复习学案：4.3牛顿第二定律（原卷版）.docxVIP

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第3节牛顿第二定律

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＝1kg·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。

【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，物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比

B．由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比

C．由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比

D．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用

【针对训练1】下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（）

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0

C．物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力可能很大

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))。

【例2】质量为0.5kg的篮球在竖直方向上加速下落，若某时刻加速度为8m/s2，则篮球在该时刻所受空气阻力大小为（取）（）

A．0.2N B．0.5N

C．1N D．1.5N

【针对训练2】质量为2kg的物体在F1、F2、F3三个共点力作用下处于静止状态，已知F1、F2的大小分别为2N和4N，F3大小及方向未知，现突然撤去F3，则物体在撤去F3后的加速度可能值为（）

A．0.2m/s2 B．0.5m/s2 C．1.5m/s2 D．3.5m/s2

1．关于牛顿第一定律的说法正确的是（）

A．牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持

B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C．惯性定律与惯性的实质是相同的

D．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例

2．下列说法中正确的是（）

A．满载的货车卸下货物后，惯性变小

B．在公式中，k的数值取决于F、m、a单位的选取

C．合力、分力概念的建立运用了等效替代的思想

D．伽利略通过理想斜面实验得到力不是维持物体运动的原因，并提出“力”的概念

3．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（）

A．牛顿第二定律的表达式在任何情况下都适用

B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关

C．物体的运动方向一定与物体所受的合外力的方向一致

D．在公式中，若为合力时，则等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和

4．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）

A．物体受到的合力越大，其速度改变量越大

B．物体受到的合力不为零且不变，物体速度一定会改变

C．物体受到的合力变化，加速度就一定变化

D．物体受到的合力不变，其运动状态就不改变

5．在光滑水平面上有一静止物体，质量为，若只受到向东的水平恒力作用，产生加速度为；若只受到向南的水