5复习第五讲 牛顿第二定律
牛顿第二定律
目录
CONTENTS
• 牛顿第二定律的概述 • 牛顿第二定律的背景知识 • 牛顿第二定律的应用 • 牛顿第二定律的实验验证 • 牛顿第二定律的深入理解 • 牛顿第二定律的拓展学习
01 牛顿第二定律的概述
定义
01
牛顿第二定律指的是物体加速度 的大小与作用力成正比，与物体 的质量成反比。
02
具体来说，如果作用力F作用在质 量为m的物体上，产生的加速度为 a，则有F=ma。
公式表达
F=ma是牛顿第二定律的公式表达， 其中F表示作用力，m表示物体的质 量，a表示加速度。
这个公式表明，作用力、质量和加速 度之间存在直接关系，当作用力一定 时，质量越大，加速度越小；反之， 质量越小，加速度越大。
动量守恒定律与牛顿第二定律的关系
总结词
动量守恒定律是牛顿第二定律在一段时间内的表现。
详细描述
动量守恒定律表述为系统的初始动量与末动量之和为零，即P=P'. 而牛顿第二定律则表述为力作用在物体上产生 的加速度，使物体的速度发生变化，从而导致动量发生变化。因此，动量守恒定律可以看作是牛顿第二定律在一 段时间内积分的结果。
车辆安全
航空航天
通过分析车辆碰撞时的力学原理，可 以更好地设计安全防护装置和安全气 囊等设备。
在航空航天领域，牛顿第二定律的应 用更加广泛，例如分析飞行器的飞行 轨迹、火箭的发射和卫星的运动等。
建筑结构
在设计建筑结构时，需要分析各种力 和力矩的作用，以确保结构的稳定性 和安全性。
04 牛顿第二定律的实验验证
运动状态改变的原因是受到力的作用。
量子力学中的牛顿第二定律
要点一
总结词
要点二
详细描述
牛顿第二定律超全
Q:力和运动之间到底有 什么内在联系？
（1）若F合＝0，则a ＝ 0 ，物体处于 _平__衡_状__态__。
（2）若F合＝恒量，v0=0，则a=__恒_量____， 物体做_匀加速直线运动。
（3）若F合变化，则a随着_变__化___，物体做 ____变__速_运__动_____。
分析：推车时小车受4个力；合力为F- FN f.加速度为1.8m/s2.
不推车时小车受几个力？由谁产生加速度？
推车时， F f ma
F
f F ma 90 451.8 9N
f
不推车时 f ma
a
f
m
9 45
0.2m / s2
G
例4：质量为8103kg的汽车，在水平的公路上沿直 线行驶，汽车的牵引力为1.45104N，所受阻力为 2.5 103N．求：汽车前进时的加速度．
2
0.3m/s
2
s1
1 at2 2
0.3 42 2
2.4m
减速阶段：物体m受力如图，以运动方向为正方向
N2 V（正） 由牛顿第二定律得：-f2=μmg=ma2
a
故 a2 =-μg=-0.2×10m/s2=-2m/s2
f2 又v=a1t1=0.3×4m/s=1.2m/s，vt=0
G
由运动学公式vt2-v02=2as2，得：
故
a2
0
v
2 2
2s2
0 152 m/s2 2 125
0.9m/s2
由牛顿第二定律得：-f=ma2
故阻力大小f= -ma2= -105×(-0.9)N=9×104N 因此牵引力
F=f+ma1=（9×104+5×104）N=1.4×105N
牛顿第二定律知识点
牛顿第二定律知识点一、牛顿第二定律内容1. 表述- 物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟作用力的方向相同。
- 用公式表示为F = ma，其中F是合外力（单位为N），m是物体的质量（单位为kg），a是加速度（单位为m/s^2）。
二、对牛顿第二定律的理解1. 因果性- 力是产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上的结果。
只要物体所受合外力不为零，物体就具有加速度。
2. 矢量性- 加速度a与合外力F都是矢量，加速度的方向由合外力的方向决定。
公式F = ma是矢量式，在应用时，要选定正方向，将矢量运算转化为代数运算。
3. 瞬时性- 加速度与合外力是瞬时对应关系。
当物体所受合外力发生变化时，加速度随即发生变化；合外力为零时，加速度也为零。
例如，弹簧弹力随形变量变化而变化，弹力变化时，物体的加速度也随之瞬间改变。
4. 同体性- F = ma中F、m、a是对同一物体而言的。
在分析问题时，要明确研究对象，不能张冠李戴。
5. 独立性- 当物体受到多个力作用时，每个力都独立地产生一个加速度，就像其他力不存在一样。
物体的实际加速度等于各个力单独作用时产生加速度的矢量和。
例如，一个物体在水平方向受拉力F_1和摩擦力F_2，那么在水平方向根据牛顿第二定律F = ma，有F_1 - F_2=ma，这里拉力F_1独立产生加速度a_1=(F_1)/(m)，摩擦力F_2独立产生加速度a_2 =-(F_2)/(m)（负号表示方向与拉力产生加速度方向相反），物体实际加速度a = a_1 + a_2=(F_1 - F_2)/(m)。
