用气轨测定惯性质量

惯性质量是根据牛顿第二定律定义的,即m=F/a(m称为物体的惯性质量,F为作用于物体的合外力,a为物体所获得的加速度),它是物体对运动状态发生变化的抵抗能力的量度.物体的惯性质量的大小,不能用天平测定,因为天平测定的是物体的引力质量,故必须用动态法测定.在普通物理实验中,通常使用专门仪器——惯性秤测定.我们用气垫导轨装置进行实验所获得的结果表明:气垫导轨装置不但可以测量物体的惯性质量,而且测量精度比惯性秤高,值得推荐.本文着重论述用气垫导轨装置测定物体的惯性质量的实验原理,同时具体介绍实验所用仪器和实验结果.一、实验原理…     

分析轻质物体加速度 助推解题思路生成

在物理学中,为了研究问题方便,往往把一些用来约束、连接运动物体的轻杆、轻绳、轻绸带、轻质弹簧等实际物体的质量忽略不计,即看作理想化物理模型——轻质物体.由于轻质物体的质量相对于运动物体要小得多,由牛顿第二定律F=ma可知,其动力学效应也就很小,即轻质物体在任何情景下所受的合力都为零.很多学生在解题过程中没有领会轻质物体的本质,认为加速度也为零,从而导致解     

浅谈力的平均值

动能定理F·s=△Ek和动量定理F·t=△mv中的F是被研究物体所受合外力.如果物体所受到的合外力为恒力,则两个定理中F是相同的.若物体受到的合外力是变力,两定理中的F就不同了.请看下面两题.     

隐性力矩问题与力矩概念教学——2003全国高考理综19题引发的思考

物体在共点力(力的作用点在同一点或力的作用线相交于一点)作用下的平衡条件为F合=0以及M合=0.在静力学问题中,学生往往善用F合=0这个平衡方程去解决,其实,将M合=0应用于静力学问题有时会更简洁、方便.这样,就要求学生善于在习题中看出隐性的力矩来.下面先以2003年高考理综19题为例,说明这种方法,同时谈一点对力矩教学的拙见.     

掌握一个公式 用好整体法

一个质量为m的物体，若受到的合外力为F，产生的加速度为a，根据牛顿第二定律可得     

物理(上册)期中测试样卷

一、填空题 1.力是_量(填矢量或标量),二个相同的力是指_ 2.轻质弹簧一端挂起来,另一端空载时长10二。.巧m.当挂上重力为‘,二0.6N的物体时弹簧长为l,二。.18m,若换为q二1.2N的物体挂在弹簧上,这时弹簧长l:二_,此弹簧的劲度系数k=空中匀速下降时,人和伞受到空气的阻力大小是 N,方向是 14.甲、乙两物体在同样外力作用下,使甲产生0.7而s,的加速度,使乙产生2.8耐扩的加速度,那么甲、乙两物体的质量之比是_ 巧.工人用平行于斜面的力F将木箱沿斜面匀速拉上去,若木箱与斜面间的滑动摩擦因数为拜,则拉力的大小等于_.二、选择题竺 3.物体受两个互…     

滑轮的作用

1　习题引入习题: 一绳跨过一定滑轮, 两端分别拴质量为m和M的物体, 若不计绳及滑轮质量,不计轴承处摩擦, 绳不可伸长, 如图所示, M静止在桌面上 (M>m). 抬高m, 使绳处于松弛状态. 当m自由落下h距离后, 绳才被拉紧, 求此时两物体的速度v及M所能上升的最大高度H.解: 分三个过程(1) m自由下落, 机械能守恒:mgh=mv2 /2(2) m、M通过绳相互作用. 绳中张力T比物体所受重力大得多, 重力可以忽略. 根据动量定理, 对m有 -∫Δt0 Tdt=mv′-mv, 对M有-∫Δt0 Tdt=-Mv′-0, 得 (M+m) v′=mv.(3) m下降、M上升. m、M、绳子、滑轮组成的系统机械能守…     

