新人教版物理必修一4.3 牛顿第二定律 课件 (共44张PPT)

解：分别以m1、m2为研究对象， 并视为质点，令二者共同加速度 为a，方向水平向右。
取水平向右为坐标正方向，根据牛顿第二定律列方程：
F F 2 m 1 1 a 1
F 1 2 m 2 a 2
根据牛顿第二定律有:|F21|=|F12| 3
由1 2 3
解得： |F21|=|F12|= m2 •F m1m2
以胜利，也可以失败，但你不能屈服。越是看起来极简单的人，越是内心极丰盛的人。盆景秀木正因为被人溺爱，才破灭了成为栋梁之材的梦。
树苗如果因为怕痛而拒绝修剪，那就永远不会成材。生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。生命很残酷，用悲伤让你了解 什么叫幸福，用噪音教会你如何欣赏寂静，用弯路提醒你前方还有坦途。山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌通过云端的道路，只亲吻攀登者的足 迹。敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。骄傲，是断了引线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天。这两者都是成才的大向你的美好 的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。激流勇进者方能领略江河源头的奇 观胜景忙于采集的蜜蜂，无暇在人前高谈阔论有一个人任何时候都不会背弃你，这个人就是你自己。谁不虚伪，谁不善变，谁都不是谁的谁。又何必把一些人， 一些事看的那么重要。有一种女人像贝壳一样，外面很硬，内在其实很软。心里有一颗美丽的珍珠，却从来不轻易让人看见。人生没有绝对的公平，而是相对 公平。在一个天平上，你得到越多，势必要承受更多，每一个看似低的起点，都是通往更高峰的必经之路。你要学会捂上自己的耳朵，不去听那些熙熙攘攘的 声音；这个世界上没有不苦逼的人，真正能治愈自己的，只有你自己。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东 西，要等到你真正放下了，才知道它的沉重。时间并不会真的帮我们解决什么问题，它只是把原来怎么也想不通的问题，变得不再重要了。 生活不是让你用来 妥协的。你退缩得越多，那么可以让你喘息的空间也就是越少。胸怀临云志，莫负少年时唯有行动才能解除所有的不安。明天的希望，让我们忘记昨天的痛！ 如果你不努力争取你想要的，那你永远都不会拥有它。过去属于死神，未来属于你自己其实每一条都通往阳光的大道，都充满坎坷。所有的胜利，与征服自己 的胜利比起来，都是微不足道。我已经看见，多年后的自己。自信！开朗！豁达！努力的目的在于让妈妈给自己买东西时像给我买东西一样干脆。被人羞辱的 时候，翻脸不如翻身，生气不如争气。成长道路谁都会受伤，我们才刚刚起航，必须学会坚强。每个人都是自己命运的建筑师。在成长的过程中，我学会了坚

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。
a F a 1
a F m
Fkma
m
2、表达式：
（1）比例式：a
3、理解：
F m
（2）等式：F=kma
4.3 牛顿第二定律
二、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。
4.3 牛顿第二定律 【探究活动3】一辆小车正在水平向右匀加速直线运 动，小车顶上悬挂着与小车相对静止的一个小球，则 小球受到的合力是什么方向？
静止时的小车和小球
4.3 牛顿第二定律 【探究活动4】在光滑斜面上匀加速下滑的物体受到 的合力方向是哪个方向？
θ
4.3 牛顿第二定律 三、力的单位
4.3 牛顿第二定律
匀加速运动恰能使斜面上的物体相对斜面静止，这时
候斜面的加速度应该有多大？ y
FNy
FN
F θ
FNx
x
Gθ
Fy合 FNy-mg0 a F N xF N s3 i0 n m3 g 0 sgin t3 0 a n 3 g
Fx合 FNx ma
m m m3 0 c os 3
4.3 牛顿第二定律
你能总结出应用牛顿第二定律求加速度的步骤吗？
4.3 牛顿第二定律 二、牛顿第二定律
【探究活动1】从牛顿第二定律我们知道，无论怎样小的力都 可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子， 却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？
FN
G
4.3 牛顿第二定律
二、牛顿第二定律
【探究活动1】从牛顿第二定律我们知道，无论怎样小的力都 可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子， 却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？

