《高一物理一体化导学案（人教版2019必修第一册）》4.3 牛顿第二定律（原卷版）

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第 3 节　牛顿第二定律
【知识梳理】
一、牛顿第二定律及其表达式
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：
F
＝
kma
，
k
是比例系数，
F
是物体所受的合力。
二、力的单位
1.比例系数
k
的意义：
F
＝
kma
中
k
的数值由
F
、
m
、
a
三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位，
则
k
＝1，所以牛顿第二定律的表达式可写成
F
＝
ma
。
2.力的单位：牛顿，符号是 N。
3.1 N 的物理意义：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。
【方法突破】
一、对牛顿第二定律的理解
■方法归纳
1.牛顿第二定律的五个性质
(1)因果性：力是使物体产生加速度的原因
(2)矢量性：
F
＝
ma
是一个矢量式，应用时应先规定正方向。
(3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系。
(4)同一性：合力与加速度对应同一研究对象。
(5)独立性：作用于物体上的每一个力各自产生加速度，
F
1＝
ma
1，
F
2＝
ma
2…而物体的实际加速度则是每个
加速度的矢量和，合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，如
Fx
＝
max
，
Fy
＝
may
。
2.对表达式
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：指的是物体所受的合力。
(3)“＝”的含义：不仅表示左右两边数值相等，也表示方向相同，即物体加速度的方向与它所受合力的
方向相同。
【例 1】
1．关于物体所受的合力，下列说法正确的是（　　）
A．物体所受的合力不为零，其加速度不可能为零
B．物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向
C．物体所受的合力与物体运动的加速度无直接关系
D．物体所受的合力为零，则加速度不一定为零
【针对训练 1】
2．下列关于加速度的说法，正确的是（　　）
A．加速度越大，速度变化量越大
B．加速度逐渐减小，速度可以逐渐增大
C．加速度方向保持不变，速度方向也一定保持不变
D．运动学中加速度 和动力学中加速度 都用了比值法定义
二、牛顿第二定律的简单应用
■方法归纳
1.应用牛顿第二定律解题的步骤
2.“求合力列方程”的两种方法
(1)合成法：首先确定研究对象，画出受力示意图，当物体只受两个力作用时，利用平行四边形定则在加
速度方向上直接求出合力，再列牛顿第二定律方程求解。
(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法沿加速度
a
的方向建立坐标轴如
x
轴，则有；有
些题目可以通过分解加速度从而减少分解力甚至不分解力，即。
【例 2】
3．一个质量为 的物体，在 5个共点力的作用下保持静止，若同时撤去其中大小分别为 和 的两个
力，其余的力持不变，则其加速度大小可能是（　　）
A．B．
C．D．
【针对训练 2】
4．如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为 的水平地面上滑行做匀减速运
动，已知土豆连同箱子的总质量为 M，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为 m的土豆 A相对箱子
静止，则 A受其他土豆对它的作用力 F的大小是（　　）
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