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1、4.3 4.3 牛顿第二定律牛顿第二定律加速度和质量的关系加速度和质量的关系牛顿第二定律牛顿第二定律加速度和力的关系加速度和力的关系物体的质量与惯性物体的质量与惯性 一、加速度和力的关系一、加速度和力的关系 对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比上的力成正比：或或 二、加速度和质量的关系二、加速度和质量的关系 在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比比：或或 1. 定定律律 物物体体的的加加速速度度跟跟所所受受的的合合力力成成正正比比，跟跟物物体体的质量成反比，加速度的方向跟
2、合力的方向相同。的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。 规规定定：使使质质量量为为1 kg 的的物物体体产产生生1 m/s2 的的加加速速度度的的力力是是 1 N，即即 1 N = 1 kgm/s2 ，此时此时 k = 1 。 2. 数学公式数学公式 3. 说明说明 三、牛顿第二定律三、牛顿第二定律（1） 中各量只对同一物体而言；中各量只对同一物体而言； （2） 式中式中F合合 指物体所受的合外力指物体所受的合外力。 4. 用牛顿第二定律解释物体做机械运动的原因用牛顿第二定律解释物体做机械运动的原因 （1）如果合外力的方向与物体运动的方向相同，则加如果合外力的方向与物体运动的方向相同，则
3、加速度的方向与运动方向相同，这时物体做加速运动速度的方向与运动方向相同，这时物体做加速运动。 （2）如果合外力的方向与物体运动的方向相反，则加如果合外力的方向与物体运动的方向相反，则加速度的方向与运动方向相反，这时物体做减速运动速度的方向与运动方向相反，这时物体做减速运动。 （3）如果合外力不变（恒定），则加速度也不变（恒如果合外力不变（恒定），则加速度也不变（恒定），这时物体做匀变速直线运动定），这时物体做匀变速直线运动。 （4）如如果果合合外外力力为为零零，则则加加速速度度也也为为零零，这这时时物物体体做做匀速直线运动或处于静止状态。匀速直线运动或处于静止状态。 四、物体的质量与惯性四、物
4、体的质量与惯性 飞飞行行的的歼歼击击机机在在战战斗斗前前抛抛掉掉副副油油箱箱以以减减小小质质量量，提提高歼击机的灵活性高歼击机的灵活性。 质量是物体惯性大小的量度。质量是物体惯性大小的量度。 质质量量不不同同的的物物体体保保持持原原来来运运动动状状态态的的本本领领不不同同，即即改改变变运运动动状状态态的的难难易易程程度度不不同同。在在外外力力相相同同的的情情况况下下，质质量量大大的的物物体体产产生生的的加加速速度度小小，即即运运动动状状态态难难改改变变，说说明明其其惯惯性性大大；质质量量小小的的物物体体产产生生的的加加速速度度大大，即即运运动动状状态容易改变，说明其惯性小。态容易改变，说明其惯
5、性小。 例例1 起起重重机机的的纲纲绳绳下下悬悬挂挂质质量量为为1.0103 kg 的的货货物物，当货物以当货物以0.5 m/s2加速度上升时加速度上升时，求钢绳对货物的拉力？求钢绳对货物的拉力？a 解解：画物体受力图，如图所示。：画物体受力图，如图所示。F合合FTG. 分分析析：根根据据题题意意，画画物物体体受受力力图图。根根据据牛牛顿顿第第二二定定律求出纲绳对货物的拉力。律求出纲绳对货物的拉力。 例例2 质量为质量为2. 0 t 的汽车以的汽车以10 m/s 的速度行驶，在关的速度行驶，在关闭发动机闭发动机 5 s 内停下来，求汽车所受的阻力内停下来，求汽车所受的阻力。G 解：解：以汽车运
6、动方向为正方向，以汽车运动方向为正方向，由加速度公式得由加速度公式得 根据牛顿第二定律，汽车受到的阻力为根据牛顿第二定律，汽车受到的阻力为vaFfN 分析：分析：汽车关闭发动机后只受汽车关闭发动机后只受到三个力的作用：重力到三个力的作用：重力G 、支持力支持力N 和摩擦阻力和摩擦阻力Ff ，如图所示如图所示。 2. 一个物体受到一个物体受到4 N 的力，产生的力，产生 2 m /s 的加速度。的加速度。要使它产生要使它产生 3 m /s 的加速度，需要施加多大的力？的加速度，需要施加多大的力？ 练练 习习 1. 判断判断下列说法是否正确。下列说法是否正确。 （1）物体的速度越大，表明物体所受的
7、合外力越大。）物体的速度越大，表明物体所受的合外力越大。 （2）物体所受的合外力越大，物体的速度变化越大。）物体所受的合外力越大，物体的速度变化越大。 （3）同一物体所受的合力越大，速度变化越快。）同一物体所受的合力越大，速度变化越快。 （4）根据）根据 ，得到，得到 ，所以物体的质，所以物体的质量跟物体所受的合外力成正比。量跟物体所受的合外力成正比。 解：解：由牛顿第二定律由牛顿第二定律得得 3. 某某伞伞兵兵和和他他携携带带的的武武器器质质量量共共为为 80 kg ，降降落落伞伞未未张张开开时时，受受到到的的空空气气阻阻力力为为 25 N，求求伞伞兵兵在在这这段段时时间间的的加加速度。速度。aF 解：解：由牛顿第二定律由牛顿第二定律 ，得得 分析：分析：伞兵在降落伞未打开时，受到二个力的作用：伞兵在降落伞未打开时，受到二个力的作用：FfG.竖竖直直向向下下重重力力G 和和向向上上的的空空气气阻阻力力F ，伞伞兵兵所所受受的的合合力力为为F = G F , 方向向下方向向下。