三、牛顿第二定律的应用1. 已知受力情况求运动情况- 步骤：- 确定研究对象。
- 对研究对象进行受力分析，求出合外力F。
- 根据牛顿第二定律F = ma求出加速度a。
- 再根据运动学公式（如v = v_0+at、x=v_0t+(1)/(2)at^2等）求解物体的运动情况（速度、位移、时间等）。
物理牛顿第二定律知识点总结
物理牛顿第二定律知识点总结牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一，它描述了物体受力时的运动规律。
该定律的数学表达形式为F=ma，其中F表示物体所受的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
下面将对牛顿第二定律的几个关键点进行总结。
1. 牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律是基于质点力学的基本原理之一，它指出物体所受的合力与物体的质量和加速度成正比。
当物体受到合力时，它将产生加速度，而加速度的大小与合力成正比，与物体的质量成反比。
2. 牛顿第二定律的数学表达牛顿第二定律的数学表达形式为F=ma，其中F表示物体所受的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
这个公式表明，当物体所受的合力增大时，它的加速度也会增大；当物体的质量增大时，它的加速度会减小。
3. 牛顿第二定律的单位根据国际单位制，力的单位是牛顿（N），质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每平方秒（m/s²）。
因此，牛顿第二定律的单位可以表示为N=kg×m/s²。
4. 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律在物理学中有广泛的应用。
例如，在机械运动中，可以利用牛顿第二定律来计算物体的加速度、速度和位移。
在工程学中，可以利用牛顿第二定律来设计和分析各种机械系统。
在天体力学中，可以利用牛顿第二定律来研究行星、卫星等天体的运动规律。
5. 牛顿第二定律的局限性牛顿第二定律在某些情况下可能不适用。
例如，在极小尺度的微观领域，量子力学的规律会取代经典力学的描述；在高速运动的情况下，相对论效应需要考虑。
此外，牛顿第二定律也无法解释某些特殊情况下的运动规律，如黑洞的行为等。
6. 牛顿第二定律的推广形式牛顿第二定律可以推广到多体系统中。
对于多个物体组成的系统，每个物体所受的合力等于其质量乘以加速度。
通过对每个物体的运动方程进行联立，可以求解出整个系统的运动规律。
牛顿第二定律是经典力学中的重要定律，它描述了物体受力时的运动规律。
通过对物体所受的合力、质量和加速度之间的关系进行分析，可以应用牛顿第二定律解决各种物理问题。
牛顿第二定律
• 一、“四性”
加深了解
• ①同体性：
•
是指F合、m和a都是对于“同一种物体”而言，解
题时拟定研究对象和精确旳受力分析是关键。
• ②矢量性：
•
物体加速度a旳方向与物体所受合外力F合旳方向
一直相同。
• ③瞬时性：
• 牛顿第二定律阐明力旳瞬时效应能产生加速度， 物体旳加速度和物体所受旳合外力总是同生、同灭、 同步变化。
F-f=ma 解得:
f a=1.5 m/s2
N F
G
例3、一种物体质量是2kg，受到互成1200角旳两个 力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 旳共同作用，另外没有其 他旳力。这个物体产生旳加速度是多大？
解法1：先对两力进行正交分解，然后再求合力。见课本P7速度。
F1
由平行四边形定则可知， F1、 F2、
F合
F合 构成了一种等边三角形，故 F合
=10 N a = F合 /m =（10/2 ）m/s2= 5 m/s2
F2
加速度旳方向和合力方向相同。
• 例4、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N旳力与 水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀 速迈进，求物体受到旳摩擦力和支持力。
三、a旳定义式和决定式：
• 1、定义式a=△v/△t ,反应旳是速度变化快慢旳物理量， 速度变化量△v旳大小由加速度a和时间△t决定。
• 2、由牛顿第二定律可知a=F/m，加速度a由物体所受合 外力F和质量m决定；
跟踪练习
• 1、下列对牛顿第二定律旳体现式F＝ma及其 变形公式旳了解，正确旳是：( CD )
