物理必修一：牛顿第二定律
牛顿第二定律
牛顿第二运动定律牛顿第二运动定律1．定律内容物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
而以物理学的观点来看，牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”。
即动量对时间的一阶导数等于外力之和。
牛顿第二定律说明了在宏观低速下，∑F∝a，∑F∝m，用数学表达式可以写成∑F=kma，其中的k是一个常数。
但由于当时没有规定1个单位的力的大小，于是取k=1，就有∑F=ma，这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式。
1.英文名称Newton's Second Law of Motion-Force and Acceleration2.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，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（百科名片中的定义是不准确的。
）在国际单位中，力的单位是牛顿，符号N，它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为1kg的物体产生1m/s^2；加速度的力，叫做1N。
即1N=1kg·m/s^2。
3.公式F合=m a （单位：N（牛）或者千克米每二次方秒）N=(kg×m)/(s×s)牛顿发表的原始公式：F=△(m v)/△t（见自然哲学之数学原理）动量为p的物体，在合外力为F的作用下，其动量随时间的变化率等于作用于物体的合外力。
用通俗一点的话来说，就是以t为自变量，p为因变量的函数的导数，就是该点所受的合外力。
即：F=△p/△t=△(m v)/△t而当物体低速运动，速度远低于光速时，物体的质量为不依赖于速度的常量，所以有F=m(△v/△t)=m a这也叫动量定理。
在相对论中F=m a是不成立的，因为质量随速度改变，而F=△(m v)/△t依然使用。
由实验可得在加速度一定的情况下F∝m，在质量一定的情况下F∝a （只有当F以N,m以kg，a以m/s^2为单位时，F合=m a 成立）牛顿第二定律可以用比例式来表示，这就是a∝F/m 或F∝ma这个比例式也可以写成等式F=kma 其中k是比例系数[1]高中物理必修一4．几点说明⑴牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。
高中物理必修一：牛顿第二定律知识点、公式总结
高中物理必修一：牛顿第二定律知识点、公式总结
F合= ma （是矢量式）或者∑F x = m a x∑F y = m a y
理解：(1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性(4)同体性(5)同系性(6)同单位制
●力和运动的关系
①物体受合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态；
②物体所受合外力不为零时，产生加速度，物体做变速运动．
③若合外力恒定，则加速度大小、方向都保持不变，物体做匀变速运动，匀变速运动的轨迹可以是直线，
也可以是曲线．
④物体所受恒力与速度方向处于同一直线时，物体做匀变速直线运动．
⑤根据力与速度同向或反向，可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动；
⑥若物体所受恒力与速度方向成角度，物体做匀变速曲线运动．
⑦物体受到一个大小不变，方向始终与速度方向垂直的外力作用时，物体做匀速圆周运动．此时，外力
仅改变速度的方向，不改变速度的大小．
⑧物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时，物体做机械振动．
表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征．
综上所述：判断一个物体做什么运动，一看受什么样的力，二看初速度与合外力方向的关系．力与运动的关系是基础，在此基础上，还要从功和能、冲量和动量的角度，进一步讨论运动规律．。
合格性考试讲义 必修一 4-3 牛顿第二定律
B．购物车受到地面的摩擦力大小是40 N
C．购物车沿地面将做匀速直线运动
D．购物车将做加速度为a＝4 m/s2的匀加速直线运动
解析：选B购物车沿水平面运动，则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力FN＝20×10 N＝200 N，A错误；购物车受到地面的摩擦力大小是：Ff＝μFN＝0.2×200 N＝40 N，B正确；推力大小是80 N，所以购物车沿水平方向受到的合外力：F合＝F－Ff＝80 N－40 N＝40 N，所以购物车做匀变速直线运动，C错误；购物车的加速度：a＝ ＝ m/s2＝2 m/s2，D错误．
26.（2019·福建）如图所示，水平地面上一质量m=4kg的物体，在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动，此时物体所受合外力F=________N：若仅将拉力增大为F2=30N，则物体所受摩擦力的大小f=________N，物体运动的加速度大小a=________ ．
【答案】①. 0 ②. 10 ③. 5
【答案】C
【解析】
【详解】质量m为物体本身的性质，与物体受力和运动状态均无关，C对；
33.（2019.6·广东）如图所示，质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下，沿水平面向右做直线运动．物体与桌面间的动摩擦因数为0.2．重力加速度g取10m/s2，则该物体的加速度大小为
