第三节牛顿第二定律

1、第三节第三节 牛顿第二定律牛顿第二定律 质量是物体惯性大小的量度。质量是物体惯性大小的量度。1.1.物体运动状态改变的含义是什么物体运动状态改变的含义是什么? ? 2.2.使物体运动状态发生改变的原因是什么使物体运动状态发生改变的原因是什么? ?3.3.惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。 物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。即物体产生加速度。力是改变物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，即：力是产生加速度的原因即：力是产生加速度的原因. .1aFam4 4、实验结论：、

2、实验结论：aFma1aFm（1）内容：）内容：物体的加速度跟所受的力成正比，跟物体的质物体的加速度跟所受的力成正比，跟物体的质 量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。数学表达式：数学表达式：FaFkmam 或F=kma（2）公式：）公式：当各物理量均选当各物理量均选国际单位制单位国际单位制单位时，时，k=1有有(3)1N定义定义：使质量是：使质量是1kg的物体产生的物体产生1m/s2加速度的力加速度的力 叫做叫做1N。2/.11smkgN 即一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律: :F=mamaF合1、在牛顿第二定律的表达式、在牛顿第二定律的表达式 F=m

3、a 中，哪些是中，哪些是矢量，哪些是标量？矢量，哪些是标量？m 是标量，是标量，F 和和 a 是矢量是矢量。2 2、这两个矢量的方向关系是怎么样？、这两个矢量的方向关系是怎么样？ “ “力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因”，即物体受力方，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故向决定物体的加速度方向。故加速度加速度 a的方向和的方向和力力 F的方向的方向是一致的是一致的。（1）因果性因果性：物体的加速度和合外力是同时：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，产生的，不分先后，但有因果性，力是产生力是产生加速度的原因加速度的原因，没有力就没有加速度，没有力就没有加速度 （2）

4、同体性同体性：是指：是指F合合、m和和a都是对于同一同都是对于同一同一研究对象而言的一研究对象而言的（3）矢量性矢量性：“力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因”，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故即物体受力方向决定物体的加速度方向。故力合外力的方向和加速度的方向是一致的。力合外力的方向和加速度的方向是一致的。但但v的方向与的方向与F合方向不一定相同合方向不一定相同（4 4）瞬时性瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物体所受合外力的大小和对应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向

5、总与合外力同步变化同时产生方向总与合外力同步变化同时产生, ,同时同时消失消失, ,同时变化同时变化（5 5）独立性独立性：是指作用在物体上的每个力都：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理合力的加速度即是这些加独立作用原理合力的加速度即是这些加速度的矢量和速度的矢量和理解牛顿第二定律要注意理解牛顿第二定律要注意: :4.4.独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的

6、实际加地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。速度是物体所受各分加速度叠加的结果。1.1.同体性：公式中、必须是同一研究对象同体性：公式中、必须是同一研究对象2.2.矢量性：加速度矢量性：加速度a a的方向与合外力的方向与合外力F F合合方向相同方向相同3.3.瞬时性：瞬时性： （a a和合外力和合外力F F是瞬时对应关系）是瞬时对应关系） a a与与F F合合 同时产生同时产生, ,同时变化同时变化,同时消失同时消失tva 是定义式、度量式；是加是定义式、度量式；是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是

7、物理上用比值定义物速度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法；理量的方法；mFa 是加速度的定义式，它揭是加速度的定义式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素体加速度的因素 1 1、 静止在光滑的水平面上的物体，受到一个静止在光滑的水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（法正确的是（ ）A.A.物体立即获得加速度和速度物体立即获得加速度和速度B.B.物体立即获得加速度，但速度仍为零物体立即获得加速度，但速度仍为零C.C.物体立即获得速度，但加速度仍为零物体立即获得速度，但

8、加速度仍为零D.D.物体的速度和加速度均为零物体的速度和加速度均为零B2 2、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是（）（） 物体所受合力为零，物体的速度必为零物体所受合力为零，物体的速度必为零 物体所受合力越大，物体的加速度越大，物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大速度也越大 物体的速度方向一定与物体受到的合力的物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致方向一致 物体的加速度方向一定与物体所受到的合物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同力方向相同3 3、下面说法正确与否：、下面说法正确与否：( )( ) A A、同一物体所受合外力越大，加速度越大。、同一物体所受合外力越大

9、，加速度越大。 B B、同一物体所受合外力越大，速度也越大。、同一物体所受合外力越大，速度也越大。 C C、物体在外力作用下做加速直线运动，当合外、物体在外力作用下做加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的加速度逐渐减小，物体的力逐渐减小时，物体的加速度逐渐减小，物体的速度也逐渐减小。速度也逐渐减小。 D D、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。A基本单位基本单位导出单位导出单位物理量之间的关系物理量之间的关系长度长度质量质量时间时间米米千克千克秒秒物理关系物理关系小结小结: :1.1.加速度加速度a a与与F F的关系的关系: :物体质量一定时物体质量一

10、定时, ,加速度加速度a a与合外力与合外力F F合合成正比成正比. .2.2.加速度加速度a a与与m m的关系的关系: :物体受合外力一定时物体受合外力一定时, ,加速度加速度a a与与m m成反比成反比牛顿第二定律牛顿第二定律1.1.内容内容: :物体加速度与合外力物体加速度与合外力F F合合成正比，与成正比，与质质 量量m m成反比，加速度方向与合外力方向相同。成反比，加速度方向与合外力方向相同。2.公式公式: F合合=ma3.3.注意点注意点: :同体性同体性, ,矢量性矢量性, ,瞬时性瞬时性, ,独立性独立性 例例1 1、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可、从牛顿第二定律知道

11、，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？盾？为什么？答：答：没有矛盾，由公式没有矛盾，由公式F F合合=ma=ma看，看，F F合合为合外力，为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。仍静止，说明合外力为零。例例2、一辆小汽车的质量、一辆小汽车的质量 m1=8.0102kg ，所

12、载乘，所载乘客的质量是客的质量是 m2=2.0102kg ，用同样大小的牵引力，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）是多少（忽略阻力） 由牛顿第二定律：由牛顿第二定律： F = ma 可知牵引力的大小可知牵引力的大小 F = m1 a1 = 8.0102 1.5 N =1.2 103N 由于载人和不载人时牵由于载人和不载人时牵引力是同样大的引力是同样大的,故故：a2 =Fm2+m1=1.2 m/s2例例3 3、一个物体质量是、一个物体质量是2kg2kg，受到互成，受到互成1201200 0角的两个角的两个力力 F F1 1 = 10 N = 10 N 和和 F F2 2 = 10 N = 10 N 的共同作用，这个物的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？体产生的加速度是多大？ F F合合 F F2 2 F F1 1 解：直接求解：直接求F F1 1和的和的F F2 2合力，然后用合力，