《牛顿第二运动定律》牛顿运动定律PPT课件

D．m＝Fa＝02.1 kg＝20 kg
解析：统一单位，F＝2 N，a＝10 cm/s2＝0.1 m/s2，由牛顿 第二定律得 m＝Fa＝02.1 kg＝20 kg，D 项运算既正确，又规 范简洁。
答案：D
6．物理公式在确定物理量间的数量关系的同时，也确定了物理 量间的单位关系。下面给出的式子中，l 是长度，v 是速度，m 是质量，g 是重力加速度，这些量都用国际单位制单位。试判 断下列式子的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称。
因果性 力是产生加速度的原因，没有力也就没有加速度
矢量性
公式F＝ma是矢量式，任一瞬时，a的方向均与F方向 相同，当F方向变化时，a的方向同时变化
瞬时性
物体的加速度与物体所受合外力有瞬时对应关系，a 为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受合外力
有两层意思：一是指加速度a相对同一惯性系(一般指 同一性 地球)，二是指F＝ma中F、m、a必须同时对应同一
(3)单位“牛顿(N)”的规定：把使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s2 加速度所用的力规定为 1 N，即 1 N＝1 kg·m/s2。
(4)牛顿第二定律的意义： ①表明了力与加速度总是同时出现，同时消失；力不变则加速 度不变，力随时间改变，加速度也随时间改变。 ②提供了获取较大加速度的理论依据。
解析：由牛顿第二定律可知，当物体所受合外力减小时，加
速度会越来越小；由于合外力方向保持不变，加速度方向与
速度方向始终相同，故速度越来越大，所以 D 正确。 答案：D
3．[多选]关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是 ( ) A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、 同时变化、同时消失的 B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度 C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与 速度的方向相同 D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各 个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和
位为基本单位，国际单位制中依次是米(m)、千克(kg)、秒(s) 。
2．判一判
(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能
确定它们之间的单位关系。
(× )
(2)各个物理量的单位可以相互导出。
( ×)
(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定
是导出单位。
(√ )
(4)厘米 cm、克 g、小时 h 都属于国际单位制单位。
[解析] 牛顿第二定律的表达式 F＝ma 只在国际单位制中 适用，故选项 A 不正确；F＝ma 具有瞬时性，故选项 B 正确； 表达式 F＝ma 中，如果 F 指合力，则 a 为合力产生的加速度， 它是各分力产生加速度的矢量和，故选项 C 不正确；如果物体 做减速运动，则 v 与 a 反向，故选项 D 不正确。
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 m＝Fa可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其 运动的加速度成反比
C．由 a＝mF可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其 质量成反比
D．由 m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它 所受的合力而求出
(1) gl ：单位________，物理量名称________； (2)vl2：单位________，物理量名称________； (3)mvl2：单位________，物理量名称________。 解析：将各物理量的单位都取国际单位制中的单位，再由公 式导出。 答案：(1)s 时间 (2)m/s2 加速度 (3)N 力
物体或同一个系统
作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛 独立性 顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的
加速度的矢量和，则Fx＝max，Fy＝may
[典例1] 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 F＝ma 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．在公式 F＝ma 中，若 F 为合力，则 a 等于作用在该物 体上的每一个力产生的加速度的代数和 D．物体的运动方向一定与物体所受的合外力的方向一致 [思路点拨] 解此题关键有两点： (1)理解公式 F＝ma 中各符号的意义、公式的意义及适用条件。 (2)掌握牛顿第二定律的五个性质。
[学透用活]
[典例2] 在解一文字计算题 (由字母表达结果的计算题) 中，
一个同学解得 s＝2Fm(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果
A．可能是正确的
()
B．一定是错误的
C．如果用国际单位制，结果可能正确
D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能
正确
[解析] 可以将右边的力 F、时间 t 和质量 m 的单位代入公 式看得到的单位是否和位移 s 的单位一致；还可以根据 F＝ma、 a＝vt 、v＝st，全部都换成基本物理量的单位。分析 s＝2Fm(t1＋t2) 可知，左边单位是长度单位，而右边单位是速度单位，所以结果 一定是错误的，选用的单位制不同，只影响系数，故 A、C、D 错误。
(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求 物体的合外力。
①建立坐标系时，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。
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。根据牛顿 第二定律FFxy＝＝mmaayx ，列方程求解。
解析：牛顿第二定律的表达式 F＝ma 表明了各物理量之间的数 量关系，即已知两个量，可以求第三个量；物体的质量由物体本 身决定，与受力无关；物体所受的合力，是由物体和与它相互作 用的物体共同产生的，与物体的质量和加速度无关；由 a＝mF可 知，物体的加速度与所受合外力成正比，与其质量成反比。综上 分析知，选项 A、B 错误，C、D 正确。 答案：CD
第5章 牛顿运动定律
第3节 牛顿第二运动定律
-.