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D 4m/s2
11.如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mA＝2mB，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间()
A．A球加速度为 g，B球加速度为g
B．A球加速度为 g，B球加速度为0
人教版高中物理必修一：《牛顿第二定律》ppt课件
பைடு நூலகம்
C.2m/s2
D.0.5m/s2
练 习
在光滑水平面上的木块，在水平 方向上受到一个方向不变、大小从零 逐渐增加到某一固定值的外力作用时， 这一过程木块将做 ( )
A、匀减速运动
B、匀加速运动 C、速度逐渐减小的变加速运动
D、速度逐渐增大的变加速运动
小 结
一、牛顿第二定律内容及表达式 二、对牛顿第二定律的理解： 同体性、瞬时性、矢量性
牛顿第二定律的数学表达式
牛顿第二定律
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 速度的方向跟作用力的方向相同
F合 ＝ma
加速度
合外力
质量
对牛顿第二定律的理解 F、m、a 是对于同一个物体而言的
F 和a 时刻对应：同时产 生、同时消失、同时变化
同体性
瞬时性
a 的方向与F 的方向一定 相同
F
3，将木块分成质量分别为m1=6Kg、 m2=4kg的A、B两块，仍在推力 F=10N作用下一起向右运动，求A对 B的作用力大小FAB。
A B
F
4，一工人用200N的力按如图所
示推一个原来静止的重500N的 物体，物体与地的动摩擦因数 是0.20，求物体的加速度和4S 末的速度。
300
作业：
问题与练习
1,一个质量为200g的物体受 3个恒力作用在水平地面上保 持静止,如果撤去一个方向向 东,大小为1N的力,则物体加 速度大小是_____,方向 _________.
2、放在水平桌面上的一木块，其质量 为m ,在水平向右的推力F作用下，向 右运动，分别求出水平面光滑与不光 滑时(动摩擦因数为ū）木块的加速度。
高一物理必修一第四章牛顿第二定律
牛顿第二定律一、牛顿第二定律1. 定律内容：物体的加速度a 跟物体所受的合外力Ｆ成正比，跟物体的质量m 成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同.2. 公式：F 合＝ma3. 关于牛顿第二定律的理解：3.1 因果性：力是物体产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上所产生的一种效果；3.2 瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。
合外力变化时加速度也随之变化。
合外力为零时，加速度也为零；3.3 矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。
公式mF a 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致；3.4 同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。
即 F与a 均是对同一个研究对象而言；3.5 相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系（匀速或静止的参考系）；3.6 独立性，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：F x =ma x ，F y ＝ma y 列方程；3.7 局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子；4. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系【例1】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，物体受到的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比．B ．由m ＝F/a 可知，物体的质量与其受到的合外力成正比，与其运动的加速度成反比．C ．由a ＝F/m 可知，物体的加速度与其受到的合外力成正比，与其质量成反比．D ．由m ＝F/a 可知，物体的质量可以通过测出它的加速度和它所受的合外力而求得．【例2】静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度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都仍为零【例3】由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但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 推力小于摩擦力B 物体有加速度，但太小，不易被察觉C 推力小于物体的重力D 物体所受合外力为零【例4】已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲,m乙等于A．1：3 B．2：3 C．1：1 D．3：2二、动力学的两类基本问题1.已知受力情况求运动情况；2.已知运动情况求受力情况3.在这两类问题中，加速度是了解力和运动的桥梁，受力分析是解决问题的关键.【例5】一物体初速度v0＝5 m/s，沿着倾角37°的斜面匀加速向下运动，若物体和斜面间的动摩擦因数为0.25，求3 秒末的速度(斜面足够长)( )A．12 m/s B．15 m/s C．17 m/s D．20 m/s【例6】用一水平恒力将质量为250 kg 的木箱由静止开始沿水平地面推行50 m，历时10 s，若物体受到阻力是物重的0.1 倍，则外加的推力多大？(g 取10 m/s2)【例7】水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力，产生1.5m/s2的加速度。
