3牛顿第二定律1.牛顿第二定律:任务驱动物体所受的合力为零时,运动物体的加速度一定为零吗?提示:由牛顿第二定律可知,合外力为零,加速度一定为零。(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成_____,跟它的质量成_____,加速度的方向跟作用力的方向______。(2)表达式:F=___,其中F为物体所受的_____。2.力的单位:(1)公式F=ma成立的条件:单位必须统一为_____单位制中相应的单位。(2)力的国际单位:国际单位制中,力的单位是_____,符号是__,使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,称为1N,即1N=__________。主题一牛顿第二定律【问题探究】探究点1力的单位1.通过上一节的实验,我们知道物体的加速度与物体的合力成正比,与物体的质量成反比。那么,我们如何用数学式子把这个结论表示出来?提示:由结论可知a∝,引入比例系数k并变形,可以得到公式F=kma。2.如何令比例系数k=1?提示:F=kma中质量和加速度的单位分别用kg和m/s2,力的单位为kg·m/s2,即可令k=1,所以1N的含义为:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度,所施加的力即为1N。探究点2公式F=ma的理解如图所示,质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用。(1)公式F=ma中F是物体所受的某一个力还是合外力?提示:F是物体受到的合外力。(2)物体加速度的方向与合外力的方向有怎样的关系?提示:物体加速度的方向与合外力的方向相同。(3)外力需要对物体作用很短的一段时间,才会产生加速度,对吗?提示:不对,加速度和合外力是同时产生的。【探究总结】牛顿第二定律的性质性质性质性质性质【典例示范】(2019·赣州高一检测)让钢球从某一高度竖直落下进入液体中,图中表示的是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置。则下列说法正确的是()A.钢球进入液体中先做加速运动,后做减速运动B.钢球进入液体中先做减速运动,后做加速运动C.钢球在液体中所受阻力先小于重力,后等于重力D.钢球在液体中所受阻力先大于重力,后等于重力【解析】选D。通过闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置,知小球先做减速运动,后做匀速运动。加速度的方向先向上,然后为零,根据牛顿第二定律知,f-mg=ma,阻力先大于重力,然后等于重力,故D正确,A、B、C错误。【探究训练】1.(2018·山东学业水平考试)下列关于加速度大小的判断正确的是()A.由公式a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比B.由公式a=可知,a与Δv成反比,与Δt成正比C.由公式a=可知,a与F成正比,与m成反比D.由公式a=可知,a与F成反比,与m成正比【解析】选C。公式a=是定义式,a与Δv、Δt无关,A、B错误;由公式a=可知,a与F成正比,与m成反比,C正确、D错误。2.下列说法正确的是()A.物体所受合力为零,物体的加速度可以不为零B.物体所受合力越大,速度越大C.速度方向、加速度方向、合力方向总是相同的D.速度方向可与加速度方向成任意夹角,但加速度方向总是与合力方向相同【解析】选D。由牛顿第二定律F=ma知,F合为零,加速度一定为零,选项A错误;对某一物体,F合越大,a越大,由a=知,a越大只能说明速度变化率大,速度不一定大,选项B错误;F合、a、Δv三者方向一定相同,而速度方向与这三者方向不一定相同,选项C错误,D正确。3.力F作用于甲物体(质量为m1)时产生的加速度为a1,此力F作用于乙物体(质量为m2)时产生的加速度为a2,若将甲、乙两个物体合在一起,仍受此力的作用,产生的加速度则是()【解析】选C。力F作用于甲物体时,F=m1a1①力F作用于乙物体时,F=m2a2②力F作用于甲、乙组成的整体时,F=(m1+m2)a3③解①②③得a3=,故选项C正确。【补偿训练】1.如图所示,粗糙水平面上物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断变小到零,则在滑动过程中()A.物体的加速度不断减小,速度不断增大B.物体的加速度不断增大,速度不断减小C.物体的加速度先增大再减小,速度先减小再增大D.物体的加速度先减小再增大,速度先增大再减小【解析】选D。设粗糙水平面的动摩擦因数为μ,由牛顿第二定律,可得物体的加速度a=,在F不断减小到零的过程中,当F>μmg时,加速度逐渐减小,但加速度方向和速度方向相同,因此速度不断增大;F=μmg时,速度达到最大;当F<μmg时,加速度逐渐增大,但加速度方向和速度方向相反,因此速度不断减小,正确选项为D。2.(多选)一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的