课标要求
1．通过上节实验，能得出并准确描述牛顿第二运动定律。 2．理解力的单位的由来，理解关系式 F＝kma 是如何变成 F＝
ma 的。 3．能运用牛顿第二运动定律分析和处理简单的问题。 4．知道单位制和国际单位制，知道力学中其他物理量的单位都
可以用基本单位导出。
倍，故 B 正确。 答案：B
二、国际单位制 1．填一填 (1)单位制： 基本 单位和 导出单位一起组成单位制。 (2)导出单位：根据物理学 关系式 由基本量推导出的其他物理量
的单位为导出单位。 (3)国际单位制：1960 年第 11 届国际计量大会制订的，国际通用
的、包括一切计量领域的单位制。 (4)力学中的三个基本物理量是：长度、质量、时间，它们的单
一、牛顿第二运动定律及其意义 1．填一填 (1)牛顿第二运动定律：物体加速度的大小与所受 合外力 的大
小成正比，与物体的 质量 成反比，加速度方向与 合外力 方 向相同。 (2)牛顿第二定律表达式： ①比例式：F＝ kma ，式中 k 是比例系数，F 是物体所受的 合外力 。 ②国际单位制中：F＝ ma。
解析：根据牛顿第二定律的瞬时性可知，选项 A 正确；物体只 有受到力的作用时，才有加速度，但速度有无与物体是否受力 无关，选项 B 错误；任何情况下，加速度的方向总与合外力方 向相同，但与速度的方向没关系，选项 C 错误；根据牛顿第二 定律的独立性可知，选项 D 正确。 答案：AD
突破点二 力学单位制的应用
()
A．由 F＝ma 可知，F 与 a 成正比，m 与 a 成反比
B．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
C．加速度的方向总跟合外力的方向一致
D．当外力停止作用时，加速度随之消失 解析：虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a
是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝mF且 a 与 F 同时产生、同时
[答案] B
[规律方法]
力学单位制的常见用途
简化 运算
在解题时，若已知量均采用国际单位制，则计算过程中 不用写出各个量的单位，只在式子的末尾写出所求量的 单位即可，简化了运算过程
检验 结果
物理公式既反映了各物理量的数量关系，同时也确定了 各物理量的单位关系。因此在解题中可用单位制粗略判 断结果是否正确，如果单位不对，结果一定错误
2．判一判
(1)由牛顿第二定律知，合外力大的物体其加速度也一定大。(×)
(2)物体的加速度大，说明它的质量一定小。
( ×)
(3)任何情况下，物体的加速度方向一定与它所受合外力的方向相
同。
(√ )
(4)比例式 F＝kma 中的 k 一定为 1。
( ×)
3．选一选
(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
推导 单位
物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了 各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物 理量间的关系，推导出物理量的单位
[对点练清]
4．已知物理量 λ 的单位为“m”、物理量 v 的单位为“m/s”、物理 量 f 的单位为“s－1”，则由这三个物理量组成的关系式正确
的是
()
A．v＝λf
[答案] B
[易错警示]
牛顿第二定律的两点提醒
(1)物体Baidu Nhomakorabea受的合力和加速度是同时产生的，不分先后，但有 因果性。
(2)不能根据 F＝ma 和 m＝Fa得出，m∝F，m∝1a，F∝m，F ∝a 的结论，物体质量与物体所受的合力和运动的加速度无关， 物体所受的合力与物体的质量和运动的加速度无关。
[对点练清] 1．[多选]对牛顿第二定律的理解正确的是
突破点三 牛顿第二定律的简单应用
[学透用活] 1．用牛顿第二定律解决的两类基本问题 (1)已知受力情况确定运动情况。 (2)已知运动情况确定受力情况。 2．求解合外力及加速度的方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边 形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力 的方向。
消失、同时存在、同时改变；a 与 F 的方向永远相同。综上所
述，可知 A、B 错误，C、D 正确。
答案：CD
2．在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合
力逐渐减小而方向不变时，则物体的
()
A．加速度越来越大，速度越来越大
B．加速度越来越小，速度越来越小
C．加速度越来越大，速度越来越小
D．加速度越来越小，速度越来越大
( ×)
3．想一想 姚明应该算是身高很高的人了，美国篮球职业联赛官方公布 姚明身高 7.414 7 英尺，中国篮协官方公布姚明身高 2.26 米。 两个数据为什么不一样？
提示：因为采用的单位制不一样，所以两个数据不一样。
突破点一 对牛顿第二运动定律的理解
[学透用活] 牛顿第二定律揭示了加速度与力、质量的关系，指明了加速 度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律应从以下五个方面深 刻理解：
B．v＝λf
C．f＝vλ
D.λ＝vf
解析：λf的单位是sm－1＝m·s，与 v 的单位“m/s”不相同，选项 A
错误；λf 的单位是 m·s－1，与 v 的单位“m/s”相同，选项 B 正
确；vλ 的单位是 m·s－1·m＝m2·s－1，与 f 的单位“s－1”不相同，
选项 C 错误；vf 的单位是 m·s－1·s－1＝m·s－2，与 λ 的单位“m”
(2)光滑水平桌面上，二力 F1＝6 N，F2＝8 N， 共线且反向作用于同一物体，如图所示，
物体产生的加速度为 2 m/s2。若在水平桌
面内将 F1 逆时针转过 90°，则物体产生的加速度大小为( )
A．2 m/s2
B．10 m/s2
C．0
D.12 m/s2
解析：当二力 F1＝6 N，F2＝8 N，共线且反向作用于同一物 体，物体所受合外力为 2 N。当力 F1 旋转 90°时，F1、F2 恰 好垂直，沿平面的合力应为 10 N，因 a∝F，a 增为原来的 5
不相同，选项 D 错误。
答案：B
5．一物体在 2 N 的外力作用下，产生 10 cm/s2 的加速度，求该
物体的质量。下列有几种不同的求法，其中单位运用正确、
简洁而又规范的是
()
A．m＝Fa＝120 kg＝0.2 kg B．m＝Fa＝0.12mN/s2＝20kgm·m/s/2s2＝20 kg
C．m＝Fa＝02.1＝20 kg