牛顿运动定律的重要性及应用

（一）牛顿运动定律的重要意义

牛顿运动定律是高中物理的核心内容，牛顿第一、第二定律揭示了运动和力的关系；牛顿第三定律揭示了物体间相互作用力间的关系。对于牛顿运动定律，要从以下几个方面加深理解：

牛顿运动定律告诉我们：物体不受外力时保持静止或匀速直线运动状态，亦即平衡状态；物体所受的合力决定了物体的加速度；物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。

牛顿运动定律的核心是牛顿第二定律，它指明了力和运动物体加速度间的瞬时对应关系，描述了力的瞬时作用效果：加速度与物体所受合外力成正比、与物体质量成反比，加速度的方向与合外力相同，力变则加速度变。

有了牛顿运动定律，就能够已知运动情况求解受力情况，反之，已知受力可以求解其运动学物理量，这就是动力学的两类基本问题。

应用运动和力的关系还可以探究未知力，万有引力定律就是牛顿在研究天体运动时根据运动和力的关系推证出来的。

实事上，力和运动的关系还告诉我们：

（1）力与初速度共线时物体做直线运动：力为恒力时物体做匀变速直线运动；力为变力时物体做非匀变速直线运动。(www.xing528.com)

（2）力与初速度不共线时物体做曲线运动：若力为恒力且与速度不共线，物体做匀变速曲线运动，如抛体运动，高中定量解决的是平抛运动和电场力作用下的类平抛运动。

（3）在任何运动中牛顿运动定律都成立：曲线运动中，力在切线方向的分量产生切向加速度，力在垂直于切线方向的分量产生法向加速度，对圆周运动来说就是向心加速度；如果力的大小恒定、方向始终垂直于速度方向，物体做匀速圆周运动。

（二）牛顿运动定律的应用

应用一：已知受力求运动情况：根据牛顿运动定律，由受力情况求出加速度，进而可以求解其运动学物理量。

应用二：已知运动情况求解受力情况：由运动学公式求出加速度，进而由牛顿运动定律求解受力情况。

应用牛顿运动定律可以解释超重与失重现象，物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只决定于物体的加速度方向。当a有竖直向上的分量时，超重；当a有竖直向下的分量时，失重；当a=g且竖直向下时，完全失重。