高中物理必修一第四章 3 牛顿第二定律
典题例解 【例 2】 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬 挂小球的悬线偏离竖直方向 37°角,球和车厢相对静止 ,球的质量为 1 kg。(g 取 10 m/s2,sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况; (2)求悬线对球的拉力。
两个发动机同时以成 120°角的力推火箭,受力如图乙所示,此 时火箭受合力为 F2=F。 由牛顿第二定律,在图甲情况下 F1=2F=ma1,在图乙情况下 ������ F2=F=ma2。由两式得 a2= 1 =1.5 m/s2,其方向与合力方向相同,沿与 F 成 60°角方向。
2
典题例解 【例 1】 (多选 )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 C.由 反比 速度成反比
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于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小。k 的大小由 F、 m、a 三者的单位共同决定,三者取不同的单位时 k 的数值不一样, 在国际单位制中,k= 1。由此可知,在应用公式 F=ma 进行计算 时,F、m 、a 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位。
������������
,因此 k 在数值上等
迁移应用 如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运 动,速度为v。现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化 情况应是( ) A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大 B.加速度和速度都在逐渐变小 C.加速度和速度都在逐渐变大 D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小 解析:物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力Ff=F=μFN=μmg,当F 逐渐减小时,Ff=μmg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加 ������f -������ 速度的数值a= ������ 随F逐渐减小而逐渐增大。因为a与v方向相反, 所以v减小,故D正确。 答案:D
新人教版必修一课件：4.3 牛顿第二定律 (共20张PPT)
You made my day!
我们，还在路上……
Fma
F 、 m 、 a均 取 国 际 单 位
【牢记】 :
1、F与a的同向性。加速度的方向总与 合外力方向相同
2、F与a的瞬时性 。同时产生，同时变 化，同时消失
3、力的独立性原理 。物体受到几个力的作 用时，每个力各自独 立地使物体产生一个 加速度，就像其他力 不存在一样
4、F可以突变，a可以突变，但v不能突变。
前提测评：
1、牛顿第二定律内容：
。
公式：
。
2、如何正确理解牛顿第二定律？
3、力的国际单位是 ，根据
定义的。当物体的质
量为1Kg，在某力的作用下获得的加速度为1m/s2时，由牛顿第
二定律可得，F=ma=
，我们就把它定义为１牛顿。
4、F （可以或不可以）突变，a 突变பைடு நூலகம்v 突变。
5、牛顿第二只定律只适用于
例2、光滑桌面上有一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角 的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力 产生的加速度是多大？
F1
F1y
F1
O
F
F1x
O
F2x
F2
F2y F2
例3、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，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2000 N，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。
a F m
牛顿第二定律：
【定义】：物体加速度的大小跟合外力 成正比，跟物体的质量成反 比，加速度的方向与合外力 的方向相同。
【比例式 】：a F m
人教版高中物理必修一：牛顿第二定律(学生版)
牛顿第二定律____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.掌握牛顿第二定律的内容、公式；2.掌握验证牛顿第二定律的重要实验；3.学会用正交分解、矢量三角形等几何方法计算加速度；4.理解牛顿第二定律和第一定律的联系。
一、牛顿第二定律1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a的方向与F合的方向总是相同。
