第18讲 牛顿第二定律（学生版）-初升高物理暑假衔接（人教版）.docx

第18讲牛顿第二定律

1.掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式。

2.理解公式中各物理量的意义及相互因果关系。

3.会用牛顿第二定律公式进行有关计算。

一、牛顿第二定律及其表达式

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，k是比例系数，F是物体所受的合力。

3.比例系数k的意义：F＝kma中k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位，则k＝1，所以牛顿第二定律的表达式可写成F＝ma。

4.力的单位：牛顿，符号是N。

5.1N的物理意义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，称为1N，即1N＝1__kg·m/s2。

6.牛顿第二定律的五个性质

(1)因果性：力是使物体产生加速度的原因

(2)矢量性：F＝ma是一个矢量式，应用时应先规定正方向。

(3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系。

(4)同一性：合力与加速度对应同一研究对象。

(5)独立性：作用于物体上的每一个力各自产生加速度，F1＝ma1，F2＝ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和，合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，如Fx＝max，Fy＝may。

7.对表达式F＝ma的理解

(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。

(2)F的含义：指的是物体所受的合力。

(3)“＝”的含义：不仅表示左右两边数值相等，也表示方向相同，即物体加速度的方向与它所受合力的方向相同。

二、牛顿第二定律的简单应用

1.应用牛顿第二定律解题的步骤

2.“求合力列方程”的两种方法

(1)合成法：首先确定研究对象，画出受力示意图，当物体只受两个力作用时，利用平行四边形定则在加速度方向上直接求出合力，再列牛顿第二定律方程求解。

(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法沿加速度a的方向建立坐标轴如x轴，则有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx＝ma,Fy＝0))；有些题目可以通过分解加速度从而减少分解力甚至不分解力，即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx＝max,Fy＝may))。

三、瞬时加速度问题

1.常见的瞬时性问题模型

类别

弹力表现形式

弹力方向

能否突变

轻绳

拉力

沿绳收缩方向

能

橡皮条

拉力

沿橡皮条收缩方向

不能

轻弹簧

拉力、支持力

沿弹簧轴线方向

不能

轻杆

拉力、支持力

不确定

能

(1)轻绳、轻杆模型不发生明显形变就能产生弹力，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失。

(2)轻弹簧、橡皮条模型的形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，它们的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是不变的。

2.求解瞬时性问题的步骤

(1)分析瞬时变化前各物体的受力；

(2)判断瞬时变化时哪些力发生突变，哪些力不变：

(3)分析变化后各物体的受力；

(4)根据牛顿第二定律求解各物体的加速度。

考点一：对牛顿第二定律的理解

【例1】一个质量恒定的物体，在运动过程中，关于速度、加速度、合力间的关系，正确的是（）

A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大

B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零

C．物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很小

D．物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零

考点二：牛顿第二定律的简单应用

【例2】如图所示，位于水平地面上质量为m的小物体，t1时刻在大小为F，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿水平面作匀加速直线运动。若物体与水平面之间的动摩擦因数为，则物块的加速度为（）

??

A． B．

C． D．

考点三：瞬时加速度问题

【例3】如图，两个质量相同的小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度大小aA和aB分别是（）

??

A．aA=0，aB=2g B．aA=0，aB=g C．aA=g，aB=0 D．aA=2g，aB=0

1．关于牛顿第一定律和牛顿第二定律，下列说法中正确的是（）

A．牛顿第一定律是建立在逻辑推理的基础上对事物进行分析得出的。

B．物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向

C．根据牛顿第二定律表达式F=ma可知，物体的合外力与物体质量成正比，和物体加速度也成正比

D．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用下静止或做匀速直线运动时才具有惯性

2．如图所示，车厢顶棚用细线悬挂一个小球，车上平放一个木箱，小车沿水平面向右做匀加速直线运动过程中，细线与竖直方向的夹角保持为，木箱相对小车静止，重力加速度为g，根据以上信息可求得（）

??

A．小车的加速度 B．细线上的拉