㈠ 如何運用牛頓第二定律解題
力和運動關系的兩類基本問題
關於運動和力的關系，有兩類基本問題，那就是：
① 已知物體的受力情況，確定物體的運動情況；
② 已知物體的運動情況，確定物體的受力情況。
1． 從受力確定運動情況
已知物體受力情況確定運動情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態或求出物體的速度和位移。處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運動情況求出合力，根據牛頓第二定律求出加速度，再利用運動學的有關公式求出要求的速度和位移。
2． 從運動情況確定受力
已知物體運動情況確定受力情況，指的是在運動情況（如物體的運動性質、速度、加速度或位移）已知的條件下，要求得出物體所受的力。處理這類問題的基本思路是：首先分析清楚物體的受力情況，根據運動學公式求出物體的加速度，然後在分析物體受力情況的基礎上，利用牛頓第二定律列方程求力。
3． 加速度a是聯系運動和力的紐帶
在牛頓第二定律公式（F=ma）和運動學公式（勻變速直線運動公式v=v0+at, x=v0t+ at2, v2－v02=2ax等）中，均包含有一個共同的物理量——加速度a。
由物體的受力情況，利用牛頓第二定律可以求出加速度，再由運動學公式便可確定物體的運動狀態及其變化；反過來，由物體的運動狀態及其變化，利用運動學公式可以求出加速度，再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。
可見，無論是哪種情況，加速度始終是聯系運動和力的橋梁。求加速度是解決有關運動和力問題的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵。
4． 解決力和運動關系問題的一般步驟
牛頓第二定律F=ma，實際上是揭示了力、加速度和質量三個不同物理量之間的關系。方程左邊是物體受到的合力，首先要確定研究對象，對物體進行受力分析，求合力的方法可以利用平行四邊形定則或正交分解法。方程的右邊是物體的質量與加速度的乘積，要確定物體的加速度就必須對物體的運動狀態進行分析。
由此可見，應用牛頓第二定律結合運動學公式解決力和運動關系的一般步驟是：
① 確定研究對象；
② 分析研究對象的受力情況，必要時畫受力示意圖；
③ 分析研究對象的運動情況，必要時畫運動過程簡圖；
④ 利用牛頓第二定律或運動學公式求加速度；
⑤ 利用運動學公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量。
6. 教材中兩道例題的說明
第1道例題已知物體受力情況確定運動情況，求解時首先對研究的物體進行受力分析，根據牛頓第二定律由合力求出加速度，然後根據物體的運動規律確定了物體的運動情況（末速度和位移）。
第2道例題已知物體運動情況確定受力情況，求解時首先對研究的物體進行運動分析，從運動規律中求出物體運動的加速度，然後根據牛頓第二定律得出物體受到的合力，再對物體進行受力分析求出了某個力（阻力）。
在第2道例題的求解過程中，我們還建立了坐標系。值得注意的是：在運動學中通常是以初速度的方向為坐標軸的正方向，而在利用牛頓第二定律解決問題時，通常則是以加速度的方向為坐標軸的正方向。
應用牛頓運動定律解題的技巧
牛頓運動定律是動力學的基礎，也是整個經典物理理論的基礎。應用牛頓運動定律解決問題時，要注意掌握必要的解題技巧：
① 巧用隔離法 當問題涉及幾個物體時，我們常常將這幾個物體「隔離」開來，對它們分別進行受力分析，根據其運動狀態，應用牛頓第二定律或平衡條件（參見下一節相關內容）列式求解。特別是問題涉及物體間的相互作用時，隔離法不失為一種有效的解題方法。(參閱本節例5)
② 巧用整體法 將相互作用的兩個或兩個以上的物體組成一個整體（系統）作為研究對象，去尋找未知量與已知量之間的關系的方法稱為整體法。整體法能減少和避開非待求量，簡化解題過程。整體法和隔離法是相輔相成的。(參閱本節例5「點悟」)
