3 牛顿第二定律
[学习目标] 1.[物理观念]知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义．(重点) 2.[物理观念]知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的． 3.[科学思维]能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．(难点)
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
(1)比例式：F＝kma，式中k是比例系数，F是物体所受的合外力．
(2)国际单位制中：F＝ma.
二、力的单位
1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.
2．1 N的定义：使质量为1 kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1 N，即1 N＝1 kg·m/s2.
3．比例系数的意义
(1)在F＝kma中，k的选取有一定的任意性．
(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．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)由牛顿第二定律知，合外力大的物体的加速度一定大． (×)
(2)物体的加速度大，说明它的质量一定小． (×)
(3)任何情况下，物体的加速度方向一定与它的合力方向相同． (√)
(4)比例式F＝kma中的k一定为1. (×)
(5)两单位N/kg和m/s2是等价的． (√)
2．(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿第二定律的表达式F＝ma说明F与a成正比
B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关
C．在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和
D．物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致
BC [牛顿第二定律说明a与F成正比，不能说F与a成正比，这样违背了F与a的因果关系，A错误；F＝ma具有同时性，B正确；如果F＝ma中F是合力，则a为合力产生的加速度，即各分力产生的加速度的矢量和，C正确；如果物体做减速运动，则v与F反向，D错误．]
3．水平路面上质量是30 kg的手推车，在受到60 N的水平推力时做加速度为1.5 m/s2的匀加速运动，如果撤去推力，则车的运动情况为( )
A．立即停止
B．加速度仍为1.5 m/s2
C．加速度逐渐减小到零
D．做匀减速直线运动，加速度为－0.5 m/s2
D [根据牛顿第二定律F－f＝ma，解得f＝15 N，撤去推力后，车将做匀减速运动，根据－f＝ma，a＝－0.5 m/s2，方向和原加速度相反．]
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对牛顿第二定律的理解
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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．牛顿第二定律的六个性质
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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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同体性
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F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的
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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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相对性
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物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系
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