高一物理探究牛顿第二定律1

合集下载

高一物理必修1笔记1

高一物理必修1笔记1
一、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律：牛顿第二定律指出，在外力作用下，物体有一个定向的位移，而这个定向的位移和外力的大小与方向有直接关系。

即：物体受到的外力大小决定物体的加速度，外力的方向决定加速度的方向。

记式：F=ma；
其中，F 是物体受到的外力大小，它的单位是牛顿（N）；m 是物体的质量，单位是千克（kg）；a 是物体的加速度，单位是米/秒2（m/s2）。

（1）在物体运动时，外力是一种常见形式，它可以改变物体的运动状态，让物体产生加速度。

（2）桥物体与环境之间相互作用时，外力可能引起物体发生变形，或产生了某种刚度、弹性现象，也是牛顿第二定律的一个重要应用场合。

（3）当有可以产生外力的物理系统时，可以利用牛顿第二定律求解该系统的加速度及其他物理量。

二、动量守恒定律
1、动量守恒定律：动量守恒定律指出，在系统遭受到外力作用下，物体的总动量并不会改变，而是完全取决于其初始动量，这是物理学中最重要的定律之一。

（1）求解多个物体外加外力作用时各自的运动状态。

（2）求解射击的运动学计算，及求解燃气发动机的产生动量等问题。

（3）研究重力、中性子碰撞和高能碰撞过程，或者求解物体之间发生反作用后运动情况时，都可以使用这个定律。

高一物理：牛顿第二定律课件

o
求 60 a 60 60 合 0 0 F 0 60 力 a2 正交分解法的平行四边形法有没有 F2 方 F2 F2 其他方法法？
0 0 0 0
a1
x
课堂小结
单位表达式理解
牛顿第二定律
内容
简单应用
四、检测与思考
1、课本“问题与练习”中的习题。 2、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落
牛顿运动定律知识树
zxxkw zxxkw
？牛顿第二定律
加速度与力质量关系
牛顿第一定律
力学单位学.科.网制
牛顿运动
定律
牛顿第二定律的应用牛顿第三定律应用一
上节实验结论
m一定：a F
1 F一定：a m
F a m
导出：F ma 写成等式： F=kma
分析：汽车关闭发动机后只受到三个力的作用：重力G 、支持力F N和摩擦阻力F ，如图所示。
v a
F N
F阻
G
解题的方法和步骤
1、明确研究对象： 2、受力分析和关闭发动机受到三个力：G 、F N 和摩擦阻力F。车做匀减速运动运动状态分析 3、规定正方向求加速度a
以汽车运动方向为正方向 0 v0 v0 a1 t t
答：没有矛盾。
由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
二、应用举例
【例1 】某质量为1100 kg 的汽车在平直路面试车，当达到10 0 km/h的速度关闭发动机，经过70秒停下来，汽车所受的阻力多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度为多大？假定试车过程汽车所受的阻力不变。

高一物理什么是牛顿第二定律

高一物理什么是牛顿第二定律高一物理：牛顿第二定律在学习物理的过程中，我们经常会听到牛顿三大运动定律的名字。

其中，牛顿第二定律是非常重要的一个定律，它描述了物体受力时的运动状态。

那么，究竟什么是牛顿第二定律呢？本文将向您介绍牛顿第二定律的定义、公式及其应用。

一、牛顿第二定律的定义牛顿第二定律是描述物体受力时的运动状态的定律。

简而言之，它表达了物体受力与加速度之间的关系。

它的数学表达式为：F = ma其中，F代表物体所受的合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。

这个公式说明了，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比。

即，合力越大，物体的加速度越大；物体的质量越大，物体的加速度越小。

二、牛顿第二定律的公式及单位在牛顿第二定律的公式中，力的单位是牛顿(N)，质量的单位是千克(kg)，加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。