③ 巧建坐標系 通常我們建立坐標系是以加速度的方向作為坐標軸的正方向，有時為減少力的分解，也可巧妙地建立坐標軸，而將加速度分解，應用牛頓第二定律的分量式求解。(參閱本章第3節例5)
④ 巧用假設法 對物體進行受力分析時，有些力存在與否很難確定，往往用假設推理法可以迅速解決。使用這種方法的基本思路是：假設某力存在（或不存在），然後利用已知的物理概念和規律進行分析推理，從而肯定或否定所做的假設，得出正確的判斷。(參閱本章「綜合鏈接」例4)
⑤ 巧用程序法 按時間順序對物體運動過程進行分析的解題方法稱為程序法。其基本思路是：先正確劃分問題中有多少個不同的運動過程，然後對各個過程進行具體分析，從而得出正確的結論。(參閱本章「亮點題粹」題4)
⑥ 巧建理想模型 應用牛頓第二定律解題時，往往要建立一些理想模型。例如：將物體看成質點，光滑接觸面摩擦力為0，細線、細桿及一般的物體為剛性模型，輕彈簧、橡皮繩為彈性模型等等。(參閱本章第3節例6)
⑦ 巧析臨界狀態 在物體運動狀態的變化過程中，往往在達到某個特定狀態時，有關的物理量將發生突變，此狀態稱為臨界狀態。利用臨界狀態的分析作為解題思路的起點，是一條有效的思考途徑。(參閱本章第7節例3)
⑧ 巧求極值問題 求解極值問題常可採用物理方法和數學方法。建立物理模型，分析物理過程，這是物理解法的特徵。數學解法則是先找出物理量的函數關系式，然後直接應用數學方法求的極值。(參閱本章「亮點題粹」題8)
例1 在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據，剎車線是汽車剎車後，停止轉動的輪胎在地面上發生滑動時留下的滑動痕跡。在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14 m，假設汽車輪胎與地面間的動摩擦因數恆為0.7，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度為（ ）
A. 7 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 20 m/s
提示 設法求出汽車剎車後滑動的加速度。
解析 設汽車剎車後滑動的加速度大小為a，由牛頓第二定律可得
μmg=ma，a=μg。
由勻變速直線運動速度—位移關系式v02=2ax，可得汽車剎車前的速度為
m/s=14m/s。
正確選項為C。
點悟 本題以交通事故的分析為背景，屬於從受力情況確定物體的運動狀態的問題。求解此類問題可先由牛頓第二定律求出加速度a，再由勻變速直線運動公式求出相關的運動學量。
例2 蹦床是運動員在一張綳緊的彈性網上蹦跳、翻滾並做各種空中動作的運動項目，一個質量為60kg的運動員，從離水平網面3.2m高處自由下落，著網後沿豎直方向蹦回到離水平網面5.0m高處。已知運動員與網接觸的時間為1.2s，若把在這段時間內網對運動員的作用力當作恆力處理，求此力的大小（g取10m/s2）。
提示 將運動員的運動分為下落、觸網和蹦回三個階段研究。
解析將運動員看作質量為m的質點，從h1高處下落，剛接觸網時速度的大小為
（向下）；
彈跳後到達的高度為h2，剛離網時速度的大小為
（向上）。
速度的改變數 Δv＝v1＋v2（向上）。
以a表示加速度，Δ t表示運動員與網接觸的時間，則
Δv＝a Δ t。
接觸過程中運動員受到向上的彈力F和向下的重力mg，由牛頓第二定律得
F－mg＝ma。
由以上各式解得 ，
代入數值得 F＝1.5×103N。
點悟本題為從運動狀態確定物體的受力情況的問題。求解此類問題可先由勻變速直線運動公式求出加速度a，再由牛頓第二定律求出相關的力。本題與小球落至地面再彈起的傳統題屬於同一物理模型，但將情景放在蹦床運動中，增加了問題的實踐性和趣味性。題中將網對運動員的作用力當作恆力處理，從而可用牛頓第二定律結合勻變速運動公式求解。實際情況作用力應是變力，則求得的是接觸時間內網對運動員的平均作用力。
例3 如圖4—37所示，一水平傳送帶長為20m，以2m/s的速度做勻速運動。已知某物體與傳送帶間的動摩擦因數為0.1，現將該物體由靜止輕放到傳送帶的A端。求物體被送到另一端B點所需的時間。（g 取10m/s2）
