3.牛顿第二定律
知识纲要导引
核心素养目标
(1)理解牛顿第二定律的内容,知道其表达式的确切含义.
(2)知道力的国际单位“牛顿”的定义.
(3)会用牛顿第二定律进行计算.
知识点一 牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
2.表达式:
(1)比例式:F=kma,式中k是比例系数,F是物体所受的合外力.
(2)国际单位制中:F=ma.
思考
由牛顿第二定律可知无论怎样小的力都可以产生加速度,可是如图所示,小强和小红一起拉车子,无论怎么用力也没拉动,这跟牛顿第二定律矛盾吗?应该怎样解释这个现象?
提示:这跟牛顿第二定律不矛盾.物体受多个力作用时,牛顿第二定律中的力F指的是物体所受的合力.
牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力.如:
竖直方向上,小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0,水平方向上小车受到的合力F合=20 N,则小车的加速度由合力20 N来决定,方向沿力F1的方向.
知识点二 力的单位
1.国际单位:牛顿,简称牛,符号为N.
2.“牛顿”的定义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N,即1 N=1_kg·m/s2.
3.比例系数k的意义:
(1)在F=kma中,k的选取与F、m、a的单位有关.
(2)在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的数学表达式为F=ma,式中F、m、a的单位分别为N、kg、m/s2.