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这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section

F
向相同。牛顿第二运动定律可以用比例式来表示，即 a ∝ 或 F ∝ ma ；也可以
m
用等式来表示，即 F=kma，其中 k 是比例系数；只有当 F 以 N、m 以 kg、a 以

m/s² 为单位时，F=ma 成立。
器材：固定有两端开口的 U 型管的
小车、弹簧秤。

操作：如图所示，标有刻度的粗细
均匀的 U 型管装有适量的水固定在小车
上，用不计质量的弹簧秤拉着小车在光
滑水平面上作匀加速运动，弹簧秤读数为 F，用天平测出整个小车装置和水的质
量为 M，小车运动时两液面高度差为 Δh，U 型管两管相距为 L。设 U 型管水平

部分横截面积为 S，则这段液体质量为 m=ρ·S·L，ρ 为水的密度。根据牛顿第二
定律可知整个系统以加速度 a=F/M，沿水平方向运动，作用在该段水的合作力
ρ SLF
应为 F=ma= ，这个合外力由两臂液柱的压力差提供，即 F=ρ·g·S·Δh，所
M
ρ SLF LF
以 gS hρ ∆= M ，由此可得： g = ∆ hM 。需测得 F、L、M、Δh 值。
方法六：牛顿第二定律测重力加速度。

原理：同方法五。
器材：固定有水杯的小车、弹簧秤。
操 作： 将方法五中的 U 型管换成

有刻度的玻璃烧杯，如图所示。测得烧
杯内径为 D，其他条件不变，水与小车
一起作匀加速运动时，液面上下高差
为 Δh，这时测力计的读数为 F，整套

F
装置及水的质量为 M，加速度 a = ，在液体斜面上取一微小体积元，设其质
M
量为 m，其所受重力为 mg，它还受到下面液体给予的支持力 N，这两个力的

∆ h
合力是产生加速度 a，由受力分析可得 mgtanα = ma，又 tan α = ，由此可得
D

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