牛顿第二定律高一上学期物理人教版（2019）必修1

第三节

牛顿第二定律一、加速度a与力F和质量m的关系1、当质量一定时，a与F成正比。2、当力Ｆ一定时，a与m成反比。∆影响a的因素：F（合外力）m（质量）二、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度大小与所受合外力大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同．

2、表达式：

F=maa方向与F方向一致注意：F为物体所受合外力3、对牛顿第二定律的理解：（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个物体而言．（2）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向．牛顿第二定律公式是一个矢量式．（3）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系。a与F同时产生、同时变化、同时消失。（4）独立性：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，合力的加速度即是这些加速度的矢量和．4．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速运动的参考系)．(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．

某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)由牛顿第二定律得：例1F阻解：沿汽车运动方向建立坐标轴第一阶段，汽车做匀变速运动V0=100km/h=27.8m/s，t=70s,v=0m/s第二阶段，汽车重新起步加速FF合=F－F阻

=2000N-437N=1563N（1）公式为定义式，可以通过计算速度的变化率来计算加速度。讨论：公式和都可以用来计算加速度，这两个式子哪一个是定义式？哪一个是决定式？力、加速度、速度变化量之间有什么关系？（2）

为决定式，可以用产生加速度的力跟质量的比值来计算（3）由、可以知道，加速度的大小取决于合力，而当加速度一定时，速度的大小取决于初速度和加速时间。练习：（1）一个物体受到F1=6N的力产生a1=2m/s2的加速度，要使它产生a2=7m/s2的加速度，需要施加多大的力？解析：根据F=ma1F1=ma1F1=6Na1=2m/s2m=3kg2F2=ma2m=3kga2=7m/s2F2=21N（2）甲乙两辆实验小车，在相同的力作用下，甲车产生的加速度为2m/s2，乙车产生的加速度为8m/s2，甲车的质量是乙车的几倍？解析：根据F=ma设甲乙两车所受外力为FF=m甲a甲F=m乙a乙a甲=2m/s2a乙=8m/s2所以正交分解法平行四边形法课本例2一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F2有没有其他方法？0F1F2a2a1a解析一:先求合力,再求加速度解析二:先求各个力的加速度,再求合加速度.平行四边形法例2F1F20F如图所示：因为F1=F2=10N,F1、F2的夹角120°，根据平行四边形定则有：F合=F1=F2=10N解析一:如图，建立平面直角坐标系,把力F1

和F2

分别沿x轴和y轴的方向分解F2的分力为：

由F合＝ma

得：

解析二:F1的分力为：xy0F1F2例20F1F2a2a1a根据牛顿第二定律：F=ma,加速度满足平行四边形定则，得到合加速度a=5m/s2解析三:正交分解法平行四边形法例2一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F20F1F2a2a1axyF10F2例：一个质量为m的物体，受到一个与水平方向成α角的F1，一个与水平方向成β角F2作用，如图，并且F1不等于F2，求物体在水平方向产生的加速度为多大？F1XF