• 4.一物体在几个力的共同作用下处于静止状 态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到 零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则 • A．物体始终向西运动 • B．物体先向西运动后向东运动 • C．物体的加速度先增大后减小 • D．物体的速度先增大后减小 向东的力F逐渐减小到零→合外力向西且逐渐增 加为F→加速度向西逐渐增大到F/m;马上使其恢 复到原值→合外力恢复为零→加速度为零；过程 中物体速度向西，且增大至a=0为止。
§4.3 探究牛顿第二定律
作业评讲
• 《同步训练》P36-7.判断下面说法的正误，并说 明理由： • ⑴物体受到的合外力越大,速度越大. • ⑵物体在和外力作用下作加速直线运动,合外力 逐渐减小时,物体的速度逐渐减小. 解答: ⑴在物体质量不变的条件下,合外力越大, 加速度越大.但是速度则不一定大. 解答: ⑵在物体质量不变的条件下,合外力逐渐 减小,则加速度逐渐减小.但是速度则不一定减 小.
满载时卡车的加速度 3 M 3.5 10 2 a a 1 . 5 0 பைடு நூலகம் 875 m / s 3 3 M m 3.5 10 2.5 10
例题2
• 物体质量为２ｋｇ，放在光滑水平面上，同时 受到大小为２Ｎ和５Ｎ的两个水平力作用，物 体的加速度可能是： Ａ.０ B.2ｍ/s2 C.4ｍ/s2 D.5ｍ/s2 提示：合力大小为3～7N,加速度大小为ΣF/m, 即1.5~3.5m/s2
作业评讲2
• 《同步训练》P36-8.一个物体在两个彼此平衡的 力作用下处于静止状态.现将其中一个力逐渐减 小到零,而保持另一个力不变,这个物体的加速度 和速度的大小如何变化？如果再将这个力恢复, 这个物体的加速度和速度的大小又如何变化？
解答:物体受到两个平衡力作用时,等效为 不受力.其中一个力逐渐减小,则相当于合 力逐渐增大.因此加速度逐渐增大,速度也 逐渐增大;再将原来变化的力恢复时,合外 力为零,加速度也为零.此时速度不变.
复习与回顾
• 牛顿第一定律： 力是改变物体运动状态的原因，即力是 产生加速度的原因。 • 影响加速度的因素： 物体所受合外力F、物体质量m • 怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？ 研究对象小车的加速度a是根据初速度 为零的匀加速直线运动公式s=at2/2 ，t相 同时，通过比较s的大小来比较a的大小
例题1
• (补充)一辆卡车空载时质量为3.5103 kg,最大 载货量为2.5103 kg,用同样大小的力,空载时能 使卡车产生的加速度1.5m/s2 ,满载时卡车的加 速度是多少? 0.875m/s2 m a′ M F 解：根据牛顿第二定律
又
F Ma F ( M m ) a ( M m ) a Ma