• 联立以上方程并带入数据
• 可解得: a=0.5m/s2
y
牛顿第二定律知识点梳理
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来源：网络转载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．（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。
来源：网络转载。
牛顿第二定律知识点归纳
牛顿第二定律知识点归纳一、牛顿第二定律的表达式1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表达式F＝kma，其中力F指的是物体所受的合力．二、力的单位1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.2．“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝1_kg·m/s2.3．在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝1，此时牛顿第二定律可表示为F＝ma.大重点：对牛顿第二定律的理解（1）a＝Fm是加速度的决定式，该式揭示了加速度的大小取决于物体所受的合力大小及物体的质量，加速度的方向取决于物体所受的合力的方向．（2）a＝ΔvΔt是加速度的定义式，但加速度的大小与速度变化量及所用的时间无关．（3）公式F＝ma，单位要统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．（4）公式F＝ma中，若F是合力，加速度a为物体的实际加速度；若F是某一个分力，加速度a为该力产生的分加速度．二、牛顿第二定律的四个性质（1）因果性：力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度．（2）矢量性：F＝ma是一个矢量式．物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同．（3）瞬时性：加速度与合力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失．（4）独立性：作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和．三、合力、加速度、速度的关系1．力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果．只要物体所受的合力不为零，就会产生加速度．加速度与合力方向是相同的，大小与合力成正比(物体质量一定时)．2．力与速度无因果关系：合力方向与速度方向可以相同，可以相反，还可以有夹角．合力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体做减速运动．四、牛顿第二定律的简单应用1．应用牛顿第二定律解题的一般步骤（1）确定研究对象．（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程．（3）求出合力或加速度．（4）根据牛顿第二定律列方程求解．2．应用牛顿第二定律解题的方法（1）矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，物体所受合力的方向即加速度的方向．（2）正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体所受的合力．①建立直角坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，Fy＝0(或Fx＝0，Fy＝ma)．②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a.＝max＝may 列方程求解．。
牛顿第二定律实验知识点总结
牛顿第二定律实验知识点总结牛顿第二定律是经典力学中的重要定律，也被称为力学定律或运动定律。
它描述了物体受力后的加速度与施加在物体上的力的关系。
牛顿第二定律的实验可以通过对物体施加不同大小的力，然后测量物体的加速度来验证。
在进行牛顿第二定律实验时，首先需要选择一个物体作为研究对象。
这个物体可以是一个小球、一个木块或者一个滑轮等等。
然后，我们需要准备一些实验器材，如弹簧测力计、滑轮组、各种不同质量的物体等。
在具体的实验中，我们首先需要测量物体的质量。
然后，我们可以利用弹簧测力计来测量物体所受的力。
通过改变施加在物体上的力的大小，我们可以记录下物体所受的力和相应的加速度。
