第二节 牛顿第二定律-2021-2022学年高一物理辅导讲义（2020沪科版必修第一册）

第二节 牛顿第二定律 一．牛顿第二定律 【知识点的认识】 1．内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同． 2．表达式：F合＝ma．该表达式只能在国际单位制中成立．因为F合＝k•ma，只有在国际单位制中才有k＝1．力的单位的定义：使质量为1kg的物体，获得1m/s2的加速度的力，叫做1N，即1N＝1kg•m/s2． 3．适用范围： （1）牛顿第二定律只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系）． （2）牛顿第二定律只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况． 4．对牛顿第二定律的进一步理解 牛顿第二定律是动力学的核心内容，我们要从不同的角度，多层次、系统化地理解其内涵：F量化了迫使物体运动状态发生变化的外部作用，m量化了物体“不愿改变运动状态”的基本特性（惯性），而a则描述了物体的运动状态（v）变化的快慢．明确了上述三个量的物理意义，就不难理解如下的关系了：a∝F，a∝． 另外，牛顿第二定律给出的F、m、a三者之间的瞬时关系，也是由力的作用效果的瞬时性特征所决定的． （1）矢量性：加速度a与合外力F合都是矢量，且方向总是相同． （2）瞬时性：加速度a与合外力F合同时产生、同时变化、同时消失，是瞬时对应的． （3）同体性：加速度a与合外力F合是对同一物体而言的两个物理量． （4）独立性：作用于物体上的每个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律，而物体的合加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，合加速度总是与合外力相对应． （5）相对性：物体的加速度是对相对地面静止或相对地面做匀速运动的物体而言的． 【命题方向】 题型一：对牛顿第二定律的进一步理解的考查 例子：放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10m/s2．由此两图线可以得出（　　） A．物块的质量为1.5kg B．物块与地面之间的滑动摩擦力为2N C．t＝3s时刻物块的速度为3m/s D．t＝3s时刻物块的加速度为2m/s2 分析：根据v﹣t图和F﹣t图象可知，在4～6s，物块匀速运动，处于受力平衡状态，所以拉力和摩擦力相等，由此可以求得物体受到的摩擦力的大小，在根据在2～4s内物块做匀加速运动，由牛顿第二定律