高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解

高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解

实验：用控制变量法研究：a 与F 的关系，a 与m 的关系

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=ma 或 m F a 合

= 用动量表述：t

P F ∆=合 揭示了：① 力与a 的因果关系．．．．

，力是产生a 的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 为物体所受到的合外力．

（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 是系统的合质量．

（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 的单位是米／秒2．

（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；F x 合产生a x 合 ； F y 合产生a y 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。因此物体受到几个力作用，就产生几个加速度，物体实际的加速度就是这几个加速度的矢量和。

(4) 同体性F=ma中F、m、a各量必须对应同一个物体

(5)局限性适用于惯性参考系(即所选参照物必须是静止或匀速直线运动的,一般取地面为参考系)；

只适用于宏观、低速运动情况，不适用于微观、高速情况。

牛顿运动定律的应用

1．应用牛顿运动定律解题的一般步骤：

(1)选取研究对象

(2) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况

(3) 建立直角坐标：其中之一坐标轴沿的方向然后各力沿两轴方向正交分解

(4) 列出运动学方程或第二定律方程F合=a合；F x合=a x合；F y合=a y合

用a这个物理量把运动特点和受力特点联系起来

(5) 在求解的过程中,注意解题过程和最后结果的检验,必要时对结果进行讨论.

2．物理解题的一般步骤：

(1) 审题：解题的关键，明确己知和侍求，特别是语言文字中隐着的条件(如：光滑、匀速、

恰好追上、距离最大、共同速度等)，看懂文句、及题述的物理现象、状态、过程。(2) 选取研究对象：可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。(用整体法或隔离法)；

寻找所研究物理状态和过程。

(3) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况、做功情况及能量的转化情

况，画出受力或运动草图。

(4) 依对象所处状态或过程中的运动、受力、做功等特点；选择适当的物理规律。（牛二、

及运动学公式；动量定理及动量守恒定律；动能定理及机械能守恒定律）在运用规律前：设出题中没有的物理量，建立坐标系，规定正方向等。

(5) 确定所选规律运动用何种形式建立方程(有时要运用到几何关系式)

(6) 确定不同状态、过程下所选的规律，及它们之间的联系，统一写出方程，并给予序号标明。

(7) 统一单位制，求解方程（组）代入数据求解结果。

(8) 检验结果，必要时要进行分析讨论，最后结果是矢量的还要说明其方向。

3．力、加速度、速度的关系

(1) F 合的方向决定了a 的方向。F 合与a 的大小关系是F=ma ，不论速度是大、还是小、或

为零，都有a 。

只有F 合=0加速度才能为零， 一般情况下，合力与速度无必然的联系。

(2) 合力与加速度同向时,物体加速。反向时,减速。

(3) 力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，产生a 的原因。

即：力⇔加速度⇔速度变化(运动状态变化)

(4) 某时刻的受力决定了某时刻的a ，加速度大小决定了单位时间内速度．．变化量．．．的大小，与速度大小无必然联系。

(5) a 的定义式和决定式的区别

定义式a=t

v ∆定义为速度的变化量与所用时间的比值； 决定式m F a 合=说明了a 与所受的F 合和m 有关。

4．动力学的两大基本问题求解： a 联系力和运动的桥梁是a 关键：分析清楚受力情况和运动情况。弄清题给物理情境，a 是动力学和运动学公式的桥梁

⇔ a ⇔ 5．连接体处理方法：

连接体：由两个或几个物体组成的物体系统，称连接体。特点：各个物体具有共同的加速度。 隔离体：把其中某个物体隔离出来，称为隔离体。

整体法：连接体各物体具有共同的加速度，求整体的加速度可把连接体视为一个整体。 隔离法：求连接体间的相互作用力，必须隔离出其中一个物体，对其用牛顿第二定律，此法称为隔离法。

注意辩明：每个隔离体运动方向及加速度方向。

两方法一般都以地面作为参考系，单用隔离法一般都能解决问题，但有时交叉使用，可使解题简捷方便。