因此，公式中的单位是符合国际标准的。

我们通常使用这些单位来进行物理计算。

在实际应用中，我们经常遇到各种不同的情况和问题。

下面，我们将结合一些典型的案例来理解和应用牛顿第二定律。

三、牛顿第二定律的应用举例1. 简单案例假设一个质量为2kg的物体受到了一个10N的力，我们可以使用牛顿第二定律来计算物体的加速度。

根据公式 F = ma，将已知数据代入，可以得到：10N = 2kg × a解方程可得，物体的加速度为5m/s²。

这个加速度说明了，这个物体在受到10N的力作用下，将以每秒5米的速度增加。

2. 自由落体牛顿第二定律的应用还可以用来解释自由落体运动。

自由落体是指在重力作用下，物体不受其他力的影响而自由下落的运动。

根据牛顿第二定律，我们可以得出重力与物体质量之间的关系：F = mg其中，m为物体的质量，g为重力加速度，约为9.8m/s²。

由此可见，重力的大小与物体的质量成正比。

质量越大的物体，受到的重力作用越大。

同时，利用牛顿第二定律还可以推导出自由落体运动的速度和位移关系。

高一物理精品课件集牛顿第二定律+课件

练习质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速度大小可能是 AB A、5m/s2 C、1m/s2 B、3m/s2 D、8m/s2
练习
在光滑水平面上的木块，在水平方向上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加到某一固定值的外力作用时，这一过程木块将做 D A、匀减速运动 B、匀加速运动 C、速度逐渐减小的变加速运动 D、速度逐渐增大的变加速运动
三、运用牛顿第二定律解题
附：瞬时加速度的分析
轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬间消失）
例题1
• 物体质量为２ｋｇ，放在光滑水平面上，同时受到大小为２Ｎ和５Ｎ的两个水平力作用，物体的加速度可能是： B Ａ.０ B.2ｍ/s2 C.4ｍ/s2 D.5ｍ/s2 提示：合力大小为3～7N,加速度大小为F合/m, 即1.5~3.5m/s2
练习1
1.从牛顿第二定律知，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为： D Ａ.推力比静摩擦力小Ｂ.物体有加速度，但太小，不易被察觉Ｃ.物体所受推力比重力小Ｄ.物体所受合外力仍为零提示：研究的问题中物体受几个力？水平方向受到推力、静摩擦力。为什么物体“仍然静止”？推力<最大静摩擦力
练习2
２.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间： B Ａ.物体立即获得速度Ｂ.物体立即获得加速度Ｃ.物体同时获得速度和加速度Ｄ.由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零。牛顿第二定律的性质有：瞬时性。即瞬间得到加速度。

高一物理牛顿第二定律

m 是标量，F 和 a 是矢量。
2、这两个矢量的方向关系是怎么样？ “力是产生加速度的原因”，故加速度 a 的方向
和合力 F 的方向是一致的。即物体的加速度方向由物体所受合力的方向决定。
• 一、“四性”
加深理解
• ①同体性：
•
是指F合、m和a都是对于“同一个物体”而言，解题时确定
研究对象和准确的受力分析是关键。
物体的加速度跟作用力（所受的合力）
成正比，跟物体的质量成反比;加速度的方向跟作用力(合力)的方向相同.
（2）数学表达式： F=kma
F=ma
(3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力
叫做1N。即 1N 1kg.m / s2
当各物理量均选国际单位时，k=1
思考：
1、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？
跟踪练习
• 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：( CD )
• A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；
• B、由m＝F／a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a＝F／m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；
• 3、关于运动和力，正确的说法是( D )
• A、物体速度为零时，合外力一定为零 • B、物体作曲线运动，合外力一定是变力 • C、物体作直线运动，合外力一定是恒力 • D、物体作匀速运动，合外力一定为零
课后思考:一小球从竖直在地面上轻
弹簧正上方某处自由落下,试分析小球从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小
• 1、定义式a=△v/ △t ,反映的是速度变化快慢的物理量，速度变化量△v的大小由加速度a和时间△t决定。

