1. 牛顿第一定律
一切物体皆保持其匀速直线运动状态或静止状态,直至有外力迫使其改变此种状态。
(1)运动是物体的固有属性,物体的运动不需要力的持续维持。
(2)此定律揭示了任何物体都具有惯性。
(3)不存在不受外力作用的物体。牛顿第一定律虽无法通过实验直接证实,但它基于大量实验现象,运用逻辑思维推理得出。它展示了研究物理问题的一种新方法:通过观察大量实验现象,寻找事物规律。
(4)牛顿第一定律为牛顿第二定律的基础。不应简单视其为牛顿第二定律在无外力作用时的特例。第一定律定性地描述了力与运动的关系,而第二定律则定量地描述了它们的关系。
2. 惯性
物体保持其匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(1)惯性是物体的固有特性,所有物体都具有惯性,与物体的受力情况和运动状态无关。人们只能“利用”惯性,而不能“克服”它。
(2)质量是衡量物体惯性大小的量度。
3. 牛顿第二定律
一个物体的加速度与其所受外力的合力成正比,与其质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为F合 = ma。
(1)牛顿第二定律精确地描述了力与运动的关系。知道了力,可以通过第二定律分析出物体的运动规律;反之,知道了运动,也可以根据第二定律研究其受力情况,为设计和控制运动提供了理论基础。
(2)在数学表达式F合 = ma中,F合代表力,而ma代表力的作用效果。特别要注意的是,ma不应被误认为是力。
(3)牛顿第二定律揭示了力的瞬间效果。即作用在物体上的力与它的效果之间存在瞬时对应关系。
(4)在F合 = ma中,F合和ma都是矢量,且方向总是一致的。F合可以进行矢量合成与分解,ma同样可以进行。
4. 牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上。
(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因此力总是成对出现。
(2)作用力和反作用力是同种性质的力。
(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各自产生其效果,不可叠加。
5. 牛顿运动定律的适用范围
适用于宏观低速运动的物体,并且在惯性参考系中有效。
6. 超重与失重
(1)超重是指物体具有向上的加速度,这时物体对支持面的压力或对悬挂物的拉力大于其重力。
(2)失重则是指物体具有向下的加速度,这时物体对支持面的压力或对悬挂物的拉力小于其重力。
(3)对于超重和失重的理解应注意:不论物体处于超重还是失重状态,其本身的重量并未改变,只是表现出的压力或拉力不等于其重力。超重或失重现象与物体的速度无关,只取决于加速度的方向。