第3节　牛顿第二定律

　　汽车启动时，要用较大的牵引力，这时加速度很大，但速度并不大；而启动之后，开车人就要换挡，牵引力减小，这时加速度减小，而速度很大．加速度的大小取决于哪些因素呢？它们之间满足什么定量关系呢？

　　牛顿第二定律的几个特性

　　1．因果性

　　力是产生加速度的原因，反之不对，没有力也就没有加速度．

　　2．矢量性

　　公式F＝ma是矢量式，任一瞬时，a的方向均与F合方向相同，当F合方向变化时，a的方向同时变化．

　　3．瞬时性

　　牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，a为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受合外力．

　　4．同一性

　　有两层意思：一是指加速度a相对同一惯性系(一般指地球)，二是指F＝ma中F、m、a必须对应同一物体或同一个系统．

　　5．独立性

　　作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，即：Fx＝max，Fy＝may.

　　6．相对性

　　物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的．

　　牛顿第二定律的应用

　　1．应用牛顿第二定律解题的步骤

　　(1)明确研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体．可以是一个整体或进行隔离，由具体情况而定．

　　(2)进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程．

　　(3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向．

　　(4)求合外力F合．

　　(5)根据牛顿第二定律F合＝ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论．

　　2．运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题

　　(1)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算．

　　表示方法：

　　(2)为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x轴正方向有两种方法：

　　①分解力而不分解加速度

　　通常以加速度a的方向为x轴正方向，把力分解到坐标轴上，分别求合力：Fx＝ma，Fy＝0.

　　②分解加速度而不分解力

若分解的力太多，比较繁锁，可根据物体受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a，得ax和ay，根据牛顿第二定律得方程组Fx＝max，Fy＝may.