【力学】三、牛顿运动定律 第 1 页 共 6 页 牛顿运动定律的应用——两类动力学问题 一、引入 本单元应以牛顿第二定律为核心，要求学生熟练掌握之．然而，关于物体的“惯性”和作用力与反作用力关系及判断，学生也是极易出错的，因此也要求熟练掌握． 二、教学过程 1.加深对牛顿第二定律的理解 ①对定律中三个关键字的理解 “受”———是指物体所受的力，而非该物体对其他物体所施加的力。 “合”———是指物体所受的所有外力的合力，而非某一分力或某些分力的合力 “外”———是指物体所受的外力，而非内力（即物体内部各部分间的相互作用力，如一列火车各车厢间的拉力）。 ②牛顿第二定律确定了三个关系 大小关系：a∝ mF，加速度的大小与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比． 方向关系：加速度的方向与合外力的方向相同． 单位关系：F＝km a 中，只有当公式两边的物理量均取国际单位制中的单位时，比例系数k 才等于 1，公式才可简化为 F合＝m a。 ③牛顿第二定律反映了加速度和力的五条性质 同体性——F合、m 和a 都是相对于同一物体而言的． 矢量性——牛顿第二定律是一个矢量式，求解时应先规定正方向． 独立性——作用在物体上的每个力都将独立地产生各自 的加速度，合外力的加速度即是这 些加速度的矢量和． 同时性——加速度随 着 合外力的变 化而同时变 化． 瞬 时性——牛顿第二定律是一个瞬 时关系式，它 描 述 了合外力作用的瞬 时效 果 ．如果合外力时刻 变 化，则 牛顿第二定律反映的是某一时刻 加速度与力之间的瞬 时关系． ④ 力、加速度和速度的关系 关于力、加速度和速度的关系，正确的结 论 是：加速度随 力的变 化而变 化，但 力（或加速度）和速度并 没 有直 接 的关系，其变 化规律需 根 据 具 体情 况 分析 。例如，在简谐 运动中，回 复 力、加速度最 大时，振 子 的速度为零 ； 而回 复 力、加速度为零 时，振 子 的速度最大． 2．什 么 样 的问 题 是“牛顿第二定律”的应用问 题 (即物理问 题 的归 类 ) 凡 是求瞬 时力及其作用效 果 的问 题 ；判断质点 的运动性质的问 题 (除 根 据 质点 运动规律判断外)都属 “牛顿第二定律”的应用问 题 ． 动力学的两类 基 本问 题 即： ① 由 受力情 况 判断物体的运动状 态 ； ②由 运动情 况 判断的受力情 况 解决 这 ...
