高中物理牛顿第二定律的三个定律如下:
1. 牛顿第二定律的表达式为F=ma,它说明质量为m的物体产生的加速度a与物体受到的合外力F成正比,与物体的质量成反比。
2. 同一性:
a. 适用条件:适用于宏观物体低速运动。
b. 矢量性:加速度与合外力是一个矢量关系。这里特别强调了加速度是一个矢量。
c.成立条件:质量是状态量,质量是惯性大小的量度,是物体本身的一种属性。
3. 当物体不受外力或所受合外力为零时,物体的加速度a为零,此时物体的速度v、动能Ek不会发生改变,动能是标量。
牛顿第二定律是高中物理中的重要定律,它反映了力和运动的关系,在分析和解决物理问题时具有重要的指导作用。
题目:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体的加速度大小。
解析:
根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于物体所受的合外力,即:
F合 = ma
其中,F合为物体所受的合力,a为物体的加速度。
已知物体所受的外力大小为:F = 20N
已知物体与地面间的动摩擦因数为:μ = 0.2
根据动摩擦力公式,物体所受的摩擦力大小为:
Ff = μFn = μmg = 0.2 × 5 × 9.8 = 9.8N
由于物体受到的外力和摩擦力方向相反,所以物体所受的合力为:
F合 = F - Ff = 20 - 9.8 = 10.2N
将上述数据代入牛顿第二定律公式中,可得:
$a = \frac{F合}{m} = \frac{10.2}{5}m/s^{2} = 2.04m/s^{2}$
所以,物体的加速度大小为2.04m/s^2。