謝紅梅

一、同體性

運用牛頓第二定律解題時，必須明確研究對象是哪一個物體或哪一個系統(tǒng)，公式F合=ma中的三個物理量是對同一物體或同一系統(tǒng)而言的，分析物體受力情況和認定加速度時切不可張冠李戴.

典題1 如圖1所示，質(zhì)量為2m的物塊A與水平地面間的摩擦可忽略不計，質(zhì)量為m的物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，在已知水平推力F作用下，A、B一起做加速運動，求A、B之間的作用力.

解讀：求解此類問題需靈活運用整體法和隔離法，列方程時更要特別認準研究的是哪一個物體.本題應(yīng)特別注意作用在物體A上的力F與4和B間的作用力FAB是兩個不同的力，它們的作用對象不同.

二、矢量性

由于加速度a和合外力F都是矢量，故F合=ma是矢量式，公式不僅反映了加速度與合外力的數(shù)值關(guān)系，也指明了它們間的方向關(guān)系，即任何時刻加速度a的方向均與合外力F的方向一致.注意物體的速度方向與合外力方向之間并無這種對應(yīng)關(guān)系.

典題2 如圖2所示，在小車中懸掛一小球，若偏角θ未知，而已知擺球的質(zhì)量為m，小球隨小車水平向左運動的加速度為a=2g（取g=10m/s?），則繩的張力為（）

解讀：合外力的方向決定了加速度的方向，反之可由加速度的方向判定合外力的方向.本題已知小球加速度的方向水平相左，那么小球所受合力的方向也必然向左.

解析小球受重力mg和繩的拉力Fr兩個力的作用，受力情況如圖3所示.已知小球加速度的方向水平相左，那么重力mg和繩的拉力Fr的合力F的方向也水平向左.根據(jù)牛頓第二定律有：

F=ma=2mg=20m

由勾股定彈得：選項A正確.

三、瞬時性

當物體所受到的合外力F合發(fā)生變化時，加速度a也隨之發(fā)生變化，它們二者之間是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失的瞬時對應(yīng)關(guān)系.

典題3 四個質(zhì)量均為m的小球，分別用三條輕繩和一根輕彈簧連接，處于平衡狀態(tài)，如圖4所示.現(xiàn)突然迅速剪斷輕繩A1、B1，讓小球下落，在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球1、2、3、4的加速度分別用a1、a2、a3和a4表示，則

（）

A.a1=g，a2=g，a3=2g，a4=0

B.a1=0，a2=2g，a3=0，a4=2g

C.a1=g，a2=g，a3=g，a4=g

D.a1=0，a2=2g，a3=g，a4=g

解讀：分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析瞬時的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度.本題應(yīng)注意繩和彈簧兩種模型的不同，其中繩是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷后彈力突變?yōu)榱?，不需要形變恢?fù)時間，而彈簧的特點是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時間，剪斷瞬間其彈力的大小一般看成不變.

解析 剪斷A1后小球1、2自由下落，繩子A2張力突變?yōu)榱悖∏?、2只受重力，其加速度a1=a2=g.剪斷B1后，由于彈簧彈力不能突變，仍為原來靜止時的mg，故小球3所受合力為豎直向下的2mg，小球4所受合力為零，所以小球3、4的加速度分別為a3=2g，a4=0.正確選項為A.

四、獨立性

當一個物體同時受到多個力作用時，每一個力都能使物體獨立產(chǎn)生一個加速度，物體的實際加速度是各個力單獨產(chǎn)生加速度的矢量和.

典題4 如圖5所示，小球B放在真空容器A內(nèi)，將它們以初速度vo豎直向上拋出，下列說法中正確的是（）

A.若不計空氣阻力，上升過程中，B對A的壓力向上

B.若考慮空氣阻力，上升過程中，B對A的壓力向上

C.若考慮空氣阻力，下落過程中，B對A的壓力向上

D.若不計空氣阻力，上升過程中，B對A的壓力向下

解讀：將容器以初速度vo豎直向上拋出后，先以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出整體加速度（也是A或B的加速度）.然后以球B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律的獨立性分析B所受壓力的方向.最后再根據(jù)牛頓第三定律確定A所受壓力的方向.

解析A、D選項中將容器以初速度vo豎直向上拋出后，不計空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到加速度為g；再以球B為研究對象，球B加速度為g，則上升和下落過程中其合力等于重力，因此A對B沒有壓力，B對A也沒有壓力.故A、D錯誤.

B選項中考慮空氣阻力，設(shè)容器A質(zhì)量為M，小球A對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：上升體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：上升

綜合以上分析可知B選項正確.

牛頓第二定律形式簡單、內(nèi)容豐富，真正使用起來靈活多變，聚焦了物理思想方法和解題技巧.同體性、矢量性、瞬時性、獨立性是牛頓第二定律最顯性化的四個特性，深入理解這四個特性是掌握牛頓第二定律.正確應(yīng)用牛頓第二定律解決問題的關(guān)鍵.