高一物理必修一第四章牛顿第二定律

牛顿第二定律一、牛顿第二定律1. 定律内容：物体的加速度a 跟物体所受的合外力Ｆ成正比，跟物体的质量m 成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同.2. 公式：F 合＝ma3. 关于牛顿第二定律的理解：3.1 因果性：力是物体产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上所产生的一种效果；3.2 瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。

合外力变化时加速度也随之变化。

合外力为零时，加速度也为零；3.3 矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。

公式mF a 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致；3.4 同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。

即 F与a 均是对同一个研究对象而言；3.5 相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系（匀速或静止的参考系）；3.6 独立性，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：F x =ma x ，F y ＝ma y 列方程；3.7 局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子；4. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系【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，物体受到的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比．B ．由m ＝F/a 可知，物体的质量与其受到的合外力成正比，与其运动的加速度成反比．C ．由a ＝F/m 可知，物体的加速度与其受到的合外力成正比，与其质量成反比．D ．由m ＝F/a 可知，物体的质量可以通过测出它的加速度和它所受的合外力而求得．【例2】静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度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都仍为零【例3】由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍静止，这是因为：A 推力小于摩擦力B 物体有加速度，但太小，不易被察觉C 推力小于物体的重力D 物体所受合外力为零【例4】已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲,m乙等于A．1：3 B．2：3 C．1：1 D．3：2二、动力学的两类基本问题1.已知受力情况求运动情况；2.已知运动情况求受力情况3.在这两类问题中，加速度是了解力和运动的桥梁，受力分析是解决问题的关键.【例5】一物体初速度v0＝5 m/s，沿着倾角37°的斜面匀加速向下运动，若物体和斜面间的动摩擦因数为0.25，求3 秒末的速度(斜面足够长)( )A．12 m/s B．15 m/s C．17 m/s D．20 m/s【例6】用一水平恒力将质量为250 kg 的木箱由静止开始沿水平地面推行50 m，历时10 s，若物体受到阻力是物重的0.1 倍，则外加的推力多大？(g 取10 m/s2)【例7】水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力，产生1.5m/s2的加速度。

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律，也是高一物理学习的必考知识点之一。

本文将从牛顿第二定律的基本原理出发，介绍一些常见的应用场景及计算方法，并探讨其重要性。

一、牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律的表达式为F=ma，其中F 表示物体所受合力的大小，a 表示物体的加速度，m 表示物体的质量。

这个定律说明了力与物体的质量和加速度之间的关系。

当物体所受合力增大时，其加速度也会增大；当物体的质量增大时，其加速度会减小。

二、常见的牛顿第二定律应用场景及计算方法1. 平面运动中物体的加速度计算在平面运动中，当物体所受合力已知时，可以利用牛顿第二定律计算物体的加速度。

首先确定物体所受的合力，然后根据 F=ma 计算加速度。

2. 弹簧弹性伸缩力的计算弹簧的弹性伸缩力可以利用牛顿第二定律进行计算。

当物体受到垂直于弹簧伸缩方向的外力时，可以根据 F=ma 计算出物体所受的合力。

然后利用胡克定律 F=-kx（其中 k 表示弹簧的弹性系数，x 表示弹簧的伸缩量）计算出弹簧的弹性伸缩力。

3. 坡道上物体的加速度计算当物体置于斜坡上时，可以利用牛顿第二定律计算物体在坡道上的加速度。

首先确定物体所受的合力，然后根据 F=ma 计算加速度。

需要注意的是，斜坡上的合力包括物体自身重力以及由坡度引起的垂直于坡面的力。

4. 电梯内物体的加速度计算电梯内的物体受到的合力包括物体的重力以及电梯提供的力。

通过设置参考系，可以将问题简化为一个自由下落或上升的问题。

根据物体所受的合力确定加速度，然后利用牛顿第二定律计算出加速度的大小。

三、牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律在解决物体运动问题中起着重要的作用。

通过运用牛顿第二定律，我们可以准确地计算物体的加速度，并进一步了解物体受力、受力方向以及运动状态的变化。

同时，牛顿第二定律也为其他物理定律的推导提供了基础。

牛顿第二定律应用广泛，不仅在经典力学中有重要地位，还在其他学科中也有广泛应用。

高一物理牛顿第二定律的知识点汇总1篇

高一物理牛顿第二定律的知识点汇总1篇高一物理牛顿第二定律的知识点 11、内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

