高中物理 剖析牛顿第二定律
一、 考点突破
此部分内容在高考物理中的要求如下:
知识点 考纲要求 题型 说明 1. 牛顿第二定律的内容
2. 包含力学单位制 1. 理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质。
2. 会对公式中的物理量进行单位运算。 选择题、计算题 属于高频考点,是动力学的核心内容,贯穿了整个高中物理的学习,试题难度中等。
二、重难点提示
重点:理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质。
难点:对加速度与合外力瞬时性的理解。
1. 牛顿第二定律
(1)内容:物体的加速度与所受 合外力 成正比,与物体的 质量 成反比,加速度的方向与 合外力 的方向相同。
(2)公式:F合=ma
(3)意义:牛顿第二定律的表达式F=ma,公式左边是物体受到的合外力,右边反映了质量为m的物体在此合外力的作用下的效果是产生加速度a,它突出了力是物体运动状态改变的原因,是物体产生加速度的原因。
【要点诠释】对牛顿第二定律的理解要点
①同体性:牛顿第二定律的公式中F、m、a三个量必须对应同一个物体或同一个系统。
②矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式,公式F合=ma不仅表示加速度与合外力的大小关系,还表示加速度与合外力的方向始终一致。
③瞬时性:牛顿第二定律反映了加速度与合外力的瞬时对应关系:
合外力为零时加速度为零;合外力恒定时加速度保持不变;合外力变化时加速度随之变化。同时注意它们虽有因果关系,但无先后之分,它们同时产生,同时消失,同时变化。
④独立性:作用在物体上的每一个力都能独立地使物体产生加速度;合外力产生物体的合加速度,x方向的合外力产生x方向的加速度,y方向的合外力产生y方向的加速度。
牛顿第二定律的分量式为∑Fx=max;∑Fy=may
⑤相对性:公式F=ma中的加速度a是相对地球静止或匀速直线运动的惯性系而言的。
⑥局限性:牛顿第二定律只适用于惯性系中的低速(远小于光速)运动的宏观物体,而不适用于微观、高速运动的粒子。