第二十一讲牛顿第二运动定律

高一物理辅导串讲 第二十一讲牛顿第二运动定律马桂君

问题1.力是产生加速度的原因，加速度与力有什么定量关系？问题1.力是产生加速度的原因，加速度与力有什么定量关系？问题2.加速度与物体的质量有什么关系？猜测：a∝Ｆ，ａ∝１／ｍ设计实验进行验证：　１.让m不变，改变F，找a与F的关系； 2.让F不变，改变m，找a与m的关系。

F1 m1 F2 m2 实验设计一：两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小。小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动。由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，s=at2/2∝a，测出两小车位移s之比，等于它们的加速度a之比。

1.m1=m2=200g 15.1 19.6 25.5 30.4 39.4 52.4 在误差范围内：

2.F1=F2=0.1N 25.8 50.5 41.2 24.5 13.7 20.0 在误差范围内，a1/a2=m2/m1

实验结果是：当小车质量相同时，a∝F，当拉力F相等时，a∝1/m。实验结果是：当小车质量相同时，a∝F，当拉力F相等时，a∝1/m。实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起一些系统误差，但是，当砝码的重力远小于小车的重力时，系统误差非常小，对实验的影响不大。

N Gsin θ 实验设计二： L h θ G 合外力F=Gsin θ=G h/L 只要测出重力和斜面的高和斜面的长，就可得到合外力。

用气垫导轨作斜面，可以不计摩擦，用数字计时器可以测出加速度，用天平可测质量。用气垫导轨作斜面，可以不计摩擦，用数字计时器可以测出加速度，用天平可测质量。通过实验数据分析，看加速度与合外力、质量有什么关系。

牛顿第二定律： 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。在国际单位制中，定义力的单位为N,1N等于是质量是1Kg的物体产生1m/s2的加速度所需要的力。这样k就等于1。牛顿第二定律就可表示为：F=ma

大自然及其法则在黑暗中隐藏， 上帝说：“派牛顿去吧！” 于是，一切豁然开朗。 ____蒲柏，18世纪英国诗人牛顿不仅是曾经有过的最伟大的天才，而且是最幸运的人，因为只有一个宇宙，因而只有一个人能够成为其法则的诠释者。 _____拉普拉斯，科学家

例题1.一个质量为m的物体在力F的作用下，由静止开始经过时间t前进了一段距离s ；如果用力F/2作用在同一个物体上，经过时间t后，物体前进的距离为 A．s B．s/2 C．2s D．4s B

例题2.质量为m的物体，只受一恒力F的作用，由静止开始经过时间t1产生的位移为s，达到的速度为v1；该物体改受恒力2F的作用，由静止开始经过时间t2产生相同的位移s，达到的速度为v2。比较t1和t2、v1和v2的关系，有例题2.质量为m的物体，只受一恒力F的作用，由静止开始经过时间t1产生的位移为s，达到的速度为v1；该物体改受恒力2F的作用，由静止开始经过时间t2产生相同的位移s，达到的速度为v2。比较t1和t2、v1和v2的关系，有 A．2t2=t1，v2=2v1 B． t2=t1，v2= v1 C． t2=t1，v2=2v1 D．2t2=t1，v2= v1 B

谢谢大家！

第二十一讲 牛顿第二运动定律