对牛顿第二定律的理解及其应用

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1、对牛顿第二定律的理解及其应用一、对牛顿第二定律的理解1、矢量性合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向变，加速度方向变，加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。2、瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化。3、同一性侗体性）°=生屮各物理最均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的m问题是研究対象的选择与确定。4、相对性在G=竺中，a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的即a是相对于没有加速度参照m系的。5、独立性理解一：F合产生的加速度8是物体的总加速度，根据矢最的合成与分解，则有

2、物体在x方向的加速度8x；物体在y方向的合外力产生y方向的加速度级。牛顿第二定律分量式为：EFv=ma.和工耳=叫。二、牛顿第二定律的应用1、幣体法与隔离法（同体性）选择研究对象是解答物理问题的首要环节，在很多问题中，涉及到相连接的儿个物体，研究对象的选择方案不惟一。解答这类问题，应优先考虑整体法，因为整体法涉及研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。但对于大多数平衡问题单纯用整体法不能解决，通常采用“先整体，后隔离”的分析方法。2、牛顿第二定律瞬时性解题法（瞬时性）牛顿笫二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，做变加速运动的物体，其加速度时刻

3、都在变化，某时刻的加速度叫瞬时加速度，而加速度由合外力决定，当合外力恒定时，加速度也恒定，合外力变化吋，加速度也随之变化，且瞬时力决定瞬吋加速度。解决这类问题要注意：（1）确定瞬时加速度的关键是止确确定瞬时合外力。（2）当指定某个力变化时，是否还隐含着其它力也发牛变化。（3）整体法、隔离法的合力应用。3、动态分析法4、正交分解法（独立性）（1）、平行四边形定则是矢量合成的普遍法则，若二力合成，通常应用平行四边形定则，若是多个力共同作用，则往往应用正交分解法（2）正交分解法：即把力向两个相互垂直的方向分解，分解到直角坐标系的两个轴上，再进行合成，以便

4、于计算解题。5、结论求解法：结论：物体由竖直鬪周的顶点从静止出发，沿不同的光滑直线轨道运动至圆周上另外任一点所用的时间相同。三、牛顿第二定律应用的典型问题1•力和运动的关系力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。由严=炖幺知，加速度与力有直接关系，分析清楚了力，就知道了加速度，而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系，加速度与速度同向时，速度增加；反Z减小。在加速度为零时，速度有极值。例1・如图1所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始口由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度

5、后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）O1图1A.小球刚接触弹簧憐间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增人后减小D.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后増大解析：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。例2.—航天探测器完成对刀球的探测任务后，在离开刀球的过程中，由静止开始沿着与月球表

6、而成一倾斜如的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（）A.探测器加速运动吋，沿直线向后喷气B.探测器加速运动时，竖直向下喷气C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.探测器匀速运动时，不需要喷气解析：受力分析如图2所示，探测器沿直线加速运动时，所受合力盛方向与运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，由牛顿第三定律可知，喷气方向斜向下方；匀速运动时，所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。故正确答案选C。图22.力和加速度的瞬时对应关系（1）物体

7、运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系。每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时Z间或瞬时Z后的力无关。若合外力变为零，加速度也立即变为零（加速度可以突变）。这就是牛顿第二肚律的瞬吋性。（2）中学物理中的“绳”和“线”，一般都是理想化模型，具有如下几个特性：①轻，即绳（或线）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一根绳（或线）的两端及其中间各点的张力大小和等。②软，即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能弯曲）。由此特点可知，绳与其他物体相互作用力的方向是沿着绳子H背离受力物体的方向。③不可伸长：即无论绳了所受拉力多大，

8、绳了的长度不变。由此特点知，绳子中的张力可以突变。（3）中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下儿个特性