高一物理牛頓第二定律第一頁，共十二頁，2022年，8月28日

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系中，我們只探究了物體質(zhì)量一定時，加速度與力的定性（正比）關(guān)系，力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的定性關(guān)系，那么：1.怎樣進(jìn)一步確定加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系？2.能否同時確定加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系？第二頁，共十二頁，2022年，8月28日學(xué)點1牛頓第二定律

（１）內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

（２）表達(dá)式：Ｆ＝ma

（３）牛頓第二定律的“八性”

①同體性：加速度、合外力和質(zhì)量是對應(yīng)于同一個物體的，所以分析問題時一定要確定好研究對象，把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。

②因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，物體的加速度是力這一外因和質(zhì)量這一內(nèi)因共同作用的結(jié)果。

③矢量性：加速度與合外力都是矢量，它們的方向始終相同，加速度的方向唯一由合外力的方向決定。

④瞬時性：物體的加速度跟它所受的合外力之間存在著瞬時對應(yīng)關(guān)系，加速度隨合外力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。

⑤統(tǒng)一性：牛頓第二定律是實驗定律，通過實驗得出Ｆ∝ma，寫成等式為Ｆ＝kma，其中k為比例系數(shù)。為使k＝１，力、質(zhì)量、加速度的單位必須統(tǒng)一使用同一單位制（通常使用國際單位制）。第三頁，共十二頁，2022年，8月28日⑥相對性：定律中的加速度是以地面或相對于地面靜止或做勻速直線運動的物體為參考系所量度的，即定律僅在慣性系中成立。

⑦獨立性：物體受到多個力作用時，每個力都獨立地產(chǎn)生一個加速度，且力和加速度之間仍遵循牛頓第二定律，就好像其他力不存在一樣。

⑧局限性：牛頓第二定律只能解決物體的低速運動問題，不能解決物體的高速運動問題，只適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子。

（４）應(yīng)用牛頓第二定律解題的基本步驟①確定研究對象；②分析研究對象的受力情況并畫出受力圖；③建立直角坐標(biāo)系，把力或加速度分解在x軸或y軸上；④分別沿x軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程；⑤統(tǒng)一單位，計算數(shù)值。第四頁，共十二頁，2022年，8月28日【例1】質(zhì)量為m＝１kg的小球穿在斜桿上，球與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=,用拉力Ｆ＝２０N豎直向上拉小球使它沿桿加速上滑，如圖４-３-１所示，求小球的加速度為多大？（取g=１０m/s２）圖4-3-1【答案】1.25m/s2圖4-3-2【解析】以小球為研究對象，小球受重力Ｇ，拉力Ｆ和滑動摩擦力Ｆ′的作用，這幾個力方向較明確，但桿對球的彈力沿什么方向需要具體判斷，建立如圖４－３－２所示的坐標(biāo)系，加速度方向沿x軸正方向，將Ｆ、Ｇ分解，在y軸方向上，F(xiàn)cos30°>Ｇcos30°，在y軸方向上小球處于平衡狀態(tài)，故小球所受桿的彈力的方向垂直于桿向下。在x軸方向：Ｆsin30°－（μFN+mgsin30°）＝ma在y軸方向：FN+mgcos30°＝Ｆcos30°解得a=1.25m/s2。第五頁，共十二頁，2022年，8月28日如圖４-３-３所示，位于水平地面上的質(zhì)量為Ｍ的小木塊，在大小為Ｆ、方向與水平方向成α角的拉力作用下，沿地面加速運動，若木塊與地面之間的滑動摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度為（）Ａ.Ｆ/ＭＢ.Ｆｃｏｓα/ＭＣ.(Ｆｃｏｓα－μＭｇ)/ＭＤ.[Ｆｃｏｓα－μ（Ｍｇ－Ｆｓｉｎα）]/Ｍ1圖４-３-３D第六頁，共十二頁，2022年，8月28日學(xué)點2力的單位第七頁，共十二頁，2022年，8月28日【例2】在牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式Ｆ＝kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的說法，正確的是（）A.k的數(shù)值由Ｆ、m、a的數(shù)值決定B.k的數(shù)值由Ｆ、m、a的單位決定C.在國際單位制中k=1D.在任何情況下k都等于１BC【解析】物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位，在Ｆ＝kma中，只有“m”的單位取kg，“a”的單位取m/s2，“Ｆ”的單位?。螘r，k=1，故選項Ｂ、Ｃ正確。第八頁，共十二頁，2022年，8月28日

質(zhì)量為m的物體放在水平面上，當(dāng)用大小為F的水平恒力作用于物體時，產(chǎn)生的加速度大小為a(a≠0)；當(dāng)用大小為2F的水平恒力作用在物體上時，產(chǎn)生的加速度大小為（）A.可能等于aB.可能等于2aC.可能大于2aD.可能小于2aBC第九頁，共十二頁，2022年，8月28日1.應(yīng)用牛頓第二定律求解加速度的常用方法有哪些？常用方法有兩種，分別是合成法和正交分解法。

(1)合成法（平行四邊形定則）

若物體只受兩個力作用而產(chǎn)生加速度時，應(yīng)用力的合成法較簡單。注意合外力的方向就是加速度的方向，解題時只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然，在解題時要準(zhǔn)確作出力的平行四邊形，運用直角三角形進(jìn)行求解。

(2)正交分解法

當(dāng)物體受到兩個以上的力作用而產(chǎn)生加速度時，常用正交分解法解題，多數(shù)情況下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有：第十頁，共十二頁，2022年，8月28日2.因為加速度是矢量，我們能否利用分解加速度的方法求解力？可以，下面我們通過一個例題來說明這個問題。如圖所示，電梯與水平面夾角為３０°，當(dāng)電梯加速運動時，人對梯面的壓力是其重力的６／５，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？（解析：（１）對物體（人）進(jìn)行受力分析后，再正交分解；（２）根據(jù)牛頓第二定律：合外力方向與加速度方向相同。（１）對人受力分析：重力mg、支持力ＦＮ、摩擦力Ｆ（摩擦力的方向一定與接觸面平行，由加速度的方向可推知F水平向右）。（２）建立直角坐標(biāo)系：取水平向右（即F方向）為x軸正向，此時只需分解加速度，其中ax=acos30°,ay=asin30°。（如圖所示）（３）建立方程并求解：