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三点剖析

一、牛顿第二定律及确定力的单位

1.牛顿第二定律

质量相同的物体，其产生的加速度跟它受到的合力成正比，即a1∶a2=F1∶F2，或者a∝F.当合力F一定时，可以得到a∝或a1∶a2=m2∶m1.总结上面的结果，可以得出a∝.此比例式要改写成等式，必须加上比例常数，得F=kma，选择国际单位制，力的单位用牛顿，质量的单位用千克，加速度的单位用米/秒2.国际上规定，质量为1 kg的物体，当获得1 m/s2的加速度时，受到的合外力为1 N.因此，在国际单位制下，比例系数k为1，上式则可简化为F=ma.

2.物理意义

牛顿第二定律的表达式F=ma，等式左边是物体受到的合外力，右边反映了质量是m的物体在这个力作用下的效果是产生加速度a，它突出了力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态改变的原因，即力是让物体产生加速度的原因.物体的加速度跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律的物理意义，牛顿第二定律的物理意义还在于建立了物体的加速度与力及质量之间的定量关系，从而把运动和力结合起来，建立了力和运动之间的桥梁，知道物体的运动规律可以研究物体的受力情况，知道物体的受力情况可以预测物体的运动情况.

【例1】（经典回放）在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图5-3-1所示.当旅客看到弹簧的长度变长时,对火车运动状态的判断可能是（ ）

图5-3-1

A.火车向右方运动，速度在增加中 B.火车向右方运动，速度在减小中

C.火车向左方运动，速度在增加中 D.火车向左方运动，速度在减小中

思路分析：本题如直接分析火车的运动，将不知从何下手，由于小球随车一起运动，因此取小球作为研究对象.

解析：由于弹簧变长了，故小球受到向左的弹力，即小球受到的合力向左.

因为加速度与F合同向，故小球的加速度方向向左.加速度a方向向左，并不能说明速度方向也向左，应有两种可能：

（1）速度v向左时，a与v方向相同，v增大，做加速运动，C正确.

（2）速度v方向向右时，a与v方向相反，速度v减小，做减速运动，B正确.

答案：BC

二、应用牛顿第二定律进行计算

用牛顿第二定律解题要按一定的程序来分析，否则，对于简单的问题易出现疏漏，造成不应有的错误；而对比较复杂的问题会感到无从下手，颇费思索，一般应用可按下列程序：

1.确定研究对象（隔离法和整体法）.在分析和解答物理问题时，首先遇到的关键问题就是研究对象的选取.选取研究对象的基本方法有两种：一是隔离法，二是整体法.

2.对研究对象进行受力分析，并画受力分析图.

3.建立直角坐标系.（一般取加速度a的方向为x轴的正方向，与之垂直的方向为y轴