牛顿第二定律_科普之友

牛顿第二定律

老师课后补充的难点，详细一点，谢谢！

定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力f成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理学的观点来看，牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”。即动量对时间的一阶导数等于外力之和。牛顿第二定律说明了在宏观低速下，∑f∝a，∑f∝m，用数学表达式可以写成∑f=kma，其中的k是一个常数。但由于当时没有规定1个单位的力的大小，于是取k=1，就有∑f=ma，这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式。几点说明：（1）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。（2）f=ma是一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值，一般常取加速度的方向为正方向。（3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物本所受各力正交分解[1]，在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：fx=max，fy=may列方程。4.牛顿第二定律的六个性质：（1）因果性：力是产生加速度的原因。（2）矢量性：力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受核外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑f=ma中，等号不仅表示左右两边数值相等，也表示方向一致，即物体加速度方向与所受合外力方向相同。根据他的矢量性可以用“平行四边形”法讲力合成或分解。（3）瞬时性：当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变；当合外力为零时，加速度同时为零，加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。（4）相对性：自然界中存在着一种坐标系，在这种坐标系中，当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态，这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系，牛顿定律只在惯性参照系中才成立。（5）独立性：作用在物体上的各个力，都能各自独立产生一个加速度，各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度。（6）同一性：a与f与同一物体某一状态相对应。

难点就是f=ma,和外力方向与加速度的方向成正比，你要会画图才行，这就是牛顿的第二运动定律，他的三定律、绝对时空观是经典物理的基础，一般与直线运动的规律的那些公式连在一起求。

1.知道超重和失重现象，能够运用超重、失重观点分析相关问题。2.掌握临界与极值问题及瞬时加速度问题的求解方法。3.重点掌握与本部分内容相关的重要的习题类型及解法。考点地位归纳：牛顿运动定律的综合应用问题是经典物理学的核心内容，是高考的重点和难点，本部分内容的考题突出了与实际物理情景的结合，出题形式多以大型计算题的形式出现，从近几年的高考形式上来看，2009年上海物理卷第22题、海南卷第15题、江苏卷第13题、安徽卷第22题、山东卷第24题、08年上海单科卷第21题、海南卷第15题，07年海南卷第16题均以计算题的形式出现。（一）牛顿运动定律的适用范围及条件1.适用范围牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动（速度远小于光速的运动）。对于高速运动的问题，需用相对论解决；对于微观粒子的运动，需用量子力学解决。2.适用条件牛顿运动定律只在惯性参考系中成立，地面及相对地面做匀速直线运动的参考系均可视为惯性系。

利用牛顿第二定律解题的一般步骤：（1）明确研究对象（2）进行受力分析和运动情况分析（3）建立坐标系，根据定律列方程（一般以a的方向和垂直a的方向建立）fx合=mafy合=0（4）统一已知量的单位，求解方程。