2、理解：①瞬时性：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失.②矢量性：加速度的.方向与合外力的方向相同。

③同体性：合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象)④同一性：合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性：加速度是相对于惯性参照系的。

适用范围牛顿第二运动定律只适用于质点。

对质点系，用牛顿第二运动定律时一般采用隔离法，或者采用质点系牛顿第二定律。

牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。

惯性参考系是指牛顿运动定律成立的参考系，在非惯性参考系中牛顿第二运动定律不适用。

但是，通过惯性力的引入。

可以使牛顿第二运动定律的表示形式在非惯性系中使用。

牛顿第二运动定律只适用宏观问题。

解决微观问题必须使用量子力学。

当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时，由于粒子运动不确定性关系式（即无法同时准确测定粒子运动的方向与速度），物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了，因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解。

也就是说经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系式已经失效或者需要修改。

量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量（或速度）的概念（即波函数）来描述物体的状态，用薛定谔方程代替牛顿动力学方程（即含有力场具体形式的牛顿第二运动定律）。

用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息，但是我们可以知道位置和动量的概率分布，测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系。

牛顿第二运动定律只适用低速问题。

解决高速问题必须使用相对论。

由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的，因而不能和狭义相对论相容，因此当物体做高速移动时需要修改力、速度等力学变量的定义，使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求，在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。

第7讲牛顿第二定律-高一物理(新教材人教版必修第一册)

专题二运动与力的关系第2讲：牛顿第二定律一：知识点梳理一、牛顿第二定律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 ＝ma ，其中力F 为物体受到的合外力，F 的单位用牛顿(N).二：技巧归纳对牛顿第二定律的理解1.牛顿第二定律的六个性质2．合力、加速度、速度的关系(1)物体的加速度由所受合力决定，与速度无必然联系。

(2)合力与速度夹角为锐角，物体加速；合力与速度夹角为钝角，物体减速。

(3)t v a ∆∆=是加速度的定义式，a 与v 、v ∆无直接关系；mF a =是加速度的决定式。

3.牛顿第二定律的瞬时性4．解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”。

(2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”。

5.方法技巧：两类动力学问题的解题步骤二：题型总结题型一：牛顿第二定律的理解1．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 ．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大C ．物体的速度变化很大，加速度一定大，所受的合外力也可能很大D ．物体的速度变化很快，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的有（）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 ．公式F =ma 中，F 表示物体所受合力，a 实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和C ．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关D ．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致题型二：牛顿第二定律的应用3．如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上向左匀速前进。

突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a ，则中间一质量为m 的西瓜A 受到其他西瓜对它的作用力的合力的大小和方向是（）A ．ma ，水平向左B ．ma ，水平向右C ．22m g a +，斜向右上方D ．22m g a +，斜向左上方4．如图所示，载有小孩的雪橇总质量30kg m =，在大小为100N 的拉力F 作用下，从静止开始沿水平雪地向右做匀加速直线运动，该拉力与水平面的夹角为θ=37，雪橇与地面摩擦因数0.25μ=，重力加速度g 取210m/s ，cos370.8=，sin 370.6=。

