论文导读:牛顿第二定律是动力学的核心定律，在整个物理学中占有非常重要的位置，因此在理解牛顿第二定律时，应严格把握“五性”。本文选自《理科考试研究》。《理科考试研究》杂志(半月刊)创办于1994年，由哈尔滨师范大学主办，属文化教育类刊物，国际刊号为ISSN1008-4126,国内刊号为cn23-1365/G4，在国内外发行，读者群为普通初、高级中学学生和中学理科教师。本刊的办刊宗旨是全面推进中学生的素质教育和切实强化中学理科教师实施素质教育的能力和水平，重在提供考试信息，研究考试规律，探索应试策略，指导升学复习，致力于大面积提高中考和高考成绩，力求有更多的考生榜上题名。
关键词:牛顿第二定律,物理论文范文
一、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。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。
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，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
解析：对人受力分析，他受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff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：
Ff=macos30°,FN-mg=masin30°
因为=，解得=。
二、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—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。当物体所受到的合外力发生变化时，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天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为：
A.a1=ga2=0B.a1=ga2=g
C.a1=2ga2=0D.a1=0a2=g
解析：分别以A，B为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前A，B静止。如图3，A球受三个力，拉力T、重力mg和弹力F。B球受两个力，重力mg和弹簧拉力F′(大小等于F)。
A球：T-mg-F=0①
B球：F′-mg=0②
由式①，②解得T=2mg，F=mg
剪断时，A球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不可改变，弹力还存在。如图4，A球受重力mg、弹簧给的弹力F。同理B球受重力mg和弹力F′。
A球：-mg-F=maA③
B球：F′-mg=maB④
由式③解得aA=-2g(方向向下)
由式④解得aB=0
故C选项正确。
三、独立性
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。
例3：如图5所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有小球m，劈形物体从静止开始释放，小球在碰到斜面前的运动轨迹是：
A.沿斜面向下的直线B.抛物线
C.竖直向下的直线D.无规则的曲线
解析：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即C选项正确。
四、同体性
公式F=ma中a、m、F属于同一研究对象，在运用牛顿定律解题时可以以某一个物体为对象，也可以以由几个物体组成整体为对象。
例4：一人在井下站在吊台上，用如图6所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg，人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2，求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)
解析：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图7所示，F为绳的拉力，由牛顿第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a
则拉力大小为：F==350N
隔离人为研究对象，受力情况如图8所示，其中FN是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：F+FN-Mg=Ma，故FN=M(a+g)-F=200N
由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压力大小为200N，方向竖直向下。
五、条件性
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。
