牛顿第二定律的理解
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
牛顿第二定律的各种形式和对应理解
为此力产生的
量合如图现象的理解方式如图所示
量合。
如图现象的理解方式如图所示：
者某个方向上的合力，这样就会得到牛顿定律的分量式：
(4)推导整体的牛顿第二定律
()()劈对物块的弹力大小为( )整体加速度为( )
力F拉其中个质量为2m的木块，使四个木块以同，试求扶梯对人的静摩擦力f。
拉其中一个质量为的木块使四个木块以同一试求扶梯对人的静摩擦力
加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为多少？
()
的是( )
小球与箱子的相对位置保持不变)
沿斜面匀速下滑，则P、Q对B
沿斜面加
的加速度沿斜面加速下滑求地面对小车的摩擦
的加速度，沿斜面加速下滑，求地面对小车的摩擦
力和支持力。
N
a x
A
a y
a M B
α
(M＋m＋m)
A B
g。
最终牛顿第二定律的理解
牛顿定律应用班级姓名一、基本知识1、牛顿第二定律中的F应该是物体受到的合外力；2、同向——加速度的方向跟合外力的方向相同；3、同时——加速度随着合外力的变化同时变化；4、同体——F、m、a对应于同一物体或同一系统。
【应用1】（苏州市08届高三教学调研测试) A、B两个小球的质量分别为m、2m，由两轻质弹簧连接（如图所示），处于平衡状态，下列说法正确的是（）A．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度为零，B的加速度为零B．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零C．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零D．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度不为零1．基本单位：所选定的基本物理量的单位。
2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位。
3．单位制：基本单位和导出单位的总和叫单位制．4．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制。
【应用2】请把下列物理量与单位一对应起来（1）力 A、kg·m2 /s3（2）压强 B、kg·m/s2（3）功 C、kg·m2 / s2（4）功率 D、kg/ (s2·m)二、方法探究（一）已知物体的运动情况，分析物体受力情况【例1】（山东临沂市08届高三上学期期中考试）在山东省临沂市某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目，该山坡可看成倾角θ=30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m=80kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m。
（不计空气阻力，取g=10m/s2，结果保留2位有效数字）问：（1）游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间动摩擦因数μ为多大？（二）已知物体的受力情况，分析物体运动情况【例2】 (2009·宁夏理综·20)如图4所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平恒力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )A ．物块先向左运动，再向右运动B ．物块向左运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C ．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D ．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零【例3】(山东沂源一中08届高三模块终结性检测)如图4所示，小球用两根轻质橡皮条悬吊着，且AO 呈水平状态，BO 跟竖直方向的夹角为α，那么在剪断某一根橡皮条的瞬间，小球的加速度情况是（ ）A 、不管剪断哪一根，小球加速度均是零B 、剪断AO 瞬间，小球加速度大小a=g tanαC 、剪断BO 瞬间，小球加速度大小a=g cosαD 、剪断BO 瞬间，小球加速度大小a=g /cosα拓展：若把AO 、BO 换为轻绳后又怎样？图象问题包括：识别图象、读图（从图象中获取信息）、用图象法解题和画图。
牛顿第二定律详细解析
解: 对汽车研究 ,其受力分析如图.
FN
F合= F-f
F
由牛顿第二定律得:
f
F-f=ma
G
解得:
a= （F-f）/m =1.5 m/s2
汽车前进时的加速度大小为1.5 m/s2 ，方向与前进的 方向相同。
牛顿第二定律详细解析
五、解题步骤：
1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，画出受力图。 3、选定正方向或建立适当的正交坐标系。 4、求合力，列方程求解。 5、对结果进行检验或讨论。
在x方向上：Ｆ合＝FGxf 在x方向上：Ｆ合＝Ff Gx
牛顿第二定律详细解析
5）F沿水平推 (G=20N Ｆ=20N f=4N)
ＦN
v
Ｆ
Gx
f
Fx
Ｆ
Fy
Gy
ＦN
v
Ｆ
f Fx
Gx
Ｆ
Fy
Gy
G
G
G xG si3n0G yGco3s0
FxFco3s0FyFsi3 n0
列方程（在y轴上没有运动） 列方程（在y轴上没有运动）
牛顿第二定律详细解析
五、总结
一、牛顿第二定律 1、内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质 量成反比，这就是牛顿第二定律。
2、数学表达试：a∝F/m F ∝ma,即F=kma，k—比例 如果各量都用国际单位，则k=1，所以F=ma 系数
牛顿第二定律进一步表述：F合=ma 二、对牛顿第二定律F合=ma的理解
在y方向上：FNGyFy 在y方向上：FNGyFy
在x方向上：Ｆ合＝FxGxf 在x方向上：Ｆ合＝Fxf Gx
牛顿第二定律详细解析
4.一个质量为m的物体被竖直向上抛出，在空中 运动过程所受的阻力大小为f，求该物体在上升 和下降过程中的加速度.
