3 牛顿第二定律
[学科素养与目标要求]
物理观念：1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的．
科学思维：会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．
一、牛顿第二定律
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＝ma，其中力F为物体受到的合外力，F的单位为牛顿(N)．
二、力的单位
1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.
2．“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1 N，即1 N＝1kg·m/s2.
3．比例系数k的意义
(1)在F＝kma中，k值的大小随F、m、a单位选取的不同而不同．
(2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的表达式为F＝ma，式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒．
1．判断下列说法的正误．
(1)由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比．( × )
(2)公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取．( × )
(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致．( √ )
(4)物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致．( × )
(5)使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1N．( √ )
2．光滑水平桌面上有A、B两个物体，已知mA＝2mB.当用F＝10N的水平力作用在A上时，能使A产生5 m/s2的加速度，当用2F的水平力作用在B上时，能使B产生的加速度为m/s2.
答案 20
一、对牛顿第二定律的理解
(1)根据牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个放在地面上很重的箱子，却提不动，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？
(2)从匀速上升的气球上掉下一个物体(不计空气阻力)，离开气球的瞬间，物体的加速度和速度情况如何？
答案 (1)不矛盾．因为牛顿第二定律中的力是指合外力．我们用力提一个放在地面上很重的箱子，没有提动，箱子受到的合力F＝0，故箱子的加速度为零，箱子仍保持不动，所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾．
(2)离开气球瞬间物体只受重力，加速度大小为g，方向竖直向下；速度方向向上，大小与气球速度相同．
1．对牛顿第二定律的理解
(1)公式F＝ma中，若F是合力，加速度a为物体的实际加速度；若F是某一个力，加速度a为该力产生的加速度．
(2)a＝是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素．
(3)F、m、a三个物理量的单位都为国际单位制时，才有公式F＝kma中k＝1，即F＝ma.
2．牛顿第二定律的四个性质
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性质
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理解
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因果性
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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
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矢量性
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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
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瞬时性
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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
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独立性
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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
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例1 (多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A．由F＝ma可知，m与a成反比
B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用
C．加速度的方向总跟合外力的方向一致
D．当合外力停止作用时，加速度随之消失
答案 CD