提示 本題要計算物體由A到B的時間，分析物體運動過程，有兩種可能。一種可能是從靜止開始一直加速到B，知道加速度就可求出運動時間；另一種可能是，物體加速一段時間後速度與傳送帶相同，接著做勻速運動，有兩個過程，要分別計算時間。
解析 物體受重力mg、支持力FN和向前的摩擦力F作用，由牛頓第二定律，有
F=ma，
又 FN－mg=0, F=μFN，
解得 a=μg=0.1×10m/s2=1 m/s2。
當物體做勻加速運動達到傳送帶的速度v=2m/s時，其位移為
m=2m＜20m，
所以物體運動2m後與傳送帶一起勻速運動。
第一段加速運動時間為 s=2s，
第二段勻速運動時間為 s=9s。
所以，物體在傳送帶上運動的總時間為
t=t1+t2=2s+9s=11s。
點悟 物體受力情況發生變化，運動情況也將發生變化。此題隱含了兩個運動過程，如不仔細審題，分析運動過程，將出現把物體的運動當作勻速運動（沒有注意到物體從靜止開始放到傳送帶上），或把物體的運動始終當作勻加速運動。請將本題與練習鞏固（4—1）第7題作一比較。
例4 如圖4—38所示，風洞實驗室中可產生水平方向的、大小可調解的風力。現將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，小球孔徑略等大於直徑。
（1）當桿在水平方向固定時，調解風力的大小，使小球在桿上做勻速運動，這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數。
（2）保持小球所受的風力不變，使桿與水平方向的夾角為370並固定，則小球從靜止出發在細桿上滑下距離s所需時間為多少？(sin370=0.6, cos370=0.8)
提示 注意（1）中小球做勻速運動，（2）中小球做勻加速運動，兩種情況風力及小球與桿間的動摩擦因數均不變，不要錯誤地認為滑動摩擦力相同。
解析 (1) 設小球所受風力為F，則 F=0.5mg。
當桿水平固定時，小球做勻速運動，則所受摩擦力Ff與風力F等大反向，即
Ff=F。
又因 Ff=μFN=μmg，
以上三式聯立解得小球與桿間的動摩擦因數μ=0.5。
(2) 當桿與水平方向成θ=370角時，小球從靜止開始沿桿加速下滑。設下滑距離s所用時間為t，小球受重力mg、風力F、桿的支持力FN』和摩擦力Ff』作用，由牛頓第二定律可得，
沿桿的方向 Fcosθ+mgsinθ－Ff』=ma，
垂直桿的方向 FN』+F sinθ－mgcosθ=0，
又 Ff』= μFN』， F=0.5mg，
解得小球的加速度
。
因 ，
故小球的下滑時間為 。
點悟 本題是牛頓運動定律在科學實驗中應用的一個實例，求解時先由水平面上小球做勻速運動時的二力平衡求出動摩擦因數，再分析小球在桿與水平面成370角時的受力情況，根據牛頓第二定律列出方程，求得加速度，再由運動學方程求解。這是一道由運動求力，再由力求運動的典型例題。
發展級
例5 如圖4—39所示，箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，桿上套著一個圓環。箱子的質量為M，環的質量為m，圓環沿桿滑動時與桿間有摩擦。
(1) 若環沿桿加速下滑，環與桿間摩擦力的大小為F，則箱子對地面的壓力有多大？
(2) 若環沿桿下滑的加速度為a，則箱子對地面的壓力有多大？
(3) 若給環一定的初速度，使環沿桿上滑的過程中摩擦力的大小仍為F，則箱子對地面的壓力有多大？
(4) 若給環一個初速度v0，環沿桿上滑h高後速度恰好為0，則在環沿桿上滑的過程中箱子對地面的壓力有多大？
提示 由於環沿桿下滑和上滑時的加速度與箱子不同，因此應分別以環和箱子為研究對象，分析它們的運動情況和受力情況，並找出它們之間的聯系。
解析 (1) 環沿桿下滑時，環受到的摩擦力方向向上，箱子（即桿）受到的摩擦力方向向下，故箱子受到地面的支持力 FN=Mg+F。
根據牛頓第三定律可知，箱子對地面的壓力
FN』= FN=Mg+F。
(2) 環以加速度a加速下滑，由牛頓第二定律有
mg－F=ma，
故環受到的摩擦力 F=m(g－a)。
直接應用(1)的結果，可得箱子對地面的壓力
