牛頓三大定律的概念及應用

牛頓三大定律是在力學當中重要的定律，在這裡，我們一起來回顧學習一下牛頓三大定律的概念解讀及其應用。

一、概念及解讀

1、牛頓第一定律(慣性定律)：任何一個物體在不受外力或受平衡力的作用時，總是保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。

解讀：力改變物體的運動狀態，慣性維持物體的運動狀態，直至受到可以改變物體運動狀態的外力為止。

2、牛頓第二定律(加速度定律)：物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

解讀：(1)適用範圍：一般只適用於質點的運動。

(2)表達式為：F=kma(k=1)=ma，這是一個矢量方程，注意規定正方向，一般取加速度的方向為正方向。

(3)牛頓第二定律解題常用的兩種方法：①合成法;②正交分解法：已知受力情況時，正交分解力;已知運動情況時，正交分解加速度。

3、牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。

解讀：注意相互作用力與平衡力的區別：(1)一對相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、且分別在兩個物體上，一定是同性質力。而一對平衡力是作用在同一個物體上的兩個大小相同、方向相反，作用在同一直線上的力，兩個力不一定是同性質力。(2)一對平衡力中的兩個力不一定同時存在，可以單獨存在，但一對相互作用力同時存在，同時消失。

二、應用

例1.(牛頓第一定律)根據牛頓運動定律，以下選項中正確的是( )。

A.人只有在靜止的車廂內，豎直向上高高跳起後，才會落在車廂的原來位臵

B.人在沿直線勻速前進的車廂內，豎直向上高高跳起後，將落在起跳點的後方

C.人在沿直線加速前進的車廂內，豎直向上高高跳起後，將落在起跳點的後方

D.人在沿直線減速前進的車廂內，豎直向上高高跳起後，將落在起跳點的後方

答案：C。

解析：AB、除了在靜止車廂外，在勻速直線前進的車廂內，跳起後，由於水平方向的慣性，人在水平方向依然保持原來的速度，故也將落在車廂的原來位置。故A、B均錯誤。C、在直線加速前進的車廂內，由於慣性，人跳起後保持原來水平方向的速度，但車速在增加，故人會落在起跳點的後方，故C正確。D、同理分析得，在直線減速前進的車廂內，人將落在起跳點的前方，故D錯誤。

例2.(牛頓第二定律)在平直軌道上運動的車廂中的光滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球，彈簧處於自然長度，如圖所示，當旅客看到彈簧的長度變長時，對火車運動狀態的判斷可能正確的是( )。

A.向右做加速運動 B.向右做減速運動

C.向左做加速運動 D.向左做減速運動

答案：BC。

解析：任何物體都有保持勻速運動或靜止狀態的性質，直到有外力才會迫使狀態改變。光滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球，彈簧處於自然長度。旅客看到彈簧的長度變長時，則小球受到向左彈力，小球的加速度向左。

例3.(牛頓第三定律)甲、乙兩人發生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受傷.法院判決甲應支 付乙的醫藥費.甲狡辯說：我打了乙一拳，根據牛頓第三定律「作用力和反作用力相等」，乙對我也有相同大小的作用力，所以，乙並沒有吃虧.那麼法官對這一事件判決的依據在哪裡( )。

A.甲打乙的力大於乙對甲的作用力，判決甲付乙的醫藥費

B.甲打乙的力等於乙對甲的作用力，但甲的拳能承受的力大於乙的胸能承受的力，所以乙受傷而甲未受傷，且從主觀上說甲主動打乙，故判決甲支付乙的醫藥費

C.由於是甲用拳打乙的胸，所以甲對乙的力遠大於乙胸對甲拳的作用力，故判決甲付乙的醫藥費

D.甲對乙的力在先，乙對甲的力在後，所以判決甲給乙付醫藥費

答案：B。

解析：根據牛頓第三定律知，兩個物體之間的相互作用力，大小相等，方向相反，性質相同，同時產生，同時消失，故A、C、D均表述錯誤。B正確。

以上為牛頓三大定律的概念及應用詳細介紹，希望對大家有所幫助。

中公講師楊冀蒙解析

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