高一物理必修一4.3牛顿第二定律

小，物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度不变一定受恒力的作用。
答： B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小与速度大小无关。所以，B错误，物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一至。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C错误。加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生改变时，合外力方向也必然变化。D错误。
答案:加速度先增球从竖直在地面上轻弹簧正上某
处自由落下,试分析小球从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球的速度.加速度怎样变化?
解析：小球压缩弹簧的过程中受力如图：
（1）G>F弹时，F合=G-F弹=ma, a与 v同向，F弹增大，F合减小，a减小，而v增大；
F弹
F合=ma.
二、对牛顿第二定律的理解:
F = ma
1.因果性—力是产生加速度的原因。
2.同体性— F、m、a必须同时对应于同一物体。 3.矢量性—加速度与合外力的方向永远一致。
4.同时性—力和加速度同时产生、同时变化、同时消失,F合= ma为瞬间对应关系。 5.统一性— 各物理量的单位必须统一用国际单位
【例题2】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小
为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速
度．
解题步骤：１.研究对象：２.受力分析． y
木块
f
vN
Ｆ

x
３.建立坐标系．
４.由F合＝ma 列方程（组）。 G
５.解方程（组）。
N
F
4.下列说法中正确的是（ D ）Ａ.物体所受合外力为零，物体的速度必为零．

高一必修一物理复习知识点归纳

高一必修一物理复习知识点归纳1.高一必修一物理复习知识点归纳篇一牛顿第二定律1.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

2.a=k·F/m(k=1)→F=ma3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。

国际单位制中k=1。

4.当物体从某种特征到另一种特征时，发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。

5.牛顿第二定律特性：1)矢量性：加速度与合外力任意时刻方向相同2)瞬时性：加速度与合外力同时产生/变化/消失，力是产生加速度的原因。

3)相对性：a是相对于惯性系的，牛顿第二定律只在惯性系中成立。

4)独立性：力的独立作用原理：不同方向的合力产生不同方向的加速度，彼此不受对方影响。

5)同体性：研究对象的统一性。

2.高一必修一物理复习知识点归纳篇二共点力如果几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点(该点不一定在物体上)，这几个力叫做共点力。

寻找共点力的平衡条件1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。

2.物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。

3.二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反。

多力亦是如此。

4.正交分解法：把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，利于处理多个不在同一直线上的矢量(力)作用分解。

3.高一必修一物理复习知识点归纳篇三滑动摩擦力1.两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。

2.在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。

3.滑动摩擦力f的大小跟正压力N(≠G)成正比。

即：f=μN4.μ称为动摩擦因数，与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。

0<μ<1。

5.滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反，与其接触面相切。

6.条件：直接接触、相互挤压(弹力)，相对运动/趋势。

高一物理牛二定律1

教学过程一、定律导出(1)由试验可得：ma F a 1,∝∝可得出加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。

写成数学(2)上式可写为等式F=kma ，式中k 为比例常数。

如果公式中的物理量选择合适的单位，就可以使k=1，则公式更为简单。

在国际单位制中，力的单位是牛顿。

牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的：使质量是1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力为1N ，即1N=1kg ·m/s 2。

可见，如果都用国际单位制中的单位，就可以使k=1，那么公式则简化为F=ma ，这就是牛顿第二定律的数学公式。

(3)当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，不过这时F 代表的是物体所受外力的合力。

牛顿第二定律更一般的表述是：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

数学公式是：F 合=ma 。

二、定律的理解牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。

还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点：(1)定律中各物理量的意义及关系F 合是物体(研究对象)所受的合外力，m 是研究对象的质量，如果研究对象是几个物体，则m 为几个物体的质量和。

a 为研究对象在合力F 合作用下产生的加速度；a 与F 合的方向一致。

(2)定律的物理意义从定律可看到：一物体所受合外力恒定时，加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动；合外力随时间改变时，加速度也随时间改变；合外力为零时，加速度也为零，物体就处于静止或匀速直线运动状态。