FN』 =Mg+F=Mg+ m(g－a)=(M+m)g－ma。
(3) 環沿桿上滑時，環受到的摩擦力方向向下，箱子（即桿）受到的摩擦力方向向上，故箱子受到地面的支持力 FN=Mg－F。
根據牛頓第三定律可知，箱子對地面的壓力
FN』= FN=Mg－F。
(4) 由運動學公式 v02=2ah，
可得環沿桿上滑做勻減速運動的加速度大小為
，
由牛頓第二定律有 mg+F=ma，
故環受到的摩擦力 F=m(a－g)。
直接應用(3)的結果，可得箱子對地面的壓力
FN』 =Mg－F=Mg－m(a－g)=(M+m)g－ma=(M+m)g－ 。
點悟 上述將圓環和箱子分隔開來，分別對它們進行受力分析和運動分析的方法，稱為隔離法。在問題涉及多個物體組成的系統時，常常運用隔離法分析求解。
本題第（2）小題也可採用整體法分析：圓環和箱子組成的系統受重力(M+m)g和地面的支持力FN的作用。因為圓環向下的加速度a應由系統的合外力提供，故有
(M+m)g－FN=ma，
解得 FN=(M+m)g－ma。
由牛頓第三定律可得，箱子對地面的壓力
FN』 = FN=(M+m)g－ma。
本題第（4）小題在求得環沿桿上滑做勻減速運動的加速度大小後，也可採用整體法分析，請自行解答。
例6 一個行星探測器從所探測的行星表面豎直升空，探測器的質量為1500 kg，發動機推力恆定.發射升空後9 s末，發動機突然間發生故障而關閉。圖4—40是從探測器發射到落回地面全過程的速度圖象。已知該行星表面沒有大氣，不考慮探測器總質量的變化，求：
(1) 探測器在行星表面上升達到的最大高度 H；
(2) 該行星表面附近的重力加速度g；
(3) 發動機正常工作時的推力F。
提示 題給速度圖象中，B點時刻是速度正負的轉折點，故B點時刻探測器升至最大高度；A點時刻是加速度正負的轉折點，故A點時刻是發動機剛關閉的時刻。
解析 (1) 0～25s內探測器一直處於上升階段，上升的最大高度在數值上等於△OAB的面積，即 H= ×25×64 m=800 m。
(2) 9 s末發動機關閉，此後探測器只受重力作用，故在這一階段的加速度即為該行星表面的重力加速度，由圖象得 g= = m/s2=4 m/s2，
(3) 由圖象知探測器加速上升階段探測器的加速度為
a= m/s2，
根據牛頓運動定律，得 F－mg=ma，
所以發動機正常工作時的推力 F=m(g+a)=1.67×104 N。
點悟 本題是應用牛頓運動定律求解的圖象類問題，仍屬於已知運動求力的問題，只是將物體的運動情況由圖象反映出來。此類問題求解的關鍵是，要根據圖象的特點，挖掘圖象中的隱含條件，把圖象與物體的實際運動對應起來進行研究。
㈡ 高中物理 牛頓第二定律
牛頓第二定律
（1）內容：物體加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（2）表達式：F=ma 或 a=F/m（其中m為物體的質量，a為物體的加速度，F為物體所受的合力）
（3）注意一點：F=ma 是當公式中F、m、a的單位分別是國際單位牛頓、千克、米每二次方秒才成立，如果不是國際單位，牛頓第二定律公式則為F=kma，k是一個比例系數。
2、對牛頓第二定律的理解
（1）因果性：有力才有加速度，沒力就沒有加速度，力是產生加速度的原因；打個不是很恰當的比方，力和加速度的關系就像你和你爸媽的關系，力就是你爸媽，加速度就是你，因為有你爸媽才有你，沒有你爸媽就一定沒有你，你爸媽是產生你的原因。
（2） 矢量性：由公式可知，加速度的方向由物體所受合力方向決定，加速度方向與合力方向相同。
（3）獨立性：作用在物體上的每個力都將獨立的產生各自的加速度，都遵循牛頓第二定律，物體實際運動的加速度合力提供（或者每個力產生的加速度的矢量和），每個力也會在自己的方向上產生獨立的加速
（4）瞬時性：物體的加速度與物體所受的合力總是同時存在、同時變化、同時消失。
（5）牛頓第二定律只能解決慣性參考系中宏觀低速的運動問題。
強調的方面：
a、物體加速度的方向由物體所受的合外力決定，所以，如果合力的方向和速度方向相同，那麼物體肯定做加速運動，反之成立；只要有合力，不管速度如何，一定就有加速度。