使用动量定理应該注意的一个問题

将牛顿第二定律的数学表达式对时间积分,我们就得到动量定理(也称动量原理): (?)fdt=mv—mv_0.(1)它表示了力对时间的累积效应。式中mV_0及mV分别为t_0及t时刻物体的动量。而f为物体所受外力的矢量和(以后简称合外力)。并把(?)fdt称为力f在Δt=t—t_0时间内的冲量。若在△t=t—t_0时间内物体所受的合外力为恒力,则(1)式可写为 f△t=mv—mV_0 (2) 若在Δt=t—t_0时间内物体所受的合外力为变力,我们也可用中值定理将(1)式写为     

质点相对于地球的运动方程

我们通常认为大阳是一个极好的惯性参考系,由于地球既自转又绕太阳公转,所以在一般情况下,地球是一个非惯性参考系. 质点相对于惯性系(太阳)的绝对加速度a为[1]其中μr和αr各为质点相对于地球的速度和加速度,r为质点相对于地心的位移矢量,ω为地球自转角速度,a0为地球相对于太阳的公转加速度. 现将质点相对于地球的运动也写成牛顿第二定律的形式如下:上式中的ma项即为质点m受到所有物体对它的作用力的合力F,又由于地球自转角速度ω随时间变化极小,可视为常数,也就是说有　=0,于是(2)式可化成上式中的mω×(ωxr)和2mω×υr即为我们所称的…     

谈物体的受力分析

为了使学生正确而迅速地分析出物体的受力情况,不仅要使他们掌握物体受力分析的基本方法,同时还要让他们在此基础上进一步学会结合运动状态进行受力分析方法,若物体处于静止或匀速运动状态时,则应使物体受力分析的结果满足:ΣF=0;若物体处于匀变速直线运动状态时,则应使物体受力分析的结果ΣF与a的方向一致。否则必定是多力、漏力、方向判断错;若用正交分     

激发学生创造性的尝试

中学物理概念中,有很多倒数关系,例如: 1.将倔强系数为K_1和K_2的轻质弹簧串联时,则它们的等效倔强系数K有如下关系: 1/K_1+1/K_2=1/K 2.一恒力F作用于质量为m_1的物体时产生的加速度为a_1,作用于质量为m_2的物体时产生的加速度为a_2,则该力F作用于m_1与m_2的组合体时产生的加速度a有如下关系: 1/a_1+1/a_2=1/a 3.电阻R_1与电阻R_2并联时,它们的等效电阻R有如下关系: 1/R_1+1/R_2=1/R。 4.电容C_1与电容C_2串联时,则它们的等效电容C有如下关系: 1/C_1+1/C_2=1/C。 5.在凸透镜成实像时,则物距u、像距v和焦距f有如下关系: 1/u+1/v=1/f。 综上所述,它们有一个共同的模式: 1/x+1/y=1/z。 在这三个量x、y、z中,任意已知两个量,就可根据公式求出第三个量。但是这种计算方法比较麻烦,一不小心就容易搞错。是否能寻找一种既简单而又能一目     

斜面摩擦与自锁现象

如图1所示，把质量为m的物体A铅直压在斜面上，慢慢增大斜面的倾角θ，当倾角增大到一定程度时，物体开始下滑，斜面上物体受力如图所示，除铅直压力F外，还有重力G，斜面的支持力N和摩擦力f．物体刚开始下滑时，静摩擦力最大为fmax=μ0N(μ0为斜面与物体的静摩擦因数)．     

怎样做好向心力的定量演示实验

做曲线运动的物体需要一个向心力,其大小为F=(mv~2)/R=mω~2R。式中m为物体的质量,v为线速度,ω为角速度,R为曲率半径。全国统编教材高中物理第一册149页     