则： F = ma
现考察： 使质量 m = 1 kg 的物体
产生 a = 1 m/s2 的加速度
所需要的力
由 F = ma = 1 kg×1m/s2
= 1 kg·m/s2
把 1 kg·m/s2 叫做 一个单位的力
定义：1 牛顿 = 1 千克·米/秒2 1 N = 1 kg·m/s2
牛顿第二定律一般表述
牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受 合外力的瞬时对应关系，a 为某一瞬时加速度 F 即为该时刻所受的合外力。
放在光滑水平面上的物体，在水平拉力 F 的作用
下以加速度 a1 运动，现将拉力 F 改为 2F（仍然水 平方向）, 物体运动的加速度大小变为a′, 则 ( )
A．a′ = a
B．a ＜ a′ ＜ 2a
C．a′ = 2a
D．a′ ＞2a
若其它条件不变，物体放在粗糙水平面上，那么答 案是 ( )
如图所示，质量为m的物体在两个轻绳的牵引下处于静 止状态，OA与竖直方向成 θ 角，试求： ① 轻绳OA、OB的拉力大小； ② 若轻绳OB断裂，求OB断裂瞬间小球加速度大小； ③ 若OA突然断裂，求OA断裂瞬间小球加速度大小。
是不受力作用的
D．水平飞向球门的足球撞击到门框上后，反向飞
回，是由于足球与门框撞击时受到门框的作用
力，这个力使足球产生了与运动方向相反的加
速度，而改变了运动方向
同时性
物体的加速度a与F只有因果关系，而没有先 后之分，即有加作用在物体上物体就会产生 加速度，F变化，a将同时发生变化（包括大 小和方向）
如图所示质量为 m 的物体静止的水平面 上，试求水平给物体弹力所产生的加速 度以及物体的加速度。
一个物体受到 F1 = 4N 作用时，产生的加速度为a1 = 2m/s2；该物体再受到一个F2 = 6N的力作用时， 物体的加速度是多少？

牛
顿 第
F=kma
二
定 力的单位：
律
若规定 1N=1kg.m/s2 则K=1
牛顿第二定律的数学表达式：
F=ma
牛 思考与讨论
顿 第 二 定 律
从F=ma可知：无论一个多小的力F都可 以使物体产生加速度a，可是蚂蚁用力却 推不动放在水平地面上的一块砖，这跟 牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？
的 理
牛顿第二定律进一步的表述为：
求出a 的加F速合 度为15正0，0N意味 1着.5它m的/ s方2 向 与X轴2 正方m向相1同00，0k即g与初速度方向
相同
小
牛顿定律应用的一 示 意
受 力 分 析
受 力 情 况
图
加 运运 画
速
动动 情分
运 动
度
况析
草 图
简 单 如图所示，在光滑水平面上有一平面直 应 角坐标系，其中x轴正方向指向正东，y 用 轴正方向指向正北方向，坐标原点处放
解
物体的加速度的大小与合外力成
正比.与质量成反比.加速度方向与
合外力方向相同.
表达式： F合=ma
理解: a = mF
(1)同体性: a 、F、m对应于同一物体
牛顿第二定律内容中前半句话
的“物体”是指同一个物体吗?
理解: a = mF
(2)矢量性: a与F 的方向总是相同
牛顿第二定律内容中后半句话： 加速度的方向跟作用力的方向相同。
一质量为2kg的物体。
（1）现对物体施一东偏北600方向的水平力 F1=10N，物体获得的加速度多大？方向如何？
北
y F1
西
0
东
x
南
简 单 如图所示，在光滑水平面上有一平面直 应 角坐标系，其中x轴正方向指向正东，y 用 轴正方向指向正北方向，坐标原点处放

体的质量成正比，与物体的加速度成反比；
B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受
的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；
C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所
受的合外力成正比，与其质量成反比；
D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过
测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力 都可以使物体产生加速度。可是我们用 力提一个很重的物体时却提不动它，这
有没a有2
F2
其他F方2
法？
F2
1.内容
某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步
1、表达式：速速时度牵逐引渐力增为大20的00变N加，速产运生动的加速度应为多大？合(假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
解:以汽车为研究对象,减速时受力分析如右图
由v0=100km/h=27.8m/s，vt=0，vt=v0+at得：
a1
0v0 t
v0 t
FN
由牛顿第二定律得：
Ff
F f m 1 a m t0 v 11 7 2 0 0 .8 7 0 4N 37 mg
当汽车重新起步加速时受力分析如图，
由牛顿第二定律得：F-Ff=ma2
D．物体的加速度大小不变一定受恒力 作用
某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当 达到108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停 下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速 时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？ (假定试车过程中汽车受到的阻力不变。)
FN
Ff
FN
Ff
F
mg
mg

质量不同的物体，所受重力不一样， 它们自由下落时加速度却是一样的。你怎 样解释？
牛顿第二定律
内容:物体加速度与合外力F合成正比.与质量m成
课 反比.加速度方向与合外力方向相同.
堂
理解：F合
=ma
因果性 矢量性 瞬时性 同体性 相对性 统一性
牛顿第二定律解题的一般思路
小 明确研究对象
画
结
力受 的力
分析
FN
F阻
FN
F阻
F
G 汽车减速时受力情况
G 汽车重新加速时的受力情况
某质量为1000kg的汽车在平直路面试车，当达到 108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停了下来。 汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为 2000N，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车 受到的阻力不变。
N
解：沿汽车运动的方向建立坐标系
的方向相同。
A F
分析右图力F与a的方向关系
光滑水平面
同向性(也叫矢量性)
再分析右图：
物体受到拉力F之前静止
物体受到拉力F之后做什么运动？ A
F
撤去拉力F后，物体做什么运动？ 光滑水平面
以化上，分存析在知 瞬瞬道 时时物 对体 应对的的应加关性速系度。 随合力的变化而变
力与加速度同时产生，同时消失
a∝F/m 或 F∝ma
写成等式：F=kma
其中k为比例系数
二、力的单位
我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这 个单位是根据牛顿第二定律来定义的：
F=kma
如果选取合适的单位，上式中k=1，上式简化成：
F=ma.
使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。
即：1牛=1千克 ·米/秒2