b、加速度的方向與物體運動的方向無關，只由合外力方向決定，並且和合外力方向相同。
c、加速度是運動學和力學的橋梁，從力學過度到運動學或運動學過度到力學，一定要加速度
是加速度的定義式，而a=F/m是加速度的決定式。
3、利用牛頓第二定律解題的一般步驟和常用方法。
（1）一般步驟：
a、首先明確對象，正確選取你要研究的物體。
b、受力分析：根據物體的運動情況，畫出物體運動情景草圖進行受力分析。
c、求合力：利用平行四邊形定則或三角形定則求合力，選取正方向（一般以初速度方向為正方向）。
d、列出牛頓第二定律方程並求解
(2)常用方法
a、矢量合成法：利用利用平行四邊形定則或三角形定則求合力，根據牛頓第二定律求物體的加速度，加速度方向與合理方向相同。
b、正交分解法：利用正交分解把物體所受的各個力分解到互相垂直的坐標繫上，然後分別求橫坐標和縱坐標的合力，一般情況我們把物體運動的方向作為橫坐標，垂直物體運動的方向作為縱坐標。
㈢ 牛頓第二定律的一般解題步驟
（1）正確的受力分析。 對物體進行受力分析，是求解力學問題的關鍵，也是學好力學的基礎。
（2）受力分析的依據。
①力的產生條件是否存在，是受力分析的重要依據之一。
②力的作用效果與物體的運動狀態之間有相互制約的關系，結合物體的運動狀態分析受力情況是不可忽視的。
③由牛頓第三定律（力的相互性）出發，分析物體的受力情況，可以化難為易。
（1）由物體的受力情況求解物體的運動情況的一般方法和步驟。
①確定研究對象，對研究對象進行受力分析，並畫出物體的受力圖。
②根據力的合成與分解的方法，求出物體所受合外力（包括大小和方向）
③根據牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度。 ④結合給定的物體運動的初始條件，選擇運動學公式，求出所需的運動參量。
（2）由物體的運動情況求解物體的受力情況。 解決這類問題的基本思路是解決第一類問題的逆過程，具體步驟跟上面所講的相似，但需特別注意：
①由運動學規律求加速度，要特別注意加速度的方向，從而確定合力的方向，不能將速度的方向與加速度的方向混淆。
②題目中求的力可能是合力，也可能是某一特定的作用力。即使是後一種情況，也必須先求出合力的大小和方向，再根據力的合成與分解知識求分力。
㈣ 應用牛頓第二定律求解加速度的常用方法有哪些
根據牛頓第二定律，已知物體的受力情況可以求出加速度。
1.確定研究對象，進行受力分析，運動分析。如果有多個物體，相對靜止的用整體法（即把多個物體當成一個，求它們的共同加速度），相對運動的用隔離法，要先分析研究對象的受力（尤其不要忽略重力和靜摩擦力）。
2.表示出合力，注意方向和單位。
3.用a=F/m求出加速度，注意F一定是合力。
再看看別人怎麼說的。
㈤ 高一上學期物理 牛頓第二定律解決哪兩類問題。 牛頓第二定律解題的一般步驟。
牛頓第二定律解決兩類問題：一，已知物體的受力情況求解物體的運動量。二，已知物體的運動情況求解物體受的力！
牛頓第二定律解題的一般步驟：1，審題，確定研究對象；2，對研究對象進行受力情況分析；3進行運動情況分析；4，列方程（或方程組）；5，解方程（或方程組）；6，討論答案的正確性。
㈥ 在牛頓第二定律的應用中怎樣分析物體的受力情況，接下來怎樣分解力呢
分析受力一般是先保守力（比如重力，電場力）後非保守力（比如摩擦力）
然後遵循最少分解原則，就是分解的力數量越少越好，一般情況下是正交分解。偶爾在存在長度關系時使用相似三角形分解（力構成的三角形和已知長度構成的三角形）
也可在判斷出加速度方向後，沿加速度方向和垂直於加速度方向正交分解。
最後就是根據運動狀態及牛二列出受力關系式
㈦ 在牛頓第二定律的應用中怎樣分析物體的受力情況,接下來怎樣分解力呢
分析受力一般是先保守力（比如重力,電場力）後非保守力（比如摩擦力）
然後遵循最少分解原則,就是分解的力數量越少越好,一般情況下是正交分解.偶爾在存在長度關系時使用相似三角形分解（力構成的三角形和已知長度構成的三角形）
也可在判斷出加速度方向後,沿加速度方向和垂直於加速度方向正交分解.