牛顿第二定律的含义及基础
牛顿第二定律的含义及基础
牛顿第二定律的含义是：当施加在物体上的力和物体的质量之间的比值发生改变时，物体将产生加速度。
公式表达为：F = m * a，其中F是作用在物体上的力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
牛顿第二定律的基础是质量和力的关系。
质量是物体的固有属性，衡量了物体对惯性的抵抗能力。
力是施加在物体上的外部作用，描述了物体在受力时的运动状态。
牛顿第二定律表明，物体的加速度与施加在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
这意味着相同的力作用在质量较大的物体上所产生的加速度较小，而作用在质量较小的物体上所产生的加速度较大。
牛顿第二定律还提供了推动物体或改变物体运动状态所需的力的计算方法。
通过测量物体的质量和所受的加速度，可以计算出作用在物体上的力大小。
这个定律也是动力学的基础，可以用来解释和预测物体的运动行为，如加速、减速、停止、改变方向等。
同时，它也是牛顿力学的基石，对于理解和研究宏观尺度下物体的运动和相互作用有着重要的意义。
牛顿第二定律的名词解释
牛顿第二定律的名词解释1.引言1.1 概述牛顿第二定律是经典力学中的基本定律之一，也被称为力学的基本定律。
它是由著名的物理学家兼数学家艾萨克·牛顿在17世纪晚期提出的，通过这一定律，我们能够了解力量与物体运动之间的关系。
牛顿第二定律可以简洁地表达为：物体的加速度与作用于其上的力成正比，与物体的质量成反比。
具体而言，牛顿第二定律可以用以下的数学公式表示：F = ma，其中F为作用在物体上的力，m为物体的质量，a 为物体的加速度。
简单来说，这个定律表明了一个物体所受的加速度与作用在它上面的外力成正比，质量越大，所受的加速度越小；质量越小，所受的加速度越大。
这个定律可以从直观上解释为：越大的力作用在一个物体上，物体的运动就会越快；而同样大小的力作用在一个质量较大的物体上，它的加速度就会变小。
牛顿第二定律的意义重大，它不仅使我们能够理解物体运动的规律，还为我们解释了许多实际生活中的现象。
例如，通过牛顿第二定律，我们可以解释为什么一个重物和一个轻物体受到相同大小的力时，重物体的加速度较小，而轻物体的加速度较大。
牛顿第二定律的应用也非常广泛。
它不仅适用于描述微观物体的运动，也可以用于解释宏观物体的运动。
在工程学、天体物理学、力学等领域中，牛顿第二定律被广泛应用于各种实际情况的分析和计算。
通过牛顿第二定律，我们可以预测物体受力时的运动轨迹和速度变化。
总而言之，牛顿第二定律是一个基本的物理定律，它揭示了力与物体运动之间的关系，可以帮助我们理解和解释许多物理现象。
在本文中，我们将对牛顿第二定律的定义和公式进行详细解释，并探讨其在实际生活和科学研究中的重要性和应用。
1.2文章结构1.2 文章结构:在本文中，将按照以下结构介绍牛顿第二定律的名词解释。
首先，在引言部分对本文的概述进行说明，同时明确文章的结构和目的。
接着，在正文部分的第一小节，将详细阐述牛顿第二定律的定义和公式，以帮助读者更好地理解这个重要的物理定律。
牛顿第二定律与力的作用关系
牛顿第二定律与力的作用关系牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律，它揭示了力的作用与物体运动状态变化之间的关系。
牛顿第二定律的内容可以表述为：物体受到的合外力等于物体质量与加速度的乘积，并且力的方向与加速度的方向相同。
具体来说，牛顿第二定律可以用公式表示为：[ F = ma ]其中，( F ) 表示物体所受的合外力，( m ) 是物体的质量，( a ) 是物体的加速度。
根据牛顿第二定律，我们可以得出以下几点关于力的作用关系的理解：1.力是改变物体运动状态的原因：物体之所以改变其速度或方向，是因为受到了外力的作用。
如果一个物体不受外力，或受到的外力相互平衡，那么它的运动状态将保持不变。
2.力的作用效果与物体的质量有关：质量越大的物体，其加速度越小，对于相同的力来说，质量大的物体运动状态改变的速率慢于质量小的物体。
3.加速度与力的方向相同：根据牛顿第二定律，一个物体所受的合外力的方向，就是该物体加速度的方向。
这意味着，如果一个物体受到的力向上，那么它的加速度也向上；如果受到的力向下，那么加速度也向下。
4.合外力与物体加速度成正比：物体的加速度与其所受的合外力成正比，这意味着，合外力越大，物体的加速度也越大；合外力越小，加速度也越小。
5.物体所受的合外力为零时，加速度为零：如果一个物体不受外力或受到的外力相互平衡，那么它的加速度为零，这意味着物体的速度不会发生变化。
牛顿第二定律是我们理解物体运动和力的作用关系的基础，它在日常生活和各种科学技术领域都有着广泛的应用。
习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的物体受到一个大小为6N的力作用，求物体的加速度。
方法：根据牛顿第二定律公式 ( F = ma )，将已知数值代入计算加速度。
答案：[ a = = = 3m/s^2 ]2.习题：一个质量为5kg的物体受到一个大小为8N的力作用，求物体的加速度。
