牛顿第二定律知识点梳理

牛顿第二定律知识点梳理 Revised final draft November 26, 2020

一、课堂导入

质量m一定，加速度a与力F的关系

力F一定，加速度a与质量m的关系

二、新课传授

一、牛顿第二定律

１、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。

２、比例式：a∝F/m或F∝ma

写成等式：F=kma

其中k为比例系数，F为合力

二、力的单位

我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：

使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。即：

1牛=1千克·米/秒2

可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成：

=ma

F

合

这就是牛顿第二定律的公式。

三、对牛顿第二定律的理解

1）同体性：F、m、a是对于同一个物体而言的。

2）瞬时性：a与F合是瞬时对应关系

同时产生、同时消失、同时变化

3）矢量性：a、F合都是矢量

注意：a的方向与F合方向一定相同

v的方向与F合方向不一定相同

结论：若v、F合的方向相同，物体做加速运动

若v、F合的方向相反，物体做减速运动

四、利用牛顿第二定律计算步骤

1．确定研究对象．

2．分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图．

3．求出合力．注意用国际单位制统一各个物理量的单位．

4．根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解．

例1：如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度大小。

例2.从牛顿第二定律公式m=F/a可得，对某一物体来说，它的质量（D）

A.与外力成正比

B.与合外力成正比

C.与加速度成反比

D.与合外力以及加速度都无关

例3.当作用在物体上的合外力不等于零时（D）

A.物体的速度将一定越来越大

B.物体的速度将一定越来越小

C.物体的速度将有可能不变

D.物体的速度将一定改变

三、巩固训练

1、静止在光滑的水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（B）

A.物体立即获得加速度和速度

B.物体立即获得加速度，但速度仍为零

C.物体立即获得速度，但加速度仍为零

D.物体的速度和加速度均为零

2、下列说法中正确的是（D ）

Ａ物体所受合力为零，物体的速度必为零．

Ｂ物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大．

Ｃ物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致．

Ｄ物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同．

3、某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s 停下来，汽车受到的阻力是多大重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)

物体在减速过程的初速度为100km／h＝27.8m／s，末速度为零，滑行时间t=70s

根据a＝(v-vo)/t得物体的加速度为a1＝－0.397m／s2，方向向后．物体受到的阻力F阻＝ma1＝－437N．

符号表示阻力的方向与速度的方向相反

当物体重新启动时牵引力为F=2000N，根据牛顿第二定律得汽车的加速度为a2=(F-F阻)/m＝

1.42m／s2

加速的的方向与速度的方向相同

4、一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？

四、师生小结

牛顿第二定律

1.内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同．

2.公式：F=ma

3、对牛顿第二定律理解：

（1）F为物体所受到的合外力．

（2）F＝ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量．

（3）F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变．

（4）F＝ma中的F与a有矢量对应关系，a的方向一定与F的方向相同。

（5）F＝ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度．

（6）F＝ma的适用范围：宏观、低速。