最後就是根據運動狀態及牛二列出受力關系式
㈧ 牛頓第二定律
定律內容 物體的加速度跟物體所受的合外力F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。而以物理學的觀點來看，牛頓運動第二定律亦可以表述為「物體隨時間變化之動量變化率和所受外力之和成正比」。即動量對時間的一階導數等於外力之和。 牛頓第二定律說明了在宏觀低速下，∑F∝a，∑F∝m，用數學表達式可以寫成∑F=kma，其中的k是一個常數。但由於當時沒有規定1個單位的力的大小，於是取k=1，就有∑F=ma，這就是今天我們熟悉的牛頓第二定律的表達式。
內容
物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。（網路名片中的定義是不準確的。） 在國際單位中，力的單位是牛頓，符號N，它是根據牛頓第二定律定義的：使質量為1kg的物體產生1m/s^2；加速度的力，叫做1N。即1N=1kg·m/s^2。
編輯本段3.公式
F合=ma （單位：N（牛）或者千克米每二次方秒）N=(kg×m)/(s×s) 牛頓發表的原始公式：F=d(mv)/dt（見 自然哲學之數學原理） 動量為p的物體，在合外力為F的作用下，其動量隨時間的變化率等於作用於物體的合外力。 用通俗一點的話來說，就是以t為自變數，p為因變數的函數的導數，就是該點所受的合外力。 即：F=dp/dt=d(mv)/dt （d即德爾塔，△） 而當物體低速運動，速度遠低於光速時，物體的質量為不依賴於速度的常量，所以有 F=m(dv/dt)=ma 這也叫動量定理。在相對論中F=ma是不成立的，因為質量隨速度改變，而F=d(mv)/dt依然使用。 由實驗可得在加速度一定的情況下F∝m，在質量一定的情況下F∝a （只有當F以N,m以kg，a以m/s^2為單位時，F合=ma 成立）
編輯本段4．幾點說明
⑴牛頓第二定律是力的瞬時作用規律。力和加速度同時產生，同時變化，同時消失。 ⑵F=ma是一個矢量方程，應用時應規定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負值，一般常取加速度的方向為正方向。 ⑶根據力的獨立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個平面內運動的問題時，可將物體所受各力正交分解，在兩個互相垂直的方向上分別應用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列方程。 ⒋牛頓第二定律的六個性質： ⑴因果性：力是產生加速度的原因。若不存在力，則沒有加速度。 ⑵矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F= ma中，等號不僅表示左右兩邊數值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。 根據他的矢量性可以用正交分解法講力合成或分解。 ⑶瞬時性：當物體（質量一定）所受外力發生突然變化時，作為由力決定的加速度的大小或方向也要同時發生突變；當合外力為零時，加速度同時為零，加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律，表明了力的瞬間效應。 ⑷相對性：自然界中存在著一種坐標系，在這種坐標系中，當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態，這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對於地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。 ⑸獨立性：物體所受各力產生的加速度，互不幹擾，而物體的實際加速度則是每一個力產生加速度的矢量和，分力和分加速度在各個方向上的分量關系，也遵循牛頓第二定律。 ⑹同一性：a與F與同一物體某一狀態相對應。
