實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系

第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律2、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系物體的加速度a可能和哪些因素有關(guān)？思考mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度隨著力的增大而增大。結(jié)論：當(dāng)力的大小一定時(shí)，物體的加速度隨著質(zhì)量的增大而減小。注意：這里的力指的是物體所受的合外力控制變量法實(shí)驗(yàn)方案質(zhì)量保持不變合外力保持不變1、探究加速度a與力的關(guān)系（忽略一切摩擦力）F=mgMF=mgMF=mgMF=mgMF=mgMF=mgMMF=mgSS結(jié)論：重新演示F=2mgMF=2mgMF=2mgMF=2mgMMF=2mgM2s2sF=2mgM結(jié)論：重新演示比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，得：因此：所以：∝F因?yàn)椋寒?dāng)物體質(zhì)量M不變時(shí)，2、探究加速度a與質(zhì)量的關(guān)系（忽略一切摩擦力）F=2mgMF=2mgMF=2mgMF=2mgMF=2mgMF=2mgMMF=2mgM2s2sF=2mgM結(jié)論：重新演示F=2mg2MF=2mg2MF=2mg2MF=2mg2MF=2mg2MF=2mg2MF=2mg2MSS結(jié)論：重新演示比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，得：因此：所以：∝因?yàn)椋寒?dāng)F一定時(shí)，F(xiàn)/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5當(dāng)小車質(zhì)量不變時(shí)次數(shù)F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751數(shù)據(jù)處理：加速度與力的關(guān)系如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？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當(dāng)拉力不變時(shí)次數(shù)m/kga/m·s-212345數(shù)據(jù)處理：加速度與質(zhì)量的關(guān)系/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、m一定，加速度a與F的定量關(guān)系：2、F一定，加速度a與m的定量關(guān)系:由以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成比。a∝F—m或者F∝ma進(jìn)一步可以將表達(dá)式改為：F=kma其中k為比例常數(shù)，當(dāng)所有物理量均取國際單位（即：力的單位取N，質(zhì)量單位取kg，加速度單位取m/s2）時(shí)：k=1，此時(shí)關(guān)系式變?yōu)椋?/p>

F=ma此即為牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。Fa=—m牛頓第二定律

此前我們所講述的是物體只受到一個(gè)力作用的情況，物體受幾個(gè)力作用時(shí)，牛頓第二定律公式F=ma中的F表示合力，這樣我們可以把牛頓第二定律進(jìn)一步表述為：

物體的加速度跟物體所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。即F合

=ma小結(jié):1.加速度a與F的關(guān)系:物體質(zhì)量一定時(shí),加速度a與合外力F合成正比.2.加速度a與m的關(guān)系:物體受合外力一定時(shí),加速度a與m成反比3.牛頓第二定律的內(nèi)容:物體加速度與合外力F合成正比.與質(zhì)量m成反比.加速度方向與合外力方向相同.4.公式:F合=ma

【例1】某傘兵和他攜帶的武器質(zhì)量共為

80kg，降落傘未張開時(shí)，受到的空氣阻力為

25N，求傘兵在這段時(shí)間的加速度。aF

解：由牛頓第二定律

，得

分析：傘兵在降落傘未打開時(shí)，受到二個(gè)力的作用：FfG.豎直向下重力G和向上的空氣阻力F，傘兵所受的合力為F=G–F,方向向下。上一頁下一頁退出目錄

【例2】質(zhì)量為2.0t的汽車以10m/s的速度行駛，在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)

5s內(nèi)停下來，求汽車所受的阻力。G

解：以汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍杉铀俣裙降?/p>

根據(jù)牛頓第二定律，汽車受到的阻力為vaFfFN

分析：汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后只受到三個(gè)力的作用：重力G

、支持力F

和摩擦阻力F，如圖所示。fN上一頁下一頁退出目錄方案二：小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平為器材，研究小車運(yùn)動(dòng)。方