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牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用:

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
牛頓第二定律：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表達(dá)式F_合=ma。
牛頓第三定律：兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。
2、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟
①認(rèn)真分析題意，明確已知條件和所求量；
②選取研究對(duì)象，所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)，同一題，根據(jù)題意和解題需要也可先后選取不同的研究對(duì)象；
③分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況；
④當(dāng)研究對(duì)對(duì)象所受的外力不在一條直線上時(shí)；如果物體只受兩個(gè)力，可以用平行四力形定則求其合力；如果物體受力較多，一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上，分別求合力；如果物體做直線運(yùn)動(dòng)，一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)方向上；
⑤根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程，物體所受外力，加速度、速度等都可以根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代公式，按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算；
⑥求解方程，檢驗(yàn)結(jié)果，必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。

牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決常見問題：

Ⅰ、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題：已知力求運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)動(dòng)求力
①根據(jù)物體的受力情況，可由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的運(yùn)動(dòng)情況；根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，可由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再通過牛頓第二定律確定物體所受的外力。
②分析這兩類問題的關(guān)鍵是抓住受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的橋梁——加速度。
③求解這兩類問題的思路，可由下面的框圖來表示。

Ⅱ、超重和失重
物體有向上的加速度（向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)或向下減速運(yùn)動(dòng)）稱物體處于超重，處于超重的物體對(duì)支持面的壓力F_N（或?qū)�懸掛物的拉力）大于物體的重力mg，即F_N=mg+ma；物體有向下的加速度（向下加速運(yùn)動(dòng)或向上減速運(yùn)動(dòng)）稱物體處于失重，處于失重的物體對(duì)支持面的壓力F_N（或?qū)�懸掛物的拉力）小于物體的重力mg，即F_N=mg-ma。
Ⅲ、連接體問題
連接體：當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體通過繩、桿、彈簧相連，或多個(gè)物體直接疊放在一起的系統(tǒng)。處理方法——整體法與隔離法：

當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體相對(duì)同一參考系具有相同加速度時(shí)，有些題目也可采用整體與隔離相結(jié)合的方法，一般步驟用整體法或隔離法求出加速度，然后用隔離法或整體法求出未知力。
Ⅳ、瞬時(shí)加速度問題
①兩種基本模型
剛性繩模型（細(xì)鋼絲、細(xì)線等）：認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變即可產(chǎn)生彈力的物體，它的形變的發(fā)生和變化過程歷時(shí)極短，在物體受力情況改變（如某個(gè)力消失）的瞬間，其形變可隨之突變?yōu)槭芰η闆r改變后的狀態(tài)所要求的數(shù)值。
輕彈簧模型（輕彈簧、橡皮繩、彈性繩等）：此種形變明顯，其形變發(fā)生改變需時(shí)間較長(zhǎng)，在瞬時(shí)問題中，其彈力的大小可看成是不變。
②解決此類問題的基本方法
a、分析原狀態(tài)（給定狀態(tài)）下物體的受力情況，求出各力大�。ㄈ粑矬w處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件；若處于加速狀態(tài)則利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律）；
b、分析當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)（燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個(gè)力等），哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失（被剪斷的繩、彈簧中的彈力，發(fā)生在被撤去物接觸面上的彈力都立即消失）；
c、求物體在狀態(tài)變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律，求出瞬時(shí)加速度。
Ⅴ、傳送帶問題
分析物體在傳送帶上如何運(yùn)動(dòng)的方法
①分析物體在傳送帶上如何運(yùn)動(dòng)和其它情況下分析物體如何運(yùn)動(dòng)方法完全一樣，但是傳送帶上的物體受力情況和運(yùn)動(dòng)情況也有它自己的特點(diǎn)。具體方法是：
a、分析物體的受力情況
在傳送帶上的物體主要是分析它是否受到摩擦力、它受到的摩擦力的大小和方向如何、是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。在受力分析時(shí)，正確的理解物體相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向，也就是弄清楚站在傳送帶上看物體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)是至關(guān)重要的！因?yàn)槭欠翊嬖谖矬w與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向決定著物體是否受到摩擦力和摩擦力的方向。
b、明確物體運(yùn)動(dòng)的初速度
分析傳送帶上物體的初速度時(shí)，不但要分析物體對(duì)地的初速度的大小和方向，同時(shí)要重視分析物體相對(duì)于傳送帶的初速度的大小和方向，這樣才能明確物體受到摩擦力的方向和它對(duì)地的運(yùn)動(dòng)情況。
c、弄清速度方向和物體所受合力方向之間的關(guān)系
物體對(duì)地的初速度和合外力的方向相同時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)，相反時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)；同理，物體相對(duì)于傳送帶的初速度與合外力方向相同時(shí)，相對(duì)做加速運(yùn)動(dòng)，方向相反時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)。
②常見的幾種初始情況和運(yùn)動(dòng)情況分析
a、物體對(duì)地初速度為零，傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)（也就是將物體由靜止放在運(yùn)動(dòng)的傳送帶上）
物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況如圖1所示：其中V是傳送帶的速度，V₁₀是物體相對(duì)于傳送帶的初速度，f是物體受到的滑動(dòng)摩擦力，V₂₀是物體對(duì)地運(yùn)動(dòng)初速度。（以下的說明中個(gè)字母的意義與此相同）

