【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/s 2

的加速度的力叫 1 N，即 1

N＝1 kg·m/s 2

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＝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

后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度．

(2)认为质量与力成正比，与加速度成反比：不能根据 m＝得出 m∝F、m∝

的结论，物体的质量 m是由自身决定的，与物体所受的合外力和运动的加速度无

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