F y F F N 牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。

三、巩固练习(1)从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。

高一物理必修1 牛顿第二定律1 ppt

—= — a2 m1
练习：
1、质量为 m 的物体在力的作用下产生的加速度为 a ，那么要使、的物体在力F的作用下产生的加速度为物体的加速度变为原来的2倍则应_______________________。物体的加速度变为原来的倍，则应质量减半或者F加倍质量减半或者加倍 a1 分析： F 分析： —1 = — 可将力 F 加倍由 a2 F2 a1 m 由 — = —2 可将质量减半 a2 m1 由以上两个实验可知物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的由以上两个实验可知物体的加速度跟作用力成正比，加速度跟作用力成正比质量成比。质量成比 F a∝ — 或者 ∝ma 进一步可以将表达式改为：F = k ma 进一步可以将表达式改为： m 或者F∝ 为比例常数，当所有物理量均取国际单位（其中 k 为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的单位取 N ，质量单位取 kg ，加速度单位取 m/s2 ）时： k =1，此时关系式变为：，此时关系式变为： F a= F =ma m — 此即为牛顿第二定律的数学表达式。此即为牛顿第二定律的数学表达式
F1 F合 F2
解法2：解法：先分别求出 F1、 F2 产生、的加速度a 、的加速度 1、 a2 再根据平行四边的合加速度a 形法则求 a1、 a2 的合加速度合、
a1 = F1/m =10/2 = 5 m/s2
a1 a合 a2
a2 = F2/m =10/2 = 5 m/s2
由于加速度的方向与力的方向一至，由于加速度的方向与力的方向一至，故a1、 a2也成、 1200角a1、 a2、a合构成了一个等边三角形，故 a合 =5 m/s2 构成了一个等边三角形，、、
2、质量F一定，加速度与m的关系、质量一定加速度a与的关系一定，质量 (kg) 0.4 力 (N) 0.196 时间 (s) 4 位移 (m) 3.92 加速度 (m/s2) 0.245

高一物理牛顿第二定律及其实验探究

牛顿第二定律及其实验探究【知识点与理论、规律、方法回顾】1．定律的表述：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

2．表达式：F=ma（式中F为物体所受的合外力）3．对定律的理解：①矢量性：牛顿第二定律F = ma是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同．②瞬时性：牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果--产生加速度．物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的．当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失．③同一性：牛顿第二定律公式中的三个物理量必须是针对同一物体而言的；物体受力运动时必然只有一种运动情形，其运动状态只能由物体所受的合力决定，而不能是其中的一个力或几个力．④独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果．那个方向的力就产生那个方向的加速度．⑤同时性：牛顿第二定律中F、a只有因果关系而没有先后之分，F发生变化时a同时变化，包括大小和方向．⑥局限性：牛顿第二定律只适用于惯性参考系；只适用于宏观物体的低速运动，而不适用微观粒子和高速运动．4．牛顿第二定律确立了力和运动的定量关系：联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。

5．牛顿第二定律应用的一般思路①审题、明确题意，清楚物理过程；②选择研究对象，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的物体组；③运用隔离法对研究对象进行受力分析，画出受力的示意图；④建立坐标系，一般情况下可选择物体的初速度方向或加速度方向为正方向；⑤根据牛顿定律、运动学公式、题目给定的条件列方程；⑥解方程，对结果进行分析、检验或讨论．典例剖析与针对训练1．（单选）关于运动和力的关系，对于质量一定的物体，下列说法中正确的是( ) A．物体运动速度越大，它所受的合外力一定越大B．物体某时刻的速度为零，它此时所受的合外力一定为零C．物体所受合外力越大，它的速度变化一定越大D．物体所受合外力越大，它的速度变化一定越快.2．（多选）关于牛顿第二定律F∝ma和变形公式a∝Fm，下列说法中正确的是( ) A．物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比，与物体的质量成反比B．物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物体的质量成反比.C．物体的质量与物体受到的合力成正比，与物体的加速度成反比D．物体的质量与物体受到的合力及物体的加速度无关.3．（多选）在牛顿第二定律的数学表达式F ＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是( )A．k的数值由F、m、a的数值决定B．k的数值由F、m、a的单位决定. C．在国际单位制中，k＝1.D．在任何情况下k都等于14．（多选）力F1单独作用于某物体时产生的加速度大小为3m/s2；力F2单独作用于该物体时产生的加速度大小为4m/s2，则两力同时作用于该物体时产生的加速度大小可能是( )A．1m/s2. B．4m/s2. C．5m/s2. D．8 m/s25．（单选）搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则( )A ．a l =a 2B ．a 1<a 2<2a lC ．a 2=2a 1D ．a 2>2a l . 6．（单选）同样的力作用在质量为m 1的物体上时，产生的加速度是a 1；作用在质量是m 2的物体上时，产生的加速度是a 2。