全国部分地区非物理类专业大学生物理竞赛题解第十六届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答

一、填空题 (共 54分 )1 . (4分 )由空中垂直下落的物体所受空气阻力 f与空气的密度ρ、物体的有效横截面积 S、下落的速率 v的平方成正比 ,阻力的大小可表示为 f=CρSv2 ,其中 C为阻力系数 ,一般在 0 .2～ 0 .5之间 ,ρ= 1 .2 kg/m3 ,物体下落经过一段时间将达匀速 ,这称为终极速率 .试估算质量为 80 kg、有效横截面为0 .6m2的某人从高空跳下 ,他下落的终极速率v终 = km/hr(千米 /小时 ) .解 :当 f =mg时 ,v终 =mgCρS=80× 9.80 .3× 1 .2× 0 .6= 60 .2 m/s=2 1 6km/hr式中 C取 0 .3.2 . (5分 )有一半球形光滑的碗 ,小球 I在碗的球心…     

力学一题

一个边长为a的立方体,其密度p大于水的密度p水,将其放入一盛水容器内,使它正好被水浸没,如图一所示.松手后使该物体的一面沿容器些向下运动,初速度为零.试描述该物体的运动情况. 按照物体在水中的浮沉条件,只要 P>P水,物体就下沉.但值得注意的是,本题中物体的一面与容器壁相接触,两者之间无水渗入,故当物体在下沉过程中,在竖直方向除了受到向下的重力G和向上的浮力F以外,还受到物体与容器壁之间的摩擦力f,方向向上,如图二所示,而f是随着水对物体的水平压力N的增大而增大的,N又是随着深度的增加而增大的,故当物体运动到某一深度时,将停止…     

运用双曲线知识求解物理问题

1双曲线的几何特性平面内与两个定点F1和F2的距离之差等于常数(<|F1F2|)的点的集合叫做双曲线.两个定点F1和F2叫做双曲线的焦点,两焦点间距|F1F2|=2c,轨迹上各点到两焦点的距离之差都等于2a,在图1(a)中其标准方程为x2/a2-y2/b2=1(半实轴长a>0,半虚轴长b>0,b2=c2-a2).双曲线在物理竞赛中时有涉及,其主要的几何性质有:     

向心力的大小与那些条件有关的演示

向心力的大小与那些条件有关,在高中物理课本中已有数学上的证明,即F=m v~2/r =mw~2r 式中m为匀速圆周运动物体的质量,v为其线速度,w为其角速度,r为其转动的半径,F为其所需的向心力。这个关系,我们要作严格地定量演示,在高中来说,是很困难的,而且也不必要。但我     

对一道典型物理错题的分析

原题:如图1所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动.当拉力为某个值F时,转动半径为R;当拉力逐渐减小到F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R.则外力对物体所做得功的大小是     

牛顿第二定律在引力场中失效

牛顿第二定律只阐明物体的加速度ａ、质量ｍ和所受合外力Ｆ三者间的关系 .对于质量相同的物体 ,加速度跟受到的合外力成正比 ;相同的合外力作用于质量不等的物体 ,其加速度跟质量成反比 .在国际单位制中 ,该定律的数学表达式为 :Ｆ =ｍａ…………………… (1 )此定律适用于惯性参照系 ,式中的ｍ叫物体的惯性质量 .至于物体所受的力跟它的质量是否有关 ?却未涉及 .理论和实践都证明 ,物体除了受孤立的万有引力或重力之外的不平衡外力作用时 ,牛顿第二定律都适用(在经典力学范围内 ) ,并且这种合外力跟物体的质量无关 .然而在孤立的引力场或重…     

質量

質量——物体的慣性及其引力性質的量度。質量——物体最重要的性質之一。物質的“基本粒子”——电子、陽电子、質子、中子等,以及原子和分子在靜止狀态下郡具有对於每一粒子形态來說是嚴格確定了的質量的數值。物体的慣性表现在其有加速度時。因此,可以根据牛頓力学第二定律用实驗方法來测量質量: F=d/dt(mv)。(1)該定律表示作用在物体上的力F和物体的動量对時間的改变率之间的联系,物体的動量等於它的質量m与运动速度v的乘积。例如,可以用一个拉至一定長度的彈簧秤使一系列物体获