牛顿运动定律知识点总结归纳

牛顿运动定律

1、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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。（1 ）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；

（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速

度定义：a ，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产

A t

生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）；

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（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性一一惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是

惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的

量度。

（4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，因此它不是一个实验定律

（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿

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第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量

地给出力与运动的关系。

f ~1

2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式F=ma.

（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的

运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；

（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，力的瞬时效果是加速度而不是速度；

（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F x=ma x,F y=ma y, 若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a 表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不

是物体的实际加速度。

（4）牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位一一牛顿（使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为

2

1N,即1N=1kg.m/s .

（5 ）应用牛顿第二定律解题的步骤：

①明确研究对象。

②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的

方向在受力图旁边画出来。

③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象

在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

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④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。

3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

理解要点：

⑴作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；

（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；

（3 ）作用力和反作用力是同一性质的力；

（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。

（5）区分一对作用力反作用力和一对平衡力：一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种

性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失

后，另一个可能仍然存在。

5•超重和失重：（1）超重：物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。处于超重状态的物体对支持面的压力 F （或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma.；

（2）失重：物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。处于失重状态的物体对支持面的压力F N（或对悬挂物

的拉力）小于物体的重力mg，即F z=mg —ma,当a=g时，F N=O,即物体处于完全失重。

6、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决

宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3）只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。

7•常用公式

F=ma

V A2-V0A2=2ax

T=2x/a A1/2

V=v0+at,x=v0t+1/2atA2

二、解析典型问题

问题1必须弄清牛顿第二定律的矢量性。

牛顿第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。

精心整理

例1、如图1所示，电梯与水平面夹角为 30°,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的 6/5,则人

与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？

分析与解：对人受力分析，他受到重力

mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用，如图1所示•取水平向右为x 轴正

向，竖直向上为y 轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：

0 0

F f =macos30 ,F N -mg=masin30

因为二6

，解得F 3

.

mg 5 mg 5

问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。

牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，

描述的是力的瞬时作用效果 一产生加速度。物体在某一时刻加速度

的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。 时，它的加速度随即也要发生变化， F=ma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同

时产生、同时变化、同时消失。

例2、如图2( a )所示，一质量为 m 的物体系于长度分别为 L i 、L 2的两根细线上, 的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为 0 , L 2水平拉直，物体处于平衡状态。现将 L 2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。

(I )下面是某同学对该题的一种解法:

保持平衡，有

剪断线的瞬间，T 2突然消失，物体即在 T 2反方向获得加速度。因为 m

a ,所以加速度a = gtan 0，方向在T 2反方向。

你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。

(2)若将图2(a)中的细线L i 改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图

2(b)所示，其他条件不变，求解的

步骤和结果与(I )完全相同，即a = gtan 0，你认为这个结果正确吗？请说明理由。

分析与解：(1 )错。因为L 2被剪断的瞬间，L i 上的张力大小发生了变化。 剪断瞬时物体的加速度 a=gsin 0 .

(2)对。因为L 2被剪断的瞬间，弹簧 L i 的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。

当物体所受到的合外力发生变化

T i cos 0 = mg T i sin 0 = T 2, T 2= mgtan 0

图

2(a)