高中物理必修一讲义第3节牛顿第二定律

第3节牛顿第二定律学习目标要求核心素养和关键能力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因果关系。

3.会用牛顿第二定律公式进行有关计算。

1.核心素养能对动力学问题进行分析和推理，获得结论；能利用牛顿第二定律解决相关问题。

2.关键能力分析推理能力。

知识点一牛顿第二定律的表达式和力的单位一、牛顿第二定律的表达式❶实验结论：小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。

❷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。

❸表达式：F＝kma，k是比例系数，F是物体所受的合力。

❹方向关系：加速度的方向与力的方向一致。

二、力的单位❶力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N。

❷“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝1__kg·m/s2。

❸在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k ＝1，此时牛顿第二定律可表示为F＝ma。

【思考】如图所示，某人在客厅内用力推沙发，但是沙发没有动。

(1)根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，人给沙发施加力后，沙发为什么没动？(2)如果地板光滑，当人给沙发施加力的瞬间，沙发会有加速度吗？是否立刻获得速度？提示(1)牛顿第二定律F＝ma中的力F指的是物体受的合力，尽管对沙发有一个推力作用，但沙发受的合力为零，所以不能产生加速度。

(2)加速度与力之间是瞬时对应关系，有力就立刻获得加速度，但速度的获得需要一段时间，故不能立刻获得速度。

1.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F x＝ma x，F y＝ma y。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