在记录数据时，我们需要注意保持其他因素不变，例如摩擦力或空气阻力等。
通过实验数据的分析，我们可以发现物体的加速度与施加在物体上的力呈正比。
换句话说，当施加在物体上的力增大时，物体的加速度也会增大，反之亦然。
这就是牛顿第二定律的基本内容。
牛顿第二定律实验的结果验证了牛顿第二定律的正确性，并且为我们提供了一种衡量物体加速度的方法。
实验中的数据分析和结果可以用来解释和预测物体的运动状态，对于物理学的研究和应用具有重要意义。
牛顿第二定律的实验不仅帮助我们理解物体的运动规律，还可以应用于工程设计和技术开发中。
例如，在设计汽车的制动系统时，我们可以根据牛顿第二定律来确定制动力的大小，以确保车辆能够减速或停下来。
此外，牛顿第二定律还可以用于计算机模拟和飞行器设计等领域。
牛顿第二定律实验是学习和理解牛顿力学中重要定律的一种有效方法。
通过实验，我们可以验证牛顿第二定律的正确性，并利用实验结果来解释和预测物体的运动行为。
牛顿第二定律的实验不仅有助于我们理解自然界中的力学现象，还可以应用于工程和技术领域，为科学研究和实际应用提供有力支持。
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徐州龙文教育个性化辅导教案
教师刘云学生年级
授课时
间
授课课题物理授课类型复习教学目
标
1. 牛顿第二定律
教学重
点与难
点
1.牛顿第二定律
参考资
料
教学资料，相关试题
教学过程
授课内
容分析、推导(突出教学内容要点，采用的教学方法等，要求简明扼要，若有与教材中相同的一、知识梳理
牛顿第二定律（B）
（1）由控制变量法可知物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，写成数学表达式为，写成等式的条件是。
（2）牛顿第二定律的内容。
（3）牛顿第二定律的理解：
①定律具有同一性：
②矢量性：
③瞬时性：
④独立性：
⑤定律中各物理量的意义及关系：
合
F是物体（研究对象）所受的合外力，m是研究对象的质量，a为研究对象在
合力
合
F作用下产生的加速度；a与
合
F的方向一致。
⑥定律的物理意义：
从定律可看到：一物体所受合外力恒定时，加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动；合外力随时间改变时，加速度也随时间改变；合外力为零时，加速度也为零，物体就处于静
文字、
表格、
例题等
不要在
教案上
照抄，
可注明
教材页
码。
) 止或匀速直线运动状态，体现了加速度和力的统一。
⑦牛顿第二定律是力和运动的桥梁，通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。
⑧定律的适应范围： （4）牛顿第二定律的应用： 一般会出现两类题型：1、已知受力求运动 2、已知运动求受力 1、解题思路 速度 第一类：已知力 a=F 合/m 求运动 时间 位移 合力 第二类：已知运动 F 合=ma 求力 分力
2、解题步骤
1.选择研究对象.
2.对研究对象进行正确受力分析,画出受力图,找出合外力.
3.分析研究对象的运动情况,找出加速度.
4.建立坐标列方程,其中一个坐标的正方向常选为加速度的方向.
5.统一单位,解方程,得出结果.
二、例题解析：
1、牛顿第二定律是在________的基础上总结出来的规律，采用_____________，是研究多因素问题的一种基本方法．牛顿第二定律研究了_________、___________和_________三个量的关系，即物体的加速度跟合外力成____________，跟物体的质量成_________。
2、关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是（ ）
A ．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度无关
B ．物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关
C ．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D ．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了
3、从牛顿第二定律可知，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍静止，这是因为（ ）
A ．推力比静摩擦力小
B ．物体有加速度，但太小，不易被察觉
C ．物体所受推力比物体的重力小
D ．物体所受的合外力仍为零
4、物体m=2kg,受水平力F=4.4N,受f 滑=2.2N,求物体4s 末的速度和4s 内发生的位移.
