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4、3 牛顿第二定律牛顿第二定律实验结论实验结论：当保持当保持m m一定时，一定时，F F和和a a成正比关系：成正比关系：当保持当保持F F一定时，一定时，a a和和m m成反比关系：成反比关系：总结总结：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。成反比。一、数学公式：数学公式：前面两式子可以改写成等式前面两式子可以改写成等式F=kmaF=kma。式子的。式子的k k是是比例常数。比例常数。或者或者当上式中当上式中F m aF m a都取都取国际单位制国际单位制的单位时，式中的单位时，式中k=1k=1，方程简化成：，方程简化成：F=ma物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反，加速度的方向跟合力的方向相同。的质量成反，加速度的方向跟合力的方向相同。当物体受几个力作用时，式中的当物体受几个力作用时，式中的 F 表示合力，这就是表示合力，这就是牛顿第二牛顿第二定律定律的表述：的表述：F合=ma在国际单位制中，牛顿这个单位是根据牛顿第在国际单位制中，牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是二定律来这样定义的：使质量是1 1千克千克的物体的物体产生产生1 1米米/秒秒2 2加速度的力，叫做加速度的力，叫做1 1牛顿牛顿。即：。即：1 1牛牛=1=1千克千克 米米/秒秒2 2 5 5.统一性统一性 各物理量的单位必须统一用国际单位制各物理量的单位必须统一用国际单位制 4.4.同时性同时性力和加速度同时产生、同时变化、力和加速度同时产生、同时变化、同时消失同时消失,F F合合=m=ma a为为瞬间对应瞬间对应关系。关系。1.因果性因果性力是产生加速度的原因。力是产生加速度的原因。3.矢量性矢量性加速度与合外力的方向加速度与合外力的方向永远一致永远一致。2 2.同体性同体性 F F、m m、a a必须同时对应于同一物体。必须同时对应于同一物体。二、对牛顿第二定律的理解二、对牛顿第二定律的理解:F=ma6.独立性独立性X X方向的合力产生方向的合力产生X X轴方向的加速度轴方向的加速度,Y,Y方方向的合力产生向的合力产生Y Y轴方向的加速度（轴方向的加速度（正交分解正交分解）F Fx x=ma=max x F Fy y=ma=may y a a总总2 2=a=a2 2x x+a+a2 2y y 7.局限性局限性只适用于研究惯性系中的宏观、低速运只适用于研究惯性系中的宏观、低速运动的动的物体物体。惯性系惯性系:选取选取相对相对于地球保持静止或做匀速直线运动的于地球保持静止或做匀速直线运动的物体做为参考系。物体做为参考系。F合合一定一定a一定一定匀变速运动匀变速运动F合合变化变化a变化变化非匀变速运动非匀变速运动F合合=0a=0 静止或匀速静止或匀速三、从牛顿第二定律的公式我们可以看出：三、从牛顿第二定律的公式我们可以看出：合外力与物体的运动形式相对应合外力与物体的运动形式相对应。【应应用用】合外力、加速度、速度的关系合外力、加速度、速度的关系是同是同时时增大，同增大，同时时减小的关系减小的关系吗吗？例题例例1 1：下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.物体所受合外力为零时，物体的加速度必为零物体所受合外力为零时，物体的加速度必为零B.B.物体所受合外力越大，速度越大物体所受合外力越大，速度越大C.C.速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的D.D.速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同方向总是与合外力方向相同AD【课堂练习】【课堂练习】1、两个人拉静止在光滑水平面上质量为、两个人拉静止在光滑水平面上质量为20kg的小车，两人的拉力的大小都为的小车，两人的拉力的大小都为100N，方向成，方向成120度且都水平，求小车度且都水平，求小车运动的加速度。运动的加速度。a a=5 m/s=5 m/s2 22 2、一个放在水平面上的物体的质量为一个放在水平面上的物体的质量为1kg1kg，在水平面上受到大小为，在水平面上受到大小为12N12N的拉力的拉力的作用，得到的作用，得到10m/s10m/s2 2的加速度，求物体的加速度，求物体所受的摩擦力。所受的摩擦力。f fk k=2N=2N3 3、一个原来静止的物体，质量是一个原来静止的物体，质量是7.0kg7.0kg，和水平地面间的动摩擦因素是，和水平地面间的动摩擦因素是0.20.2，受，受到一个大小为到一个大小为28N28N的水平力作用，沿水平的水平力作用，沿水平面运动，求面运动，求5s5s末物体的速度。末物体的速度。V V=10 m/s=10 m/s4 4、一滑雪运动员沿水平面夹角为一滑雪运动员沿水平面夹角为a a的平直山坡由静的平直山坡由静止开始匀加速下滑，经过止开始匀加速下滑，经过10s10s下滑的距离下滑的距离s=250ms=250m。（g g取取10m/s10m/s2 2），若该运动员即其滑雪装置的总质量），若该运动员即其滑雪装置的总质量为为50kg50kg，且山坡倾角为，且山坡倾角为3737度，则下滑过程中他所受度，则下滑过程中他所受阻力多大？阻力多大？f fk k=50N=50N5 5、用力拉住绳子将一质量为、用力拉住绳子将一质量为10kg10kg的物体竖直下放，其的物体竖直下放，其运动的运动的v-tv-t图如图所示，图如图所示，g g取取10m/s10m/s2 2试求（试求（1 1）前）前2s2s内绳子的拉力大小？内绳子的拉力大小？（2 2）第）第3s3s内绳子的拉力大小？内绳子的拉力大小？5v/(m/s-1)t/s01234T T1 1=75N=75NT T2 2=100N=100N
