初升高物理无忧衔接（全国通用）衔接18 牛顿第二定律及应用（原卷版）

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衔接 18：牛顿第二定律及应用

一、牛顿第二定律…………………………………………………………01

二、力的单位………………………………………………………………03

三、解决两类动力学基本问题……………………………………………03

精选练习

A组基础练…………………………………………………………………04

B组提高练…………………………………………………………………06

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

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

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

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＝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＝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

例2：下列有关加速度的说法正确的是（）

A．因为 a=Δv/t,所以 a与Δv成正比，与 t成反比

B．虽然 a=Δv/t,但a的大小仍不能由物体速度变化快慢来量度

C．因为 a=Δv/t,所以 a的大小可由物体速度变化大小来量度

D．由牛顿第二定律 a=F/m,物体的加速度 a大小决定于所受合外力与其质量的比值

二、力的单位

1.国际单位制中，力的单位是牛顿，符号 N。

2.力的定义：使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s2的加速度的力，称为 1 N，即 1 N＝1kg·m/s2。

3.比例系数 k的含义：关系式 F＝kma 中的比例系数 k的数值由 F、m、a三量的单位共同决定，三个量

都取国际单位，即三量分别取 N、kg、m/s2 作单位时，系数 k＝1。

小试牛刀：

例：在牛顿第二定律的数学表达式 F＝kma 中，有关比例系数 k的说法，不正确的是(　　)

A．k的数值由 F、m、a的数值决定

B．k的数值由 F、m、a的单位决定

C．在国际单位制中 k＝1

D．取的单位制不同, k 的值也不同

三、解决两类动力学基本问题

1.做好两个分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；

根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况．

2.抓住一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁．

解决动力学两类问题的基本思路

典例剖析：如图所示，倾角为 30°的光滑斜面与粗糙平面的平滑连接．现将一滑块(可视为质点)从斜面

上的 A点由静止释放，最终停在水平面上的 C点．已知A点距水平面的高度 h＝0.8 m，B点距 C点的距离

L＝2.0 m．(滑块经过B点时没有能量损失，g＝10 m/s2)，求：

(1)滑块在运动过程中的最大速度；

(2)滑块与水平面间的动摩擦因数 μ；

(3)滑块从A点释放后，经过时间 t＝1.0 s 时速度的大小．

第一步：读题→抓关键词→获取信息

关键词获取信息

滑块在斜面上不受摩擦力，水平面受摩擦力

滑块的初速度 v0＝0

滑块的末速度为零

斜面上的末速度和水平面上的初速度大小相等

第二步：分析理清思路→抓突破口做好两分析→受力分析、运动分析

①滑块在斜面上：

滑块做初速度为零的匀加速直线运动．

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