5、列车m=1000t,由静止出发做匀变速运动，列车经过100s通过1000m的位移，求列车的牵引力。
已知运动阻力是车重的0.005倍。
（g=10m/s2）
6、一个滑雪的人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是300，滑雪板与雪地的动摩擦因数0.04，求5s内滑下的路程。
（山坡足够长）
7、一物体在空中从静止开始下落, 在5s内下落75m，物体受到的阻力恒为4N,求物体的质量是多少？(g=10m/s2)
8、质量为1Kg的物体始终受到大小方向均恒定的水平力F=3N的作用,先在光滑的水平面上由静止开始运动,经过3s进入动摩擦因数为0.6的粗糙水平面上,求该物体由静止开始运动10s内通过的位移多少？
9、水平地面上放一物体，用4N的水平力可使物体获得1.5m/s2的水平加速度；用5N的水平力可使该物体获得2m/s2水平加速度．
求：（1）用6N的水平拉力可以使该物体获得多大的水平加速度？
（2）此物与地面的动摩擦因数为多大？(取g=10m/s2)
10、据报到，一辆汽车的高速强行超车时，与迎面驶来的另一辆相同
汽车碰撞，碰撞后两车连成一体，两车车身均缩短了约0.5m ，据测算
两车车速均为108km/h,试求碰撞过程中车内质量为60kg 的人受到的
平均作用力。
11、如图所示，木块A 、B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块C 上，三
者静置于地面，它们的质量之比是1：2：3。
设所有接触面都光滑，
当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬时。
A 和B 的速度分别是
a A = ，a B = 。
12、如图所示,质量为m 的小球,用细绳OA 、OB 悬挂起来,OA 与竖直方向成θ角，OB 水平,则剪断OB 的瞬间，小球的加速度为 ，若将细绳换成轻弹簧，则剪断OB 的瞬间，小球的加速度为 。
13、一人在地面上最多能提起质量为m 的重物,在沿竖直方向做匀变速直线运动的电梯中,当电梯以大小为g / 5，方向向上的加速度运动时，他最多能提起质量为为多大的重物？
14、一人在地面上最多能提起质量为m 的重物,在沿竖直方向做匀变速直线运动的电梯中,他最多能提起质量为1.2m 的重物,求电梯的加速度.
15、如图所示，电梯与地面的夹角为30 ，质量为m 的人站在电梯上。
当电梯斜向上作匀加速运动时，人对电梯的压力是他体重的1.2倍，那么，电梯的加速度a 的大小和人与电梯表面间的静摩擦力f 大小分别是 （ ）
A ．a =g /2
B ．a =2g /5
C ．f =2mg /5
D ．f =3mg /5
3
16、如图所示，小车上有竖直杆，总质量为M ，杆上套有一块
质量为m 木块，木块和杆间的动摩擦因数为 ，小车静止时木块可沿杆自由滑下，必须对小车施加 的水平力让小
车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑。
17、如图所示，质量为m 的物体与车厢的竖直面的动摩擦因数为μ,要使物体不下滑,车厢的加速度至少多大？方向如何？
18如图所示，小车的右壁用轻细线悬挂一个质量m=4kg 的小球，细线与右壁成θ=37°角，当小车以 a 1=5m/s 2的加速度向右加速运动时，小球对细线的拉力和对右壁的压力分别为多大？当小车以 a 2=10m/s 2的加速度向右加速运动时，两力又分别为
多大？(g=10m/s 2)
19、物体A 、B 质量分别为10千克和5千克。
它们由轻绳连接静止在水平面上如图。
当B 受到水平拉力F 以后，该系统开始作匀加速直线运动，加速度大小为4米/秒2。
求：如果地面是光滑的，则拉力F 是多大？绳对A 的拉力是多大？
20、题目接上题，如果地面是不光滑的，在第5秒末连接A 、B 的绳断开，又经过20秒，A 物体停止了运动，已知B 与水平面的摩擦系数为0.2。
求：（1）A 物体与水平面的摩擦系数。
（2）绳即将断开时的张力。
（3）水平外力F 。
（4）绳断开后B 的加速度。
m M m
θ
作业/思
考题
学生对于本次课的评价：
○特别满意○满意○一般○差
学生签字：
教师评定：
1、学生上次作业评价：○好○较好○一般○差
2、学生本次上课情况评价：○好○较好○一般○差
教师签字：主任签字: 徐州龙文教育。