牛顿第二定律解析及应用探讨

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1、牛顿第二定律解析及应用探讨摘要：在高中物理教学中，牛顿第一定律明确了的力的概念与惯性，并且表明力能够让物体的运动状态产生变化，也就是加速度产生的原因。而牛顿第二定律对力、惯性以及加速度的定量关系进一步明确，这是一个从定性的认识朝着定量化表述的转变。本文在分析牛顿第二定律的基本特性和适用范围的基础上，通过具体的应用，阐述了牛顿第二定律的具体应用。关键词：牛顿第二定律；特性；应用在经典力学中，牛顿第二定律是基础核心所在，也是动力学领域中不可或缺的一项。那么，在物理学习中，如何去解析牛顿第二定律，做好定律的应用，就成为当前每一位学习物理的学生都

2、需要掌握的，也是帮助学生走进物理世界，奠定物理知识学习基础的根本所在。1基本特性第一，瞬时性。我们通过牛顿第二定律可以了解到在感受到力F的作用下，会瞬间产生加速度a，力产生的时间与加速度产生的时间相同，两者是同时变化，也是同时消失的。第二，矢量性。牛顿第二定律的矢量性表示为F=ma，力与加速度都是矢量，而力的方向与加速度保持相互的一致。第三，独立性。物体上不同作用力，会有不同的加速度存在，但是不同的力之间互不干扰，物体所受到的外力的合加速度刚好是各个外力加速度的和。第四，因果性。当物体受到力的时候，会导致物体加速度的产生，这样也可以对力是

3、改变物体运动状态的原因进行侧面的解释。第五，同一性。牛顿第二定律是对同一个质点进行研究，不能分开讨论[1]。2适用范围第一，牛顿第二定律只能够用作单个物体的分析，如果存在多个质点，需要选择整体法或者是隔离法。第二，牛顿第二定律只能够在惯性参考系中使用。也就是牛顿定律成立的参考系。第三，牛顿第二定律主要运用在宏观的低速问题解决中。微观问题解决需要运用量子力学，而高速问题则要考虑到相对论[2]。3牛顿第二定律的应用3.1推动向心力公式牛顿第二定律除开在相关定理与定律推导中发挥作用之外，在曲线运动中有着重要的应用空间，如推导向心力公式[3]。如

4、图1所示，在受到拉力F作用下，一质点在光滑的平面上做着匀速圆周运动，按照牛顿第二定律有：。-4-图2而，即。如图2所示，根据矢量三角形，图3当时，所以，，加速度大小为，因此，向心力公式3.2牛顿第二定律在解题中的应用对于牛顿第二定律在解题中的具体应用，分为以下几个类型。3.2.1直接套用例1：在8N力的作用下，一个铁块产生的加速度，那么，在12N的作用下，铁块产生的加速度是多少？分析：这一道题很简单，因为物体的质量是一定的，所以，可以直接套用公式解决。即，可以得出3.2.2已知物体运动，求受力情况如图3所知，有一物体质量为m，与水平成角的

5、斜向上拉力F的作用能够之下，以的加速度沿着水平面运动，水平面与物块之间的动摩因数为0.2，求拉力的大小（注：sin37°=0.6，cos37°=0.8）。-4-图3分析：在已知物体受力情况的前提下，对运动情况问题进行分析。首先，要将研究的对象确定，对物体的受力情况进行分析。总体而言，物体会受到四个方向的力：第一，拉力F，与水平方向保持37°角；第二，地面支持力N，垂直向上；第三，重力G，垂直向下；第四，滑动摩擦力f，方向向左，如图4所示。图4然后，在对物体的加速度进行分析。在题目中已知物体运动的加速度。选择直角坐标系，将F分解成为和，利用

6、牛顿运动定律进行求解。沿着y方向手里平衡，即，，得到。沿着x方向的合力加速度，即4结语总而言之，在高中物理教学中，我们在不断地追求物理规律的本质所在，也是了解物理规律的一个过程，并非是看重在高考解题方面的作用，而是要明白其独有的魅力，这时值得我们每一个教师和每一位学生思考的地方。-4-参考文献[1]何万龄.牛顿第二定律解读[J].中学生数理化(高一版)，2014（11）：25-26.[2]孙兵.牛顿第二定律教学建议三点[J].技术物理教学，2011（04）：14-15.[3]李辉.高中物理牛顿第二定律教学浅谈[J].文理导航(中旬)，20

7、15（02）：36.-4-