§4.3 探究牛顿第二定律
作业评讲
• 判断下面说法的正误，并说明理由： • ⑴物体受到的合外力越大,速度越大. • ⑵物体在和外力作用下作加速直线运动,合外力
逐渐减小时,物体的速度逐渐减小.
解答:
解答:
作业评讲2
• 一个物体在两个彼此平衡的力作用下处于静止状态.现将其中一个力逐渐减小到零,而保持另一个力不变,这个物体的加速度和速度的大小如何变化？如果再将这个力恢复,这个物体的加速度和速度的大小又如何变化？
解答:物体受到两个平衡力作用时,等效为不受力.其中一个力逐渐减小,则相当于合力逐渐增大.因此加速度逐渐增大,速度也逐渐增大;再将原来变化的力恢复时,合外力为零,加速度也为零.此时速度不变.
复习与回顾
• 牛顿第一定律：力是改变物体运动状态的原因，即力是
产生加速度的原因。
• 影响加速度的因素：物体所受合外力F、物体质量m
加速度a与质量m的定量关系
• 实验：保持两小车的拉力F相等，改变小车的质量（如m1为m2两倍）比较其在相等时间t内通过的位移S1和S2。
• 结论：相等时间t内S2为S1两倍即： a2为a1两倍
小结
• 牛顿第二定律内容：物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物
体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．
• 怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？研究对象小车的加速度a是根据初速度
为零的匀加速直线运动公式s=at2/2 ，t相同时，通过比较s的大小来比较a的大小
研究思路
• 先保持物体质量m不变，研究它的加速度a跟物体所受合力F的关系，
• 再保持物体所受合力F相同，研究物体的加速度a跟它的质量m的关系．
外链代发/
将活似小号形态的手臂复原，但已无力再战，只好落荒而逃神怪最后一个校霸终于逃的不见踪影，战场上留下了满地的奇物法器和钱财珠宝……蘑菇王子正要收拾遍地的宝贝，忽然听四声怪响！四个怪物忽然从四个不同的方向钻了出来……只见Ｂ．摩拉日勃木匠和另外四个校霸怪突然齐声怪叫着组成了一个巨大的橱窗五毛神！这个巨大的橱窗五毛神，身长六百多米，体重五百多万吨。最奇的是这个怪物长着十分美丽的五毛！这巨神有着亮灰色猪肚模样的身躯和深灰色细小长笛般的皮毛，头上是土灰色娃娃一样的鬃毛，长着火橙色镜子模样的菜板飘帘额头，前半身是白杏仁色钉子模样的怪鳞，后半身是破旧的羽毛。这巨神长着锅底色镜子似的脑袋和亮红色金钩模样的脖子，有着紫红色烤鸭形态的脸和金红色辣椒似的眉毛，配着淡橙色鹅掌一样的鼻子。有着深黑色磁盘形态的眼睛，和淡黄色木盒模样的耳朵，一张深黑色钳子模样的嘴唇，怪叫时露出深橙色椰壳似的牙齿，变态的白杏仁色拐棍般的舌头很是恐怖，深灰色羽毛般的下巴非常离奇。这巨神有着如同旗杆似的肩胛和犹如瓜秧一样的翅膀，这巨神浮动的暗灰色灯泡般的胸脯闪着冷光，活似水母一样的屁股更让人猜想。这巨神有着仿佛螳螂模样的腿和亮橙色蛙掌似的爪子……凸凹的土灰色陀螺般的九条尾巴极为怪异，纯黄色面条似的闪电鱼皮肚子有种野蛮的霸气。暗灰色油条一样的脚趾甲更为绝奇。这个巨神喘息时有种淡橙色尾灯般的气味，乱叫时会发出粉红色奶糖形态的声音。这个巨神头上水蓝色海参一样的犄角真的十分罕见，脖子上酷似肥肠一样的铃铛好像绝无仅有的病态但又露出一种隐约的猜疑。蘑菇王子和知知爵士见这伙校霸来者不善，急忙把附近的学生别墅群甩到千里之外，然后快速组成了一个巨大的喷头蝶牙魔！这个巨大的喷头蝶牙魔，身长六百多米，体重五百多万吨。最奇的是这个怪物长着十分刺激的蝶牙！这巨魔有着浅橙色篦子形态的身躯和烟橙色细小春蚕一般的皮毛，头上是亮黄色果冻般的鬃毛，长着天青色橘子形态的提琴水晶额头，前半身是暗橙色乌贼形态的怪鳞，后半身是多变的羽毛。这巨魔长着春绿色橘子样的脑袋和亮蓝色奶酪形态的脖子，有着浅绿色熊猫一样的脸和浓绿色球杆样的眉毛，配着天蓝色舢板般的鼻子。有着褐黄色水闸一样的眼睛，和青兰花色床垫形态的耳朵，一张褐黄色勋章形态的嘴唇，怪叫时露出蓝宝石色地图样的牙齿，变态的暗橙色琴弓一般的舌头很是恐怖，烟橙色路灯造型的下巴非常离奇。这巨魔有着仿佛螺栓样的肩胛和特像鼓锤般的翅膀，这巨魔瘦弱的银橙色熏鹅一般的胸脯闪着冷光，如同馄饨般
• 最后用数学的方法把实验得出的a跟F的关系及 a跟m的关系综合起来，找出a跟F和m的关系．变量控制法
加速度a与所受合力F的定量关系
• 实验：保持两小车的质量m相等，改变拉力（如 F1为F2两倍）比较其在相等时间t内通过的位移S1和S2。
• 结论：相等时间t内S1为S2两倍即： a1为a2两倍
• 牛顿第二定律数学表达式： ΣF=ma
• 力的单位N的定义： 1N=1kg1m/s2
• 牛顿第二定律的理解：
同训练》P39-4、5（按计算题要求做在作业本上）
• 选做：《同步训练》P40-16、17 • 《教与学》P105-A3、B3