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（解析版）

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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………………………………………………………………04

三、解决两类动力学基本问题……………………………………………04

精选练习

A组基础练…………………………………………………………………06

B组提高练…………………………………………………………………10

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

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＝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

【答案】D

【解析】D由牛顿第二定律知物体的加速度与其所受外力具有瞬时对应关系，且加速度方向与合外力

方向始终一致，所以 A、B正确，若物体的初速度为 0，则速度、加速度与合外力的方向一致，C正确，合

为变小，物体的加速度变小，但速度是变大还是变小取决于加速度与速度的方向关系，D错误。

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

【答案】 D

【解析】

A、加速度描述速度变化快慢的物理量，a越大，说明加速度变化越快，同时根据加速度公式 a=Δv/t

可知，加速度的大小与速度变化量、变化的时间无关，故 ABC 错误；

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

D正确。

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

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