2.表达式：F=______或a=______揭示了：①力与______的因果关系，力是产生______原因和改变物体运动状态的原因；②力与a的定量关系3.对牛顿第二定律理解：（1）F=ma中的F为物体所受到的______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______质量．（3）F=ma中的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中，F的单位是牛顿，m的单位是kg，a的单位是m/s2．（7）F=ma的适用范围：宏观、低速4.理解时应应掌握以下几个特性。
(1) 矢量性F=ma是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示了方向关系。
(2) 瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。
作用力突变，a的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。
(3) 独立性(力的独立作用原理) F合产生a合；Fx合产生ax合；Fy合产生ay合当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力的独立作用原理。
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质量相当，但跑车动力更强大，起动更快。 2. 一辆货车空载和满载启动对比
动力相同，空载时质量轻，起步更快。 ——速度增加的快，即加速度很大
通过这些事例可以确定，物体的加速度与物 体的质量有关，与物体受到力（合力）有关。
结合上节实验结论： m一定：F↑→ a↑ F一定：m↑→ a↓
（1）明确研究对象； （2）进行受力分析和运动状态分析，明确物体运动性质和运动过程； （3）选取正反向或建立坐标系。通常以加速度方向为正方向或以加速 度方向为某一坐标轴方向； （4）求合外力； （5）根据牛顿第二定律列方程求解，必要时对结果进行讨论。
[例题1]在平直路面上，质量为1100 kg的汽车在进行研发的测试，
当速度达到100 km/h时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到 的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度 是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
[例题2]某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，
在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定 角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列 车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ， 求列车的加速度。
表达式: F合=kma
F合=ma
为了使k＝1，定义力的单位---牛顿
1牛顿力的定义：使质量为1kg的物体，产生1m/s2 的加速 度的力，定义为1牛顿。即1N 1kg m / s2
三、牛顿第二定律的理解
质量为m的物体静止在光滑的水平面上，受到水平力F1和F2的作用
（F1>F2），方向如图所示，试讨论： （1）物体此时受哪些力作用？
一、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律内容: 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。
a 2、表式:
F合 m
F合=kma
说明：①各符号的物理意义：
m－研究对象的质量 kg
a－研究对象的加速度 m/s2
F合－研究对象受到的所有外力的合力 N
二、力的单位
F2
F1
（2）每一个力是否都产生加速度？
（3）物体实际运动的加速度是由什么力产生的？
（4）物体运动的加速度方向和所受的力有何关系？
（5）已经运动着的物体在同时撤去F1和F2后加速度和速度如何变化？
（1）物体此时受哪些力作用？
N
重力、支持力、外力F1和F2 （2）每一个力是否都产生加速度？
力是产生加速度的原因，因此每个力都会产生一个加速度
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、 1.内容： 跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力
牛 顿
的方向相同
2.表达式:
F合=kma
k＝1
F合=ma
第
3.特性: ①矢量性②瞬时性③同一性
二
④独立性⑤因果性
定
律
4.应用
课堂小结
（3）物体实际运动的加速度是由什么力产生的？
G
物体实际运动的加速度是由合外力产生的。由于重力和支持力平衡，因此
作用于物体的合外力相当于F1和F2的合力 （4）物体运动的加速度方向和所受的力有何关系？
加速度方向与合外力方向始终相同 （5）已经运动着的物体在撤去外力F1和F2后，加速度和速度如何变化？
加速度随之消失 物体以撤去力瞬间时的速度做匀速直线运动
三、牛顿第二定律的理解
五
(1)因果性:力F是产生加速度a的原因
(2)同一性:F、m、a对应于同一物体，
大
a 、F、m统一使用国际单位制单位
特
(3)矢量性:a与F 的方向总是相同 (4)同时性:a与F总是同生同灭同变化
性
(5)独立性:每个力各自独立地使物体产
生一个加速度
四、牛顿第二定律应用 应用牛顿第二定律解题的一般步骤：