课堂任务 牛顿第二运动定律
1.牛顿第二定律可表达为等式F=kma,式中的比例系数k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同决定,若三个物理量都取国际单位,则k=1,牛顿第二定律的表达式可写作F=ma。
2.表达式F=ma中F指物体受到的力,实际物体所受的力往往不止一个,这时F指物体所受合力,都要用国际单位。
3.牛顿第二定律的物理意义
(1)牛顿第二定律表明,力是产生加速度的原因,力不变则加速度也不变;力随时间改变,加速度也随时间改变;合外力为零则加速度也为零,这时物体将保持静止或匀速直线运动状态。
(2)牛顿第二定律还表明,要产生同样大小的加速度,质量越大的物体,所需的合外力也越大。这说明质量越大的物体,就越难以改变运动状态。所以,质量是物体惯性大小的量度。
(3)由牛顿第二定律可知,要使物体获得较大的加速度,除了对物体施加较大的作用力以外,还要使物体的质量尽可能小。
4.对牛顿第二定律的理解
(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因,物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
(2)瞬时性:a与F同时产生、同时变化、同时消失,为瞬时对应关系。
(3)矢量性:F=ma是矢量式,任一时刻a的方向均与力F的方向一致,当力F的方向变化时,a的方向同时变化。
(4)同体性:公式F=ma中a、F、m都是对应同一物体。
(5)相对性:牛顿第二定律适用于相对地面静止或做匀速直线运动的参考系,对相对地面做变速运动的参考系不适用。
(6)独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都遵循牛顿第二定律F=ma,每个力都会使物体产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度,故牛顿第二定律可表示为