編輯本段5.牛頓第二定律的使用
⒈當考察物體的運動線度可以和該物體的德布羅意波長相比擬時，由於粒子運動不準確性原理（即無法同時准確測定粒子運動的方向與速度），物體的動量和位置已經是不能同時准確獲知的量了，因而牛頓動力學方程缺少准確的初始條件無法求解。也就是說經典的描述方法由於粒子運動不準確性原理已經失效或者需要修改。量子力學用希爾伯特空間中的態矢概念代替位置和動量（或速度）的概念（即波函數）來描述物體的狀態，用薛定諤方程代替牛頓動力學方程（即含有力場具體形式的牛頓第二定律）。 用態矢代替位置和動量的原因是由於測不準原理我們無法同時知道位置和動量的准確信息，但是我們可以知道位置和動量的概率分布，測不準原理對測量精度的限制就在於兩者的概率分布上有一個確定的關系。 ⒉由於牛頓動力學方程不是洛倫茲協變的，因而不能和狹義相對論相容，因而當物體做高速移動時需要修改力，速度，等力學變數的定義，使動力學方程能夠滿足洛倫茲協變的要求，在物理預言上也會隨速度接近光速而與經典力學有不同。 但我們仍可以引入「慣性」使牛頓第二定律的表示形式在非慣性系中使用。 例如：如果有一相對地面以加速度為a做直線運動的車廂，車廂地板上放有質量為m的小球，設小球所受的合外力為F,相對車廂的加速度為a'，以車廂為參考系，顯然牛頓運動定律不成立.即 F=ma'不成立 若以地面為參考系，可得 F=ma中，a對地是小球相對地面的加速度. 由運動的相對性可知：a對地=a+a' 將此式帶入上式，有 F=m(a+a')=ma+ma' 則有 F+(-ma)=ma' 故此時，引入Fo=-ma，稱為慣性力，則F+Fo=ma' 此即為在非慣性系中使用的牛頓第二定律的表達形式. 由此，在非慣性系中應用牛頓第二定律時，除了真正的和外力外，還必須引入慣性力Fo=-ma，它的方向與非慣性系相對慣性系（地面）的加速度a的方向相反，大小等於被研究物體的質量乘以a。 注意： 當物體的質量m一定時，物體所受合外力F與物體的加速度a是成正比的是錯誤的，因為是合力決定加速度。但當說是物體的質量m一定時，物體的加速度a與物體所受合外力F成正比時則是正確的。 解題技巧： 應用牛頓第二定律解題時，首先分析受力情況，運動圖景，列出各個方向（一般為[1]）的受力的方程與運動方程。 同時，尋找題目中的幾何約束條件（如沿繩速度相等等）列出約束方程。聯立各方程得到物體的運動學方程，然後依據題目要求積分求出位移、速度等。
編輯本段6.牛頓第二定律的應用
牛頓第二定律是經典力學的基礎和核心，是分析、研究和解決力學問題的三大法寶之一，同時也是高考考查的重點和熱點。因此，深刻理解和靈活應用牛頓第二定律是力學中非常重要的內容，下面闡述應用牛頓第二定律時的幾類典型問題，供大家參考。
一、連接體問題
兩個或兩個以上物體相互連接並參與運動的系統稱為有相互作用力的系統，即為連接體問題，處理非平衡狀態下的有相互作用力的系統問題常常用整體法和隔離法。 當需要求內力時，常把某個物體從系統中「隔離」出來進行研究，當系統中各物體加速度相同時，可以把系統中的所有物體看成一個整體進行研究。 例1：如圖1所示的三個物體質量分別為m1.m2和m3。帶有滑輪的物體放光滑水平面上，滑輪和所有接觸面的摩擦以及繩子的質量均不計。為使三個物體無相對滑動，試求水平推力F的大小。
