人教新课标高一物理必修(一)写道:“实验表明,对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量。”可以得出结论,质量是物体慢性的唯一量度,这一表述,在定性或定量比较哪个物体惯性大时,非常有效。可以这样理解,在相同的外力作用下,质量大的物体运动状态改变相对难一些,质量小的物体运动状态改变得相对容易一些。然而在有些情况下,如果定量地研究物体运动状态的改变,还要结合牛顿第二定律。且看下例:
例 在一密闭的汽车内,一氢气球用细绳系在座位上,设空气的密度为
,氢气球的质量为
,体积为
,问:汽车以恒定的加速度
启动时,氢气球向哪个方向偏转,稳定后偏转角是多少?
分析:我们有这样的生活经验,我们平时坐车的时候,汽车启动后,由于惯性,我们要向后仰,如果作类比,容易得气球向后偏的错误结论。我们从运动状态改变的难易程度上去分析,汽车启动后,车内的空气随之加速,由于氢气的密度小,或者说氢气球的质量比同体积的空气的质量小,所以氢气球的运动准状态改变的相对容易一些,故氢气球要向前偏。然而这只是一种定性的解释,还没有指出氢气球向前偏转的跟本原因。或者说还没有对氢气球的受力进行分析,第二步在算稳定后氢气球的偏转角时也必须对其进行受力分析。汽车在启动后,空气随着汽车一起加速。设想有一和氢气球体积相同的“空气球”,则质量为:
,由于其加速度为
,故其受到周围空气对它在水平方向上的合力为:
,这个合力是由“空气球”前后压强的不同所引起的。换成是氢气球后,在水平方向上由于空气前后压强的不同所引起的这个力必定仍等于
,而氢气球自身的质量为
,故其在水平方向上的合力应为
,由于
,在水平方向上必定受到一个向后的力,这个力由绳子的拉力在水平方向上的分力所提供,也就是说绳子是斜向后拉氢气球的,所以氢气球向前倾斜。其倾角的计算如下:

解:已知氢气球质量
,体积
,空气密度
,汽车加速度
,重力加速度
,设氢气球受到的浮力为
,细绳与竖直方向上的夹角为
,细绳上的拉力为
。氢气球的受力分析如下图:
在竖直方向有:![]()
(1)在水平方向上有:![]()
(2)由(1),(2)可解出
,即
。
质量是惯性的唯一量度,我们在讨论物体运动状态改变难易的时候,总是给它施加一个相同的外力,其实这正是利用了牛顿第二定律
,当
相同时,比较
的大小,因此我们分析问题时,可以将第一定律及第二定律结合起来。
人教版物理复习大纲——第十三章 力和机械
人教版物理复习大纲——第三章 透镜及其应用
高二物理电流的磁场期末复习要点梳理
人教版物理复习大纲——第五章 电流与电路
初三物理公式总结:电功公式
人教版初三物理公式:机械效率公式
人教版物理复习大纲——第十七章 能源与可持续发展
2016中考必备:中考物理模拟试题六(附答案)
为什么空调、电冰箱、洗衣机等电器均用三线插头?
动能和势能教学设计
人教版物理复习大纲——第十四章 压强和浮力
高二上学期磁场期末知识点总结
九年级物理公式总结:有用功公式
2016年全国高考大纲物理:对个别选修模块要求提高
人教版初三物理公式:浮力公式
九年级物理公式总结:电路公式
2015-2016学年上学期高二物理期末试题
剖析车轮与地面的摩擦力方向
2016高二物理上册期末试卷及答案
物理应该成为学生喜爱的学科
上学期高二物理期末试卷(2015—2016)
为什么我国的交流电采用220V/50Hz?
人教版物理复习大纲——第四章 物态变化
人教版物理复习大纲——第八章 电功率
教育心理:高中生物理学习自我效能感的培养
《反冲运动火箭》教学设计
初三物理公式总结:功率公式
微波炉的工作原理
2016中考必备:中考物理模拟试题五(附答案)
九年级物理公式大全:常用物理量公式
| 不限 |
| 物理教案 |
| 物理课件 |
| 物理试题 |
| 不限 |
| 不限 |
| 上册 |
| 下册 |
| 不限 |
| 发布时间 |
| 下载量 |