选取正方向或建立坐标系， 通常以加速度方向为正方向
用牛顿第二定律解题的一般步骤
汽车重新加速时的受力情况
例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
（A）
思考
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？
3
2
1
确定研究对象。
根据牛顿第二定律列方程求 解，必要时进行检验或讨论。
分析物体的受力情况和运动情 况，画出研究对象的受力分析图。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F
FN
G
F阻
正交分解法
平行四边形法
例2：一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？
F1
F2
0
F
x
y
0
F1
F2
【当堂训练】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速度。
G
N
f
x
y
解题步骤：
１.研究对象：
木块
２.受力分析
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
５.解方程（组）
Ｆ
v
谢谢大家！
§4.3牛顿第二定律

各个力都满足F=ma每个力都独立产生各自的
加速度，这些加速度的矢量和，即为物体具
有的合加速度。
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4.同体性：F=ma中，F，m，a这三个物理
量均是针对同一物体的。
5.因果关系：公式F=ma表明，只要物体所
Ｆ
Ｆ
Ｆ
y
ＦN
v
f
Fx x
f
Fx
x
G
Fy G Ｆ
Fx F cos 30 Fy F sin 30 Fx F cos 30 Fy F sin 30
列方程（在y轴上没有运动） 列方程（在y轴上没有运动）
在y方向上：FN Fy G(1) 在y方向上：FN G Fy
在x方向上：Ｆ合＝ Fx f
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5）F沿水平推 (G=20N Ｆ=20N f=4N)
3.斜面 G=20N 1）光滑
ＦN
2）粗糙 f=6N
ＦN
v
Gx
Gy
vБайду номын сангаас
Gx
f
Gy
G
G
Gx G sin 30 Gy G cos 30
列方程（在y轴上没有运动） 列方程（在y轴上没有运动）
在y方向上：FN Gy 在y方向上： FN Gy
在x方向上：Ｆ合＝ Gx 在x方向上：Ｆ合＝ Gx f

4、应用
1、根据牛顿第二定律，即使再小的力也 可以产生加速度，那么我们用一个较小的 力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这 和牛顿第二定律是不是矛盾?
不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力．
2、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
牛顿牛第顿一第定一律定律说明维持物体的速度不需要力， 1改、变定物性定体义的了速力度的才概需念要2力、定。义牛了顿惯第性一的定概律念 定义 3了建、力 立定， 的义了而 ，惯牛如性顿果系第 我的二 们概定 不念律 知4是 道、定在 物性力 体力的 在和定不运义受动的力的基情关系础况上下 牛是顿怎第样二的定运律动状态，要研究物体在力的作用下 是是在怎力么的运定动义的的基，础显上然建是立不的可。能的，所以牛顿第 牛第一二顿二定定第定律律一 律代是定 代替研律 替的究是 的研 ，，力究也也学力即即的学不不出的是是发出牛牛点发顿顿，点第，二第是是定二不不律定能能 的律用用 特的牛牛 例特顿顿。例第。
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上 照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大 之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已， 理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策， 吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与 行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不 越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担 为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地 载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立 川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧 进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。 久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知， 幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世 若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便 明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太 了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目 受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服 ，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑 封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所 决定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不 ，而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。 ，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾。发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能 志，并把研究继续下去。我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有 ，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而 意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动 幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。意志若 如何，它都帮助了暴力。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。意志坚强，只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。卓越的人的一 和艰难的遭遇里百折不挠。疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出 硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。

1N＝1 kg·m/s2
3.牛顿第二定律的理解与应用位
t
70s
汽车受到的阻力是437 N，方向与运动方向相反。
重新起步后，汽车的受力如图：
F合=F牵－F阻 =2 000N-437N=1 563N
由牛顿第二定律 F合 ma 得
FN
F阻
F牵
x
O
F合 1563N
2
a2

1.42m / s
m 1100kg
G
重新起步产生的加速度是1.42 m/s2，方向与运动方向相同。
C．加速度的方向与合外力的方向一致
D．当外力停止作用时，加速度随之消失
矢量性
瞬时性
力是产生加速度的原因，但是没有
加速度时，也可受力 （F合=0）
【练习2】静止在光滑水平面上的物体，受到一个很小的水平推力，
在力刚开始作用的瞬间，物体是否立即获得加速度？是
否立即获得速度？
力作用的瞬间，物体即获得加速度，力和加速度
要的力：F=ma=1 kg×1m/s2= 1 kg·m/s2
(3)若把 1 kg·m/s2 叫做“一个单位”的力，力F的单位就是千克米每二
次方秒。后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示。
在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)
，力的单位取牛顿(N) 时，牛顿第二定律可以表述为：
a合a合
F牵
牵
Ga2
a
不受力的物体在其中会保持静止和匀速直线
运动状态的参考系。
牛顿运动定律只在惯性参考系内成立
牛顿运动定律只对宏观低速物体成立
【练习1】下列对牛顿第二定律的理解正确的是( CD)
A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比