解答：本題是一道典型的連接體問題。 由題意可知，三個物體具有向右的相同的加速度，設為a，把它們三者看成一個整體，則這個整體在水平方向只受外力F的作用。 由牛頓第二定律，即： F=（m1+m2+m3）a ……① 隔離m2，受力如圖2所示 在豎直方向上，應有：T=m2g ……② 隔離m1，受力如圖3所示 在水平方向上，應有：T′=m1a……③ 由牛頓第三定律 T′=T ……④
聯立以上四式解得：
點評：分析處理有相互作用力的系統問題時，首先遇到的關鍵問題就是研究對象的選取。其方法一般採用隔離和整體的策略。隔離法與整體法的策略，不是相互對立的，在一般問題的求解中隨著研究對象的轉化，往往兩種策略交叉運用，相輔相成，所以我們必須具體問題具體分析，做到靈活運用。
二、瞬時性問題
當一個物體（或系統）的受力情況出現變化時，由牛頓第二定律可知，其加速度也將出現變化，這樣就將使物體的運動狀態發生改變，從而導致該物體（或系統）對和它有聯系的物體（或系統）的受力發生變化。 例2：如圖4所示，木塊A與B用一輕彈簧相連，豎 直放在木塊C上。三者靜置於地面，它們的質量之比是1∶2∶3。設所有接觸面都光滑，當沿水平方向迅速抽出木塊C的瞬時，A和B的加速度aA、aB分別是多少？
解答：本題所涉及到的是彈力的瞬時變化問題。 原來木塊A和B都處受力平衡狀態，當突然抽出木塊C的瞬間，C給B的支持力將不復存在，而A、B間的彈簧還沒有來得及發生形變，仍保持原來彈力的大小和方向。 分析此題應從原有的平衡狀態入手 設木塊A的質量為m，B的質量則為2m。 抽出木塊C前木塊，A、B的受力分別如圖5.6所示。
抽出木塊C後，A的受力情況在瞬間不會發生變化，仍然保持原有的平衡狀態，則aA=0。 抽出木塊C後，對B木塊來說，N消失了。則
（方向豎直向下）
（方向豎直向下） 點評：解答瞬時性問題要把握兩個方面：一是區別「剛性繩」和「彈性繩」，當受力發生變化時前者看成形變為零，受力可以突變；後者的形變恢復需要時間，彈力的大小不能突變。二是正確分析物體在瞬間的受力情況，應用牛頓第二定律求解。
三、臨界問題
某一物理現象轉化為另一物理現象的轉折狀態叫臨界狀態，臨界狀態可理解為「恰好出現」或「恰好不出現」的交界狀態。處理臨界問題的關鍵是要詳細分析物理過程，根據條件變化或狀態變化，找到臨界點或臨界條件，而尋找臨界點或臨界條件常常用到極限分析的思維方法。 例3：如圖7所示，傾角為α的光滑斜面體上有一個小球m被平行於斜面的細繩系於斜面上，斜面體放在水平面上
⑴要使小球對斜面無壓力，求斜面體運動的加速度范圍，並說明其方向。 ⑵要使小球對細繩無拉力，求斜面體運動的加速度范圍，並說明其方向。 解答：為了確定小球對斜面無壓力或對細繩無拉力時斜面體的加速度，應先考慮小球對斜面體或對細繩的彈力剛好為零時的受力情況，再求出相應的加速度。 ⑴分析臨界狀態， 依題則有： Tsinα=mg Tcosα=ma0 即可得a0=gcotα 則斜面體向右運動的加速度 a≥a0=gcotα（方向水平向右） ⑵分析臨界狀態，受力如圖9所示。
依題意則有
（方向水平向左）即可得：
則斜面體向左運動的加速度 點評：臨界問題和極值問題是中學物理習題中的常見題型，它包含著從某一物理現象轉變為另一種物理現象，或從某一物理過程轉入另一物理過程的轉折狀態。在這個轉折點上，物理系統的某些物理量正好有臨界值。常用「最大」「最小」「剛好」「恰好」等詞語指明或暗示題中要求的臨界值或范圍。我們通常用極限分析法，首先找出發生連續性變化的物理量，將其變化推向一個或兩個極限，從而暴露其間存在的狀態與條件的關系，然後應用物理規律列式求解。