方法：同样使用牛顿第二定律公式 ( F = ma )，将已知数值代入计算加速度。
人教版高中物理必修1 4.3牛顿第二定律
分析
FN
FN
F阻
F阻
F
G
汽车减速时受力情况
G
汽车重新加速时的受力情况
解：
物体在减速过程的初速度为100km／h＝27.8 m／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＝ －0.397 m／s2， 方向向后．物体受到的阻力F阻＝ma1＝－437N． 负号表示阻力的方向与速度的方向相反
（4）F与a的同体性。加速度与合外力 是针对同一物体而言
1、理解:
a = mF
(1)同体性:F、m、a对应于同一物体
(2)矢量性:a与F 的方向总是相同 (3)同时性:a与F总是同生同灭同变化
(4)独立性:每个力各自独立地使物体 产产生 生一 一个 个加 加速 速度 度
(5)因果性:m是内因、 F是外因; a由F、m共同决定
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：
F合=ma
这就是牛顿第二定律的公式。
三、对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律内容中前半句 话的“物体”是指同一个物 体吗？
B μ2
A μ1
F
A、B发生相对滑动
例：求A的加速度
分析得方程：
F－ f1－ f2 =mAaA
(6)相对性:惯性参照系 (地面系)
(7)统一性:统一用国际制的单位
2、F可以突变，a可以突变，但v不能突变
3、牛二只适用于惯性参考系 。
4、牛二适用于宏观低速运动的物体 。 5、a v 是定义式、度量式；
t a F 是决定式。
m 6、不能认为牛一是牛二在合外力为0时的 特例 。
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分析：人在扶梯上的受力情况： 扶梯对人的摩擦力Ff什么方向？
ay a
合
FN
Ff mg
a x a cos a y a sin
ax
则：在竖直方向： FN mg may 求得： FN mg masin
水平方向： Ff m ax
Ff macos
牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律的理解
一桶水静止在水平面上，某同学用力向上提，没提动，该同 学对桶的拉力F产生了加速度吗？ 独立性： （1）作用于物体上的每个力各 自产生的加速度都遵循牛顿第二 定律。 （2）物体的实际加速度等于每 个力产生加速度的矢量和。
F
F
N
aF
aN
g
mg
a合 0
牛顿第二定律的理解
例3：如图所示，自动扶梯与水平面夹角为 ,上面站着质量为 m的人，当扶梯以加速度a向上做匀加速运动时，求扶梯对 人的弹力FN 和扶梯对人的摩擦力Ff
解析： A.合外力的方向是a的方向，物体运动方向是v的方向， 两者没必然联系。 B. 是加速度的决定式，质量m不是由F和a决定的。 C.合外力越大，加速度越大，加速度是速度变化率 ， 速度改变量是
牛顿第二定律的理解
• 例2：质量为m的物体在弹簧和细绳的作用下处于静止状态， 如图所示，弹簧与水平面夹角为 ,细绳水平,不计弹簧质 量。 （1）在细绳被剪断的瞬间，物体加速度的大小。
解：细绳被剪断前，物Βιβλιοθήκη 受力为：TF弹
mg
T sin m g T cos F弹
细绳被剪断的瞬间，拉力消失，弹簧弹力 不变，则物体受力为： mg F弹 F合 sin g F a 合 mg sin
牛顿第二定律的理解
（3）若剪断弹簧左侧端点，则在弹簧被剪断的瞬间，物体 加速度的大小。
mg T sin
F弹
剪断弹簧的瞬间，重力mg不变，弹簧 弹力F弹消失，细绳拉力T如何变化了？
mg
模型刚性绳— 不发生明显形变就 能产生弹力的物体。在突变瞬间， 弹力发生变化。
沿着细绳方向： T1
剪断弹簧瞬间小球受力为：
T1
mgsin
a g cos
mg
垂直细绳方向： F合 mg cos 此时加速大小为：
F弹 T
思路：(1)分析细绳被剪断前物体受力情况。 (2)分析剪断瞬间各个力的变化情况。 (3)分析变化后的受力情况。
mg
剪断细绳的瞬间，重力mg 不变，细绳拉力T消失，弹 簧弹力FN如何变化了？
模型 弹簧—产生弹力时，发 生明显形变的物体。在突变瞬间， 弹力保持不变。
（2）若弹簧水平放置，细绳倾斜，与水平面夹角为 ，则在细 绳被剪断瞬间，物体加速度大小。
牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律的理解
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。
表达式：F kma, k为比例系数，当各物理 量均 取国际单位时 ,k 1
牛顿第二定律的理解
• 例1：下列说法正确的是： A. 物体所受合外力的方向，就是物体运动的方向。 B. 质量m与合外力F成正比，与加速度a成反比。 C. 物体所受合外力越大，其速度改变量也越大。 D. 物体所受合外力不为零，其速度可能为零。