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第 4.3 课时 牛顿第二定律
一、牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成_____比,跟它的质量成_____比,加速度的
方向跟作用力的方向_____.
2.表达式
(1)表达式:F=_____,式中k是比例系数,F是物体所受的____.
(2)国际单位制中:F=_____
二、力的单位
1.国际单位:力的单位是____,简称____,符号____
2.1N 的定义:使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s2 的加速度的力规定为 1 N,即 1 N=
___________________.
3.比例系数k的意义
(1)在F=kma中,k的选取有一定的任意性.
(2)在国际单位制中k=____,牛顿第二定律的数学表达式为_________,式中F、m、a的单位
分别为____、____、____.
答案:正 反 相同 kma 合力 ma 牛顿 牛 N 1kg·m/s2 1 F=ma N kg m/s2
考点一 对牛顿第二定律的理解
1.牛顿第二定律的四个特性
矢量性 F=ma是矢量式,a与F同向
瞬时性 a与F对应同一时刻
因果性 F是产生a的原因
同一性 F、m、a对应同一个物体或系统
2.合力与运动的关系
由牛顿第二定律可知:物体所受合力决定加速度的大小和方向,从而决定物体的运动情
况:
(1)合力与速度方向相同时,物体做加速直线运动.
(2)合力与速度方向相反时,物体做减速直线运动.
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(3)合力与速度不在一直线时,物体做曲线运动.
有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球,手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动,若
某时刻手突然停止运动,则下列判断正确的是( )
A.铁球立即停止上升,随后开始向下运动
B.铁球立即开始向上做减速运动,当速度减到零后开始下落
C.铁球立即开始向上做减速运动,当速度达到最大值后开始下落
D.铁球继续向上做加速运动,当速度达到最大值后才开始做减速运动
【答案】D
【解析】铁球匀加速上升,受到拉力和重力的作用,且拉力的大小大于重力,手突然停止运
动瞬间,铁球由于惯性继续向上运动,开始阶段橡皮条的拉力还大于重力,合力竖直向上,
铁球继续向上加速运动,当拉力等于重力后,速度达到最大值,之后拉力小于重力,铁球开
始做减速运动,故A、B、C三项错误,D项正确.
考点二 利用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤
(1)明确研究对象.
(2)进行受力分析和运动状态分析,画出示意图.
(3)求出合力 .
(4)由 列式求解.
用牛顿第二定律解题,就要对物体进行正确的受力分析,求合力.物体的加速度既和物
体的受力相联系,又和物体的运动情况相联系,加速度是联系力和运动的纽带.故用牛顿第
二定律解题,离不开对物体的受力情况和运动情况的分析.
【说明】①在选取研究对象时,有时整体分析、有时隔离分析,这要根据实际情况灵活
选取.
②求出合力 时,要灵活选用力的合成或正交分解等手段处理.一般受两个力时,用合
成的方法求合力,当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多
数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上有: (沿加速度方向).
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(垂直于加速度方向).
特殊情况下分解加速度比分解力更简单.应用步骤一般为:①确定研究对象;②分析研
究对象的受力情况并画出受力图;③建立直角坐标系,把力或加速度分解在 x轴或y轴上;
④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,计算数值.
【注意】在建立直角坐标系时,不管选取哪个方向为 x轴正方向,所得的最后结果都应
是一样的,在选取坐标轴时,应以解题方便为原则来选取.
1.物体在外力作用下做变速直线运动时:( )
A.当合外力增大时,加速度增大 B.当合外力减小时,物体的速度也减小
C.当合外力减小时,物体的速度方向与外力方向相反 D.当合外力不变时,物体的速度也
一定不变
【答案】A
【解析】合外力增大,加速度一定增大。合外力减小,加速度一定减小,但速度不一定减小,
比如此时速度与加速度同方向。加速度的方向与合外力方向相同,速度方向与合外力方向之
间没有必然的联系。合外力不变,加速度一定不变,但只要合外力不为零,物体的速度就一
定变化。
2.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )
A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B.由 可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比
C.由 可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比
D.由 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出
【答案】CD
【解析】牛顿第二定律的表达式 F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可
求第三个量,但物体的质量是由物体本身决定的,与受力无关;作用在物体上的合力,是由
和它相互作用的物体作用产生的,与物体的质量和加速度无关;故排除A、B,选C、D.
3.如图所示,物体P置于光滑的水平面上,用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂力G=10N的重物,物体P向右运动的加速度为a ;若细线下端不挂重物,而用F=10N的力竖
1
直向下拉细线下端,这时物体P的加速度为a ,则:( )
2
A. a a D.条件不足,无法判断
1 2 1 2 1 2
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律F =ma,
合
对左边图以整体为研究对象 (1)
对右边图: (2)
因此a