牛顿第二定律
知识要点梳理
知识点一——牛顿第二定律
▲知识梳理
一、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力处边成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。
2．牛顿第二定律的比例式为；表达式为。
3．力的单位是牛（N），1 N力的物理意义是使质量为m=1kg的物体产生的加速度的力。4．几点说明：
（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。
（2）矢量性：是一个矢量方程，加速度a与力F方向相同。
（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关。
（4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。
二、整体法与隔离法
1．连接体：由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。
2．隔离体：把某个物体从系统中单独“隔离”出来，作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法（称为“隔离审查对象”）。
3．整体法：把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。
三、正交分解法与牛顿第二定律的结合应用
当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速
度方向和垂直加速度方向上，有：（沿加速度方向）；(垂直于加速度方向）
特殊情况下分解加速度比分解力更简单。
应用步骤一般为：
①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况并画出受力图；③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x 轴和y轴上；④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；⑤统一单位，计算数值。
四、用牛顿运动定律解题的一般步骤
1．审题，明确题意，清楚物理过程；
2．选取研究对象，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统；
3．运用隔离法对研究对象进行受力分析，画出受力示意图；
4．建立坐标系，一般情况下可选择物体运动方向或加速度方向为正方向；
5．根据牛顿运动定律、运动学公式、题目所给的条件列方程；
6．解方程，对结果进行分析，检验或讨论。
▲疑难导析
一、对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律是动力学的核心内容，在中学物理中有非常重要的地位。为了深刻理解牛顿第二定律，要从
不同的角度，多层次、系统化地揭示其丰富的物理内涵。概括地讲，牛顿第二定律有“四同”“一相对”的特点。“四同”即同一单位制、同体、同时、同向；“一相对”即运动相对一定的参考系。
同单位制统一国际单位制：F的单位用牛（N），m的单位用千克（kg），a的单位用米／秒（)，采用同一单位制的单位时，“”中的比例系数k为1，牛顿第二定律的表达式“”才成立。
同体性F、m、a三者都针对同一物体，其中F是该物体所受的外力，m是该物体的质量，a是在F作用下该物体的加速度。
同时性F与a是瞬时对应的，它们同时存在，同时变化，同时消失。物体在每一时刻的瞬时加速度都是与那一时刻所受的合外力成正比的，恒力产生恒定的加速度，变力产生变化的加速度，某一方向上合外力不为零，就在这一方向上产生加速度，加速度的方向与运动方向无关。
同向性F与a的方向永远是一致的，也就是说合外力的方向决定了物体加速度的方向，加速度的方向反映了物体所受合外力的方向。
相对性在牛顿第二定律中，加速度a与参考系的选取有关，必须选取相对于地球保持静止或做匀速直线运动的物体作为参考系（即所选参考系必须是惯性系），不然，牛顿第二定律是不成立的，通常选地球为参考系。
二、关于连接体问题的求解方法
1．概念：所谓连接体问题，是指运动过程中几个物体或上下叠放在一起，或前后挤压在一起，或由间接的场力（如万有引力、电场力、磁场力……）作用在一起、或通过细绳、轻杆、轻弹簧连在一起的物体组。2．思维方法：求解此类问题时，可以整体研究也可隔离分析，把系统内的所有物体看成一个整体，这个整
体的质量等于各物体的质量之和，即，当整体受到的外力F已知时，可用牛顿
第二定律求出整体的加速度，这种处理问题的思维方法叫做整体法。
求解物体间的相互作用时，常把某个物体从系统中“隔离”出来，作为研究对象，分析受力情况，依据牛顿第二定律列方程。如果问题较复杂，涉及未知量较多，只“隔离”一个物体不够，还必须再“隔离”第二个物体、第三个物体等。总的原则是所列方程数与未知量个数相等就可以了。这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离法。
处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体，一般都是运动整体的加速度相同，可以由整体求解出加速度，然后应用于隔离后的每一部分；或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的，两种方法互相配合交替使用，常能更有效地解决有关连接体问题。
：如图所示，质量为和的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动，在三个阶段的运动中，线上张力的大小（）
A．由大变小B．由小变大
C．始终不变D．由大变小再变大
知识点二——力学单位制
▲知识梳理
1．基本物理量与基本单位
力学中的基本物理量共有三个，分别是质量、时间、长度；其单位分别是千克、秒、米；其表示的符号分别是kg、s、m。
2．测量三个力学基本物理量的仪器
测量三个力学基本物理量的仪器分别是天平、停表、直尺。
3．单位制与国际单位制
由规定了的基本物理量，依据物理规律与公式推导出的物理量的单位叫导出单位，这样的物理量叫做导出物理量。
4．单位制由基本单位和导出单位共同组成
国际单位制是一种国际通用、包括一切计量领域的单位制。
▲疑难导析
1．基本单位
在物理学中，以质量、长度、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量共七个物理量作为基本物理量。以它们的单位千克（kg）、米（m）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、坎德拉（cd）、摩尔（mol）为基本单位。
2．基本单位的选定原则
（1）基本单位必须具有较高的精确度，并且具有长期的稳定性与重复性。
（2）必须满足由最少的基本单位构成最多的导出单位。
（3）必须具备相互的独立性。
在力学单位制中选取米、千克、秒作为基本单位，其原因在于“米”是一个空间概念；“千克”是一个表述质量的单位；而“秒”是一个时间概念。三者各自独立，不可替代。
3．单位制在物理学中的应用
单位制的建立在物理运算中非常重要，规定了单位制就可以省去计算过程中繁杂的单位计算和书写，而在计算过程中无须再把所有物理量的单位一一写出，只需在式子末尾写出所求物理量的单位即可，从而简化计算过程。当然，必须统一选用国际单位制。
：关于力学单位制，下列说法正确的是（）
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是
典型例题透析
类型一——力、加速度、速度的关系
合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速度和加速度不是瞬时关系。同时要注意是加速还是减速只取
