答案:
1.(1)正比 反比 相同 (2)F=ma
2.(1)基本 导出单位 基本单位 导出单位 (2)质量 秒 m
一、牛顿第二定律
1.关于加速度的两个公式a=、a=,哪一个公式是加速度的定义式?哪一个公式是加速度的决定式?
2.牛顿第一定律告诉我们,物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态.根据牛顿第二定律:当一个物体受到的合力F为零时,加速度a也为零,即物体保持静止或匀速直线运动状态.能否认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例?
3.牛顿第二定律有哪些性质?
如图所示,质量m=2 kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们之间弹力的0.25倍.现对物体施加大小F=8 N,与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,求物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小.
1.内容:物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.
2.牛顿第二定律用比例式表示为a∝.
可以得出:m不变时,a∝F;F不变时,a∝,即a与m成反比,改写成乘积形式为:F∝ma.为将比例式写成等式,可以在正比例函数的自变量之前加一比例系数k建立等量关系,即F=kma.这样的形式方便在计算中应用,当各物理量的单位统一采用国际制单位时,k=1,F=ma.
3.理解牛顿第二定律的"四个性质":
(1)矢量性:加速度a的方向与F的方向相同.
(2)瞬时性:加速度a与合力F是瞬时对应关系,即同时产生、同时变化、同时消失.
(3)同一性:加速度a与合力F都是属于同一物体的,即研究对象的同一性.
(4)独立性:若a为物体的实际加速度,则F应为物体受到的合外力,而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵循牛顿第二定律,与其他力无关,物体实际的加速度是每个力产生的加速度的矢量和.
4.应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤:
(1)确定研究对象:依据题意正确选取研究对象.
(2)对研究对象进行受力情况和运动情况的分析,画出受力图.
(3)列方程:选取正方向,通常选加速度方向为正方向,与正方向相同的力为正值,与正方向相反的力为负值,建立方程.
(4)解方程:F、m、a一律用国际单位,解的过程要清楚,写出方程式和相应文字说明,必要时对结果进行讨论.
二、合外力、加速度、速度的关系