第 3 节 牛顿第二定律 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=kma,式中 F 为物体所受的合力,k 是比例系数
二、力的单位1.在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号是 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,称为 1 N,即 1 N=1 kg·m/s2
3.表达式 F=kma 中的比例系数 k 的数值由 F、m、a 三物理量的单位共同决定,若三量都取国际单位制,则 k=1,所以牛顿第二定律的表达式可写作 F=ma
1.自主思考——判一判(1)加速度的方向决定了合外力的方向
(×)(2)加速度的方向与合外力的方向相反
(×)(3)物体的质量跟合外力成正比,跟加速度成反比
(×)(4)加速度跟合外力成正比,跟物体的质量成反比
(√)(5)物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
(×)(6)物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比
(×)2.合作探究——议一议(1)静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在拉力刚开始作用的瞬间,物体是否立即获得加速度,是否立即有了速度
提示:力是产生加速度的原因,力与加速度具有瞬时对应关系,故在力作用瞬间,物体立即获得了加速度;但由公式 Δv=aΔt 可知,要使物体获得速度,必须经过一段时间
(2)物体的加速度增大是否速度就增大,合外力也增大
1.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.牛顿第二定律的表达式:F=ma,F、m、a 的单位分别取N、kg、m/s2
3.物体的加速度与物体所受的合外力具有瞬时对应关系
提示:物体加速度增大,速度不一定增大,这取决于加速度与速度之间的方向关系
由F=ma 可知,物体的合外力与加速度为瞬