高中物理牛頓第二定律?牛頓第二定律表明,施加于物體的外力等于質(zhì)量與加速度的乘積。這定律又稱為“加速度定律”。以方程表達(dá),F(xiàn)=ma,其中,F(xiàn)是外力,m是質(zhì)量,a是加速度。第二定律也可以用動(dòng)量來表明,即施加于物體的外力等于動(dòng)量的變率:F=dp/dt;其中p是動(dòng)量,t是時(shí)間。由于動(dòng)量等于質(zhì)量乘以加速度,所以,那么,高中物理牛頓第二定律?一起來了解一下吧。
1、內(nèi)容:
物體的加速度a跟物體所受的合外力F成正比,跟物體的質(zhì)量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、理解:
①瞬時(shí)性:力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失.
②矢量性:加速度的方向與合外力的方向相同。
③同體性:合外力、質(zhì)量和加速度是針對同一物體(同一研究對象)
④同一性:合外力、質(zhì)量和加速度的單位統(tǒng)一用SI制主單位⑤相對性:加速度是相對于慣性參照系的。
適用范圍
牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律只適用于質(zhì)點(diǎn)。對質(zhì)點(diǎn)系,用牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律時(shí)一般采用隔離法,或者采用質(zhì)點(diǎn)系牛頓第二定律。
牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律只適用于慣性參考系。慣性參考系是指牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的'參考系,在非慣性參考系中牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律不適用。但是,通過慣性力的引入。可以使牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的表示形式在非慣性系中使用。
牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律只適用宏觀問題。解決微觀問題必須使用量子力學(xué)。當(dāng)考察物體的運(yùn)動(dòng)線度可以和該物體的德布羅意波相比擬時(shí),由于粒子運(yùn)動(dòng)不確定性關(guān)系式(即無法同時(shí)準(zhǔn)確測定粒子運(yùn)動(dòng)的方向與速度),物體的動(dòng)量和位置已經(jīng)是不能同時(shí)準(zhǔn)確獲知的量了,因而牛頓動(dòng)力學(xué)方程缺少準(zhǔn)確的初始條件無法求解。
關(guān)于定律本身,認(rèn)識到對同一物體,它的質(zhì)量m保持不變。
當(dāng)物體所受外力F改變時(shí),也隨之改變F -a圖線為一條過原點(diǎn)的直線,說明a與F成正比而對不同的物體,質(zhì)量m不同時(shí)。
當(dāng)F一定,a-F圖線的斜率不同,也就是當(dāng)F一定時(shí),不同質(zhì)量的物體的加速度不同。質(zhì)量越小的物體,加速度越大。
在加速度和質(zhì)量一定的情況下,物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比。加速度的方向跟作用力的方向相同。
擴(kuò)展資料:
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律
牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中一個(gè)非常基本和必要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),它涉及到檢驗(yàn)一個(gè)物理定律或定律的基本途徑和方法,因此往往對其實(shí)驗(yàn)精度有特殊的要求。
牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是測量運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在不同作用下的加速度,檢查兩者是否符合上述關(guān)系。利用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施對原有的實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行改進(jìn)和補(bǔ)充,更能體現(xiàn)物理學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度。
用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法驗(yàn)證:
研究系統(tǒng)的加速度和系統(tǒng)的質(zhì)量和強(qiáng)度之間的關(guān)系,點(diǎn)會固定在計(jì)時(shí)器,砝碼和馬車螺栓的末端細(xì)線,細(xì)線穿過滑輪,體重的重量拉,拖著帶汽車保持在平面運(yùn)動(dòng),在另一邊的砝碼,在汽車及其與鉤銷代碼的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律包括牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律三條定律,由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中總結(jié)提出。
1、牛頓第一定律。
假若施加于某物體的外力為零,則該物體的運(yùn)動(dòng)速度不變(慣性定律)
牛頓第一定律表明,假若施加于某物體的外力為零,則該物體的運(yùn)動(dòng)速度不變。速度是矢量,速度包括了運(yùn)動(dòng)的大小與方向。
根據(jù)此定律,可得出靜止的物體會保持靜止,直到有外力施加于這物體為止。運(yùn)動(dòng)中的物體會維持其運(yùn)動(dòng)速度的大小與方向,直到有外力施加于這物體為止。
2、牛頓第二定律。
施加于物體的外力等于此物體的質(zhì)量與加速度的乘積
牛頓第二定律表明,施加于物體的外力等于質(zhì)量與加速度的乘積。這定律又稱為“加速度定律”。以方程表達(dá),F(xiàn)=ma,其中,F(xiàn)是外力,m是質(zhì)量,a是加速度。
第二定律也可以用動(dòng)量來表明,即施加于物體的外力等于動(dòng)量的變率:
F=dp/dt;其中p是動(dòng)量,t是時(shí)間。
由于動(dòng)量等于質(zhì)量乘以加速度,所以,假若質(zhì)量不變,則可得到加速度定律,假若質(zhì)量隨著時(shí)間流易而改變,則該系統(tǒng)為可變質(zhì)量系統(tǒng),必須將時(shí)變質(zhì)量納入考量,更多內(nèi)容,請參閱可變質(zhì)量系統(tǒng)。
3、牛頓第三定律。
當(dāng)兩個(gè)物體相互作用于對方時(shí),彼此施加于對方的力,其大小相等、方向相反(作用力與反作用力)。
牛頓第二定律
動(dòng)量定理
動(dòng)能定理
據(jù)動(dòng)量定理可推出符合一定條件時(shí)動(dòng)量守恒。
引入保守力,勢函數(shù)后,能推出,在一定條件下的機(jī)械能守恒。
如果研究對象是剛體,則由牛頓第二定律,結(jié)合力矩概念能導(dǎo)出轉(zhuǎn)動(dòng)定律。
牛頓第二定律
1.定律內(nèi)容:物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.公式:F合=ma
即,作用力正比于物體動(dòng)量的變化率,這也叫動(dòng)量定理。在相對論中F=ma是不成立的,因?yàn)橘|(zhì)量隨速度改變,而F=Δ(mv)/Δt依然適用。
3.幾點(diǎn)說明:
(1)牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。
(2)F=ma是一個(gè)矢量方程,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,凡與正方向相同的力或加速度均取正值,反之取負(fù)值,一般常取加速度的方向反正方向。
(3)根據(jù)力的獨(dú)立作用原理,用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問題時(shí),可將物本所受各力正交分解,在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式:Fx=max,F(xiàn)y=may列方程。
4.牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì):
(1)因果性:力是產(chǎn)生加速度的原因。
(2)矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式∑F=ma中,等號不僅表示左右兩邊數(shù)值相等,也表示方向一致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。
(3)瞬時(shí)性:當(dāng)物體(質(zhì)量一定)所受外力發(fā)生突然變化時(shí),作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時(shí)發(fā)生突變;當(dāng)合外力為零時(shí),加速度同時(shí)為零,加速度與合外力保持一一對應(yīng)關(guān)系。
以上就是高中物理牛頓第二定律的全部內(nèi)容,高中牛頓第二定律是表明一個(gè)物體所受的合力等于其質(zhì)量乘以加速度,即F=ma。牛頓第二定律可以用來解釋許多日常現(xiàn)象,例如,當(dāng)我們推一個(gè)箱子時(shí),箱子的加速度取決于我們用的力氣和箱子的質(zhì)量。同樣地,如果我們把一個(gè)物體拋向空中,物體的加速度也會受到地球重力的影響。