5.3牛顿第二定律1．实验表明：物体的加速度与物体的合外力成，与物体的质量成.数学式子为.写成F＝kma.如果各量都采用国际单位，则k＝，F＝.这就是牛顿第二定律的数学表达式．牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟成正比，跟物体的成反比．正比反比F∝ma1ma合外力质量2．国际单位“牛”的定义：把能够使质量是的物体产生的加速度的这么大的力定义为1N.理解牛顿第二定律公式中k的物理意义及其取值：根据F＝kma知k＝F/ma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小，k的大小由F、m、a三者的单位共同决定．三者取不同的单位，k的数值不一样．在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号N，由定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N，即1N＝1kg·m/s2，可知k＝1.所以，在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位．1kg1m/s23．牛顿第二定律应用时的一般步骤(1)确定.(2)分析物体的，画出研究对象的.(3)求出合力．(4)根据和建立方程并求解．注意用国际单位制统一各个物理量的单位．研究对象运动情况受力情况牛顿第二定律运动学规律牛顿第二定律●要点梳理(1)瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力和加速度同时存在、同时变化、同时消失．F＝ma是对运动过程中的每一瞬间成立的，某一时刻的加速度的大小总是跟那一时刻的合外力的大小成正比，即有力的作用就有加速度产生．(2)矢量性：因为作用力F与加速度a都是矢量，所以F＝ma是一个矢量表达式，它反映了加速度a和合外力F的方向始终保持一致，而速度的方向与合外力的方向没有必然的联系．(3)独立性：物体受几个外力作用，在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关，与其他力无关，合加速度和合外力有关．这个性质叫做力的独立作用原理．对力的独立作用原理的理解：①作用在物体上的一个力，总是独立地使物体产生一个加速度，与物体是否受到其他力的作用无关．如落体运动和抛体运动中，不论物体是否受到空气阻力，重力产生的加速度总是g.②作用在物体上的一个力产生的加速度，与物体所受到的其他力是同时作用还是有先后关系无关．例如，跳伞运动员开伞前只受重力作用(忽略空气阻力)，开伞后既受重力作用又受阻力作用，但重力产生的加速度总是g.③物体在某一方向受到一个力，就会在这个方向上产生加速度．这一加速度不仅与其他方向的受力情况无关，还和物体的初始运动状态无关．例如，在抛体运动中，不论物体的初速度方向如何，重力使物体产生的加速度总是g，方向总是竖直向下的．④如果物体受到两个互成角度的力F1和F2的作用，那么F1只使物体产生沿F1方向的加速度a1＝，F2只使物体产生沿F2方向的加速度a2＝.(4)同一性：加速度和合外力对应于同一研究物体，即F、a、m针对同一对象．(5)相对性：加速度a是相对于地面的(或相对于地面静止和匀速运动的物体)，即相对于惯性参考系的．牛顿第二定律仅适用于惯性参考系．●疑点辨析(1)比较a＝Δv/Δt和a＝F/m①定义式：以已知物理量，来定义新的物理量的式子．决定式：用某些物理量决定另一个物理量的式子．②a＝Δv/Δt和a＝F/m分别是加速度的定义式与决定式．定义式a＝Δv/Δt表示加速度定义为速度变化量与所用时间的比值，而a＝F/m则揭示了加速度决定于物体所受的合外力与物体的质量．(2)牛顿第一定律和牛顿第二定律的关系虽然由牛顿第二定律可以得出，当物体不受外力或所受合力为0时，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态，但是不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情况．牛顿第一定律有其自身的物理意义和独立地位，如给出了力的定性概念，给出了惯性概念，是整个动力学的出发点等；而牛顿第二定律则进一步定量地揭示了加速度与力以及质量间的关系．牛顿第二定律的矢量性如右图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ，求人受的支持力和摩擦力．【解析】解法一：以人为研究对象，受力分析如右图所示．因摩擦力f待求，且必沿水平方向，设为水平向右．建立图示坐标，并规定正方向．根据牛顿第二定律得x方向：mgsinθ－Nsinθ－fcosθ＝ma①y方向：mgcosθ＋fsinθ－Ncosθ＝...
