牛顿第二定律

牛顿第二定律

隆回一中物理组知识回顾F∝ma表述式：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，加速度的方向跟作用力的方向相同。（其中k是比例系数）（2）公式:（3）单位:①力的单位的意义:②加速度的单位的意义:

物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。牛顿第二定律可进一步表述：F、m、a均取国际单位二、对牛顿第二定律的理解（1）瞬时性加速度和力的关系是瞬时对应（含大小和方向），同时产生，同时变化，同时消失（3）同体性加速度和力必须对应同一物体（2）矢量性加速度的方向总与合外力方向相同（5）因果性指合外力为因，加速度为果(4)独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理．合力的加速度即是这些加速度的矢量和．答：没有矛盾，由于公式F=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以是物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍然静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。

（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。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？G=mgFN（2）下面的哪些说法不对？为什么？

A.物体所受的合外力越大，加速度越大。

B.物体所受的合外力越大，速度越大。

C.物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外

力逐渐减小。物体的速度逐渐减小。

D.物体的加速度大小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。三、用牛顿第二定律解题的方法和步骤1、明确研究对象（隔离或整体）2、进行受力分析和运动状态分析，画出示意图3、规定正方向或建立直角坐标系，求合力F合①物体受两个力：合成法②物体受多个力：正交分解法（沿加速度方向）（垂直于加速度方向）4、列方程求解1、一个物体，质量是2kg，受到互成1200角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大？2、用3N的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2kg的木块，从静止开始运动，2s内的位移为2m，则木块所受的滑动摩擦力为多大？牛顿第二定律的简单应用二、应用牛顿第二定律的解题步骤三、实例一、应用牛顿第二定律解题的两类问题

一、牛顿第二定律的简单应用

（1）已知物体的受力情况，求物体的运动情况；

关键：求加速度

a，因为它是连接力与运动的桥梁。

（1）确定研究对象，将研究对象从系统中隔离出来；

（2）已知物体的运动情况，求物体的受力情况。2.应用牛顿第二定律的解题步骤

（2）对研究对象进行受力分析，画出物体受力图；

（5）由公式或方程求出未知量。

（3）确定物体是做匀速运动还是匀变速运动，v，

a，F

各自的方向如何；

（4）由牛顿第二定律或由运动学公式求出加速度；1.应用牛顿第二定律解题的两类问题1.已知物体受力情况，求物体运动情况

分析：以火箭为研究对象，在不计空气阻力的情况下，火箭受到两个力的作用：竖直向上的推力F和竖直向下的重力G，如下图所示。

二、实例【例1】1992年8月14日，我国“长二捆”火箭在西昌卫星发射中心起飞时，总质量为4.6×10t，起飞推力为

6.0×10N，求起飞后5s末火箭上升的速度和距地面的高度（不计空气阻力）。

解：根据牛顿第二定律

F=ma

得

合

FF合aG.【例2】一个静止在水平地面上的物体，质量是2

kg，在6.4

N

的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速运动，物体与水平地面的滑动摩擦力是4.2

N

，求物体4

s末的速度和

4s内发生的位移。GF

解：画物体受力图，如图所示。FNfF4

s

末的速度

v和4

s内发生的位移s

为t

由牛顿第二定律可知物体的加速度为2.已知物体运动情况，求物体受力情况【例3】一个滑雪的人，质量为

75kg，从静止开始沿倾角为30°的山坡匀加速滑下，在

5

s

的时间内滑下的位移为50m，求滑雪者受到的阻力。

分析：滑雪者在运动过程中受到三个力的作用,如图所示。然后把重力G

沿平行斜面和垂直斜面方向进行分解。30°

解：由运动学公式

得

由牛顿第二定律

得FfGFN1F2F3.求连结体的受力情况或运动情况【例4】在气垫导轨上用不可伸缩的细绳，一端系在质量为m1

的滑块上，另一端系在质量为m2

的砝码盘上，如图所示。设导轨与滑块之间、细绳与滑轮之间无摩擦，求滑块的加速度以及细绳的拉力。m1m2aaFTm1

g（1）（2）

由式（1）、（2）得FNFTm2g.

解：对滑块和砝码盘分别画受力图，根据牛顿第二定律分别对滑块和砝码盘列方程。

练习1.用弹簧秤水平拉质量为

0.5kg物体在水平面上做匀速运动，弹簧秤此时的读数是

0.4N，当拉物体做匀加速直线运动时，弹簧秤的读数为

1.6N，求物体运动的加速度。

解：根据题意，画物体受力图。GFFNfF

因为物体做匀速直线运动，所以

当拉力变大时，物体运动的加速度为2.质量为m的物体从光滑斜面顶端由静止滑下，已知斜面长

0.9m，倾角为