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资源介绍
一、牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度的方向与作用力方向相同.
2.表达式:F=ma.
3.表达式F=ma的理解
(1)单位统一:表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位.
(2)F的含义:F是合力时,加速度a指的是合加速度,即物体的加速度;F是某个力时,加速度a是该力产生的加速度.
4.适用范围
(1)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)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.
小试牛刀:
例: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.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致
C.由F= ma可知,物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D.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矢量和
【答案】 D
【解析】
A、牛顿第二定律只适用于宏观物体,低速运动,不适用于物体高速运动及微观粒子的运动,故A错误;
B、根据 ,知加速度的方向与合外力的方向相同,但运动的方向不一定与加速度方向相同,所以物体的运动方向不一定与物体所受合力的方向相同,故B错误;
C、F= ma表明了力F、质量m、加速度a之间的数量关系,但物体所受外力与质量无关,故C错误;
D、由力的独立作用原理可知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其它力的作用无关,物体的加速度是每个力产生的加速度的矢量和,故D正确;
故选D。
5.牛顿第二定律的六个性质
性质 理解
因果性 力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具有加速度
矢量性 F=ma是一个矢量式.物体的加速度方向由它受的合力方向决定,且总与合力的方向相同
瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失
同体性 F=ma中,m、a都是对同一物体而言的
独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的,即牛顿第二定律只适用于惯性参考系
小试牛刀:
例:关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A. 由牛顿第二定律可知 ,加速度大的物体,所受的合力一定大[来源:学§科§网]
B. 牛顿第二定律说 明质量大的物体其加速度一定小
C. 由F=ma可知,物体所受到 的合力与物体的质量成正比
D. 同一物体的加速度与物体所受到的合力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向始 终与物体所受的合力方向一致
【答案】 D
【解析】由牛顿第二定律可知,所受的合外力大的物体,加速度一定大,选项A错误;牛顿第二定律说明了当所受的外力一定的情况下,质量大的物体,其加速度一定就小,选项B错误:物体所受到的合外力与物体的质量无关,选项C错误;对同一物体而言,物体的加速度与物体所受到的合外力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向,始终与物体所受到的合外力方向一致,选项D正确;故选D.
6.合外力、加速度、速度的关系
(1)力与加速度为因果关系:力是因,加速度是果,只要物体所受的合外力不为零,就会产生加速度。加速度与合外力方向是相同的,大小与合外力成正比。
(2)力与速度无因果关系:合外力方向与速度方向可以相同,可以相反,还可以有夹角。合外力方向与速度方向相同时,物体做加速运动,相反时物体做减速运动。
(3)两个加速度公式的区别:a=ΔvΔt是加速度的定义式,是比值定义法定义的物理量,a与v、Δv、Δt均无关;a=Fm是加速度的决定式,加速度由其受到的合外力和质量决定.
小试牛刀:
例1:关于速度、加速度、合力的关系,下列说法中错误的是( )
A.原来静止在光滑水平面上的物体,受到水平推力的瞬间,物体立刻获得加速度
B.加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同
C.在初速度为0的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的
D.合力变小,物体的速度一定变小
【答案】D
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