人教版高中物理必修1-4.3牛顿第二定律

F A B
独立性
作用于物体的每个一个都会产生相应的加速 度，其大小和方向与物体所受的其他外力无 关。物体的加速度则是每个所产生加速度的 合加速度（矢量和）。
如图所示质量为 m 的物体静止的水平面 上，试求水平给物体弹力所产生的加速 度以及物体的加速度。
一个物体受到 F1 = 4N 作用时，产生的加速度为a1 = 2m/s2；该物体再受到一个F2 = 6N的力作用时， 物体的加速度是多少？
（g=10m/s2，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8） ① 求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况． ② 求悬线对球的拉力．
T
a F合
mg
瞬时性
牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受 合外力的瞬时对应关系，a 为某一瞬时加速度 F 即为该时刻所受的合外力。
放在光滑水平面上的物体，在水平拉力 F 的作用
a
m2 m1 F
小结
牛顿第二定律： 内容
因果关系
表达式
牛顿第二定律说明： 同时性 同体性
独立性 矢量性
力的单位：
瞬时性
物体质量 m 与 F、a 的关系问题 ：
D．由m = F/a可知，物体的质量可以通过测量它的 加速度和它所受的合外力而求得
1966年在地球上空完成了一次测量火箭测量的实验。 实验时，用双子星号宇宙飞船（m1 = 3400 kg）去 接触正轨道上运行的火箭组m2（发动机已经熄火）。 接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭 组共同加速，如图所示。推进器的平均推力F = 895N，推进器开动时间 t = 7s，测出飞船和火箭组 的速度变化是 0.91m/s。试求火箭组的质量m2。
台阶式电梯与地面的夹角为θ，一 质量为 m 的人站在电梯的一台阶 上相对电梯静止，如图所示。则 当电梯以加速度 a 匀加速上升时， 求：
① 人受到的摩擦力是多大? ② 人对电梯的支持力是多大？
FN
a
a2
f
a1Biblioteka Baidu
θ
mg
矢量性
牛顿第二定律规定加速度和力的大小关系的同 时，也确定了加速度 a 与力 F 的方向关系，即 加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。
下以加速度 a1 运动，现将拉力 F 改为 2F（仍然水 平方向）, 物体运动的加速度大小变为a′, 则 ( )
A．a′ = a
B．a＜ a′ ＜ 2a
C．a′ = 2a D．a′＞2a
若其它条件不变，物体放在粗糙水平面上，那么答 案是 ( )
如图所示，质量为m的物体在两个轻绳的牵引下处于静 止状态，OA与竖直方向成θ角，试求： ① 轻绳OA、OB的拉力大小； ② 若轻绳OB断裂，求OB断裂瞬间小球加速度大小； ③ 若OA突然断裂，求OA断裂瞬间小球加速度大小。
3 牛顿第二定律
思索，继续不断的思索 以待天曙，渐近乃见光明
复习与思考
物体运动状态改变的含义是什么?
使物物体体运运动状动态状的态改发变生就改是变指速的度原发因生是了什变么化?，即 惯物力性体是的产改生大变加小物速体由度运什。动么状因态素的决原定因 探质即量究：是物力物是体体产的惯生加性加速大速度小度的与的量力原度因、质量的关系的实验 惯结性论的是大什小么表？达了物体运动状态改变的难易程度
力，这个力使足球产生了与运动方向相反的加
速度，而改变了运动方向
同时性
物体的加速度a与F只有因果关系，而没有先 后之分，即有加作用在物体上物体就会产生 加速度，F变化，a将同时发生变化（包括大 小和方向）
静止在光滑水平面上的物体，受到一个拉力作用。 在力刚刚开始作用的瞬间，正确的是 （ ） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零
对于牛顿第二定律表达式F = ma及其变形形式的说 法中正确的是 （ ）
A．由F = ma可知，物体受到的合外力与物体的质量 成正比，与其加速度成反比
B．由m = F/a可知，物体的质量与其所受合外力成 正比，与其加速度成反比
C．由a = F/m可知，物体的加速度与其所受合外力 成正比，与其加速度成反比
则： F = ma
现考察： 使质量m = 1 kg 的物体
产生 a = 1 m/s2的加速度
所需要的力
由 F = ma = 1 kg×1m/s2
= 1 kg·m/s2
把 1 kg·m/s2叫做 一个单位的力
定义：1 牛顿 = 1 千克·米/秒2 1 N = 1 kg·m/s2
牛顿第二定律一般表述
F合= ma F合 ：物体所受的合外力 m： 物体的质量 a： 物体的加速度 a的方向与F合方向相同
A
B
O
物体质量 m 与 F、a 的关系问题
根据物体牛顿第二定律得出质量 m 的定义式 m = F/a，即定义：物体的质量 m 在数值上等 于作用在物体上的外力 F 与物体所产生的加 速度之比。但需要注意的是物体的质量与物 体所受合外 F 和物体的加速度 a 无关，物体 的质量由物体自身的性质来决定（附注：由 物质的量及其摩尔质量决定）。
牛顿第二定律的理解
因果关系 力是产生加速度的原因
下列说法中正确的是
（）
A．某物体正在做曲线运动，那么该物体所受的合
外力一定不为零
B．物体从静止到运动，或者由运动到静止，是物
体惯性的体现
C．根据牛顿第二定律可知，静止大水平面上物体
是不受力作用的
D．水平飞向球门的足球撞击到门框上后，反向飞
回，是由于足球与门框撞击时受到门框的作用
质量一定时，加速度与合外力成正比
a ∝F
合外力一定时，加速度与物体的质量成反比
a ∝ —m1
牛顿第二定律
定律内容：
物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量 成反比。加速度的方向与合外力的方向一致．
数学表达式：
a

F m
或
F ma
写成等式形式： F = kma
牛顿第二定律与力的单位
为了使 F = kma简单一些，取 k =1
如图所示，一物体质量为m = 100 kg，放于汽车上，随车一起沿平
直公路匀加速运动，加速度大小为 a = 1m/s2，已知物体与车底板间的 动摩擦因数为μ = 0.3，求物体所受 的摩擦力。
FN
fa
mg
如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢 中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车 厢相对静止，球的质量为m = 1kg．
同体性
牛顿第二定律中的加速度和力是指对应于同一 物体或者是同一个系统（同一研究对象）；此 外，加速度a是指相对于同一惯性参考系的。
如图所示，质量为m = 2kg的物块 A放置在水平木板B上，A与B间 的动摩擦因数μ1 = 0.2，B与水平 间的动摩擦因数为μ2 = 0.3，B的 质量为M = 4kg，现用水平拉力F = 10N拉A，试求A未滑出B之前， A、B的加速度分别是多少？（g = 10m/s2）