牛顿第二定律及应用

　　1、牛顿运动定律

　　牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

　　牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F合=ma。

　　牛顿第三定律：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

　　2、应用牛顿运动定律解题的一般步骤

　　①认真分析题意，明确已知条件和所求量;

　　②选取研究对象，所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，同一题，根据题意和解题需要也可先后选取不同的研究对象;

　　③分析研究对象的受力情况和运动情况;

　　④当研究对对象所受的外力不在一条直线上时;如果物体只受两个力，可以用平行四力形定则求其合力;如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上，分别求合力;如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动方向上;

　　⑤根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力，加速度、速度等都可以根据规定的正方向按正、负值代公式，按代数和进行运算;

　　⑥求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。

　　Ⅰ、动力学的两类基本问题：已知力求运动，已知运动求力

　　①根据物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况;根据物体的运动情况，可由运动学公式求出物体的加速度，再通过牛顿第二定律确定物体所受的外力。

　　②分析这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况的桥梁——加速度。

　　③求解这两类问题的思路，可由下面的框图来表示。

　　Ⅱ、超重和失重

　　物体有向上的加速度(向上加速运动时或向下减速运动)称物体处于超重，处于超重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg，即FN=mg+ma;物体有向下的加速度(向下加速运动或向上减速运动)称物体处于失重，处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg，即FN=mg-ma。

　　Ⅲ、连接体问题

　　连接体：当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连，或多个物体直接叠放在一起的系统。处理方法——整体法与隔离法：

　　当两个或两个以上的物体相对同一参考系具有相同加速度时，有些题目也可采用整体与隔离相结合的方法，一般步骤用整体法或隔离法求出加速度，然后用隔离法或整体法求出未知力。

　　Ⅳ、瞬时加速度问题

　　①两种基本模型

　　刚性绳模型(细钢丝、细线等)：认为是一种不发生明显形变即可产生弹力的物体，它的形变的发生和变化过程历时极短，在物体受力情况改变(如某个力消失)的瞬间，其形变可随之突变为受力情况改变后的状态所要求的数值。

　　轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等)：此种形变明显，其形变发生改变需时间较长，在瞬时问题中，其弹力的大小可看成是不变。

　　②解决此类问题的基本方法

　　a、分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，求出各力大小(若物体处于平衡状态，则利用平衡条件;若处于加速状态则利用牛顿运动定律);

　　b、分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失);

　　c、求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度。

　　Ⅴ、传送带问题