【精准解析】高中物理人教版必修1教师用书：第4章3　牛顿第二定律含解析

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3　牛顿第二定律
[学习目标]　1.[物理观念]知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义．(重
点)　2.[物理观念]知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的．　3.[科学
思维]能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．(难点)
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
(1)比例式：F＝kma，式中 k是比例系数，F是物体所受的合外力．
(2)国际单位制中：F＝ma.
二、力的单位
1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为 N.
2．1 N 的定义：使质量为 1 kg 的物体产生 1_m/s2的加速度的力叫 1 N，即 1 N
＝1 kg·m/s2.
3．比例系数的意义
(1)在F＝kma 中，k的选取有一定的任意性．
(2)在国际单位制中 k＝1，牛顿第二定律的表达式为 F＝ma，式中 F、m、a
的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)由牛顿第二定律知，合外力大的物体的加速度一定大． (×)
(2)物体的加速度大，说明它的质量一定小． (×)
(3)任何情况下，物体的加速度方向一定与它的合力方向相同． (√)
(4)比例式 F＝kma 中的 k一定为 1.(×)
(5)两单位 N/kg 和m/s2是等价的． (√)
2．(多选)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 说明 F与a成正比
B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之
后的外力无关
C．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
D．物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致
BC　[牛顿第二定律说明 a与F成正比，不能说 F与a成正比，这样违背了 F
与a的因果关系，A错误；F＝ma 具有同时性，B正确；如果 F＝ma 中F是合力，
则a为合力产生的加速度，即各分力产生的加速度的矢量和，C正确；如果物体
做减速运动，则
v
与F反向，D错误．]
3．水平路面上质量是 30 kg 的手推车，在受到 60 N 的水平推力时做加速度为
1.5 m/s2的匀加速运动，如果撤去推力，则车的运动情况为(　　)
A．立即停止
B．加速度仍为 1.5 m/s2
C．加速度逐渐减小到零
D．做匀减速直线运动，加速度为－0.5 m/s2
D　[根据牛顿第二定律 F－f＝ma，解得 f＝15 N，撤去推力后，车将做匀减
速运动，根据－f＝ma，a＝－0.5 m/s2，方向和原加速度相反．]
对牛顿第二定律的理解
1．对牛顿第二定律的理解
(1)公式 F＝ma 中，若 F是合力，加速度 a为物体的实际加速度；若 F是某
一个力，加速度 a为该力产生的加速度．
(2)a＝
F
m
是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速
度的因素．
(3)F、m、a三个物理量的单位都为国际单位制时，才有公式 F＝kma 中k＝
1，即 F＝ma.
2．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F、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
3．力与运动的关系
【例 1】　(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　)
A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时
消失的
B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度
C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同
D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时
产生的各个加速度的矢量和
AD　[根据牛顿第二定律的瞬时性，选项 A正确；物体只有受到力的作用时，
才有加速度，但速度有无与物体是否受力无关，选项 B错误；任何情况下，加速
度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向没关系，选项 C错误；根据牛顿
第二定律的独立性，选项 D正确．]
理解牛顿第二定律的三个误区
(1)认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时产生的，不分先
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