物體必定在滑動(dòng)摩擦力的作用下相對(duì)于地做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。其加速度由牛頓第二定律，求得；
在一段時(shí)間內(nèi)物體的速度小于傳送帶的速度，物體則相對(duì)于傳送帶向后做減速運(yùn)動(dòng)，如果傳送帶的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的話，最終物體與傳送帶相對(duì)靜止，以傳送帶的速度V共同勻速運(yùn)動(dòng)。
b、物體對(duì)地初速度不為零其大小是V₂₀，且與V的方向相同，傳送帶以速度V勻速運(yùn)動(dòng)（也就是物體沖到運(yùn)動(dòng)的傳送帶上）
若V₂₀的方向與V的方向相同且V₂₀小于V，則物體的受力情況如圖1所示完全相同，物體相對(duì)于地做初速度是V₂₀的勻加速運(yùn)動(dòng)，直至與傳送帶達(dá)到共同速度勻速運(yùn)動(dòng)。
若V₂₀的方向與V的方向相同且V₂₀大于V，則物體相對(duì)于傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，它受到的摩擦力方向向后，如圖2所示，摩擦力f的方向與初速度V₂₀方向相反，物體相對(duì)于地做初速度是V₂₀的勻減速運(yùn)動(dòng)，一直減速至與傳送帶速度相同，之后以V勻速運(yùn)動(dòng)。

c、物體對(duì)地初速度V₂₀，與V的方向相反
如圖3所示：物體先沿著V₂₀的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至對(duì)地的速度為零。然后物體反方向（也就是沿著傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向）做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
若V₂₀小于V，物體再次回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度變?yōu)?V₂₀，全過程物體受到的摩擦力大小和方向都沒有改變。
若V₂₀大于V，物體在未回到出發(fā)點(diǎn)之前與傳送帶達(dá)到共同速度V勻速運(yùn)動(dòng)。

說明：上述分析都是認(rèn)為傳送帶足夠長(zhǎng)，若傳送帶不是足夠長(zhǎng)的話，在圖2和圖3中物體完全可能以不同的速度從右側(cè)離開傳送帶，應(yīng)當(dāng)對(duì)題目的條件引起重視。
物體在傳送帶上相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)距離的計(jì)算
①弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況，計(jì)算出在一段時(shí)間內(nèi)的位移X₂。
②計(jì)算同一段時(shí)間內(nèi)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的位移X₁。
③兩個(gè)位移的矢量之△X=X₂-X₁就是物體相對(duì)于傳送帶的位移。
說明：傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體相對(duì)于地的加速度和相對(duì)于傳送帶的加速度是相同的。
傳送帶系統(tǒng)功能關(guān)系以及能量轉(zhuǎn)化的計(jì)算
物體與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)時(shí)摩擦力的功
①滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功
由動(dòng)能定理，其中X₂是物體對(duì)地的位移，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可能做正功，也可能做負(fù)功，物體的動(dòng)能可能增加也可能減少。
②滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳送帶做的功
由功的概念得，也就是說滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳送帶可能做正功也可能做負(fù)功。例如圖2中物體的速度大于傳送帶的速度時(shí)物體對(duì)傳送帶做正功。
說明：當(dāng)摩擦力對(duì)于傳送帶做負(fù)功時(shí)，我們通常說成是傳送帶克服摩擦力做功，這個(gè)功的數(shù)值等于外界向傳送帶系統(tǒng)輸入能量。
③摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功等于摩擦力對(duì)物體和傳送帶做的功的代數(shù)和。
即
結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)總是做負(fù)功，這個(gè)功的數(shù)值等于摩擦力與相對(duì)位移的積。
④摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功的物理意義是：物體與傳送帶相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，即。
4、應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)常用的方法：整體法和隔離法、正交分解法、圖像法、臨界問題。

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