【学习导引】本期课我们学习牛顿运动定律的应用，我们先来讨论两类基本问题：
①从受力情况确定运动情况；
②从运动情况确定受力情况。
一、牛顿第二定律的枢纽作用
牛顿第二定律在运动学和动力学之间搭起了一座桥梁，把物体的运动规律和物体的受力情况联系了起来.如果我们已知物体的受力情况，可以通过牛顿第二定律求出物体的运动情况;反过来，如果我们已知物体的运动情况，也可以通过牛顿第二定律来确定物体的受力情况.
二、从受力情况确定运动情况的方法与步骤
（1）明确研究对象:根据问题的需要和解题的方便，选定研究的物体或物体系统.
（2）进行受力分析:按正确受力分析方法分析研究对象的受力情况，画出受力图.
（3）求出合外力:若物体只受两个共点力作用，通常用合成法，若物体受到两个以上力的作用，一般用正交分解法.
（4）求出加速度:根据牛顿第二定律求加速度.
（5）求出其他运动学量:根据运动的初始条件（初速度、初位置），选择相应的运动公式，求位移、速度或运动时间等.
三、从运动情况确定受力情况的方法与步骤
（1）明确研究对象:根据问题的需要和解题的方便，选定研究的物体或物体系统.
（2）分析运动情况:分析运动过程及运动性质，重点是速度、加速度的方向和变化情况.
（3）求出加速度:根据已知条件，选择适当地运动学公式求出加速度.
（4）求出合外力:根据牛顿第二定律求合外力的大小和方向.
（5）求出待求力:根据受力情况和力的合成与分解，再求出某个待求力.
四、在某一方向上用牛顿第二定律
在大多数问题中，物体的运动情况和受力情况都比较复杂，处理这类问题时，一般是先将所有的力都分解到两个互相垂直的方向上去.一个平行于物体速度的方向，另一个是垂直于物体速度的方向，然后在这两个互相垂直的方向上分别用牛顿第二定律.
五、整体法和隔离法研究连接体问题
有时我们研究的对象不是一个单独的物体，而是两个或两个以上互相有关系的物体，我们把这样的对象叫做连接体.解决连接体问题的一般方法，是把连接体中的每一个物体隔离出来单独分析，并单独用牛顿第二定律列式，然后解几个物体的联立方程组，得到所需的结果.连接体的特点:
（1）连接体系统内的物体可以具有相同的速度和加速度;
（2）连接体系统内的物体可以具有不同的速度或不同的加速度.
连接体问题的处理方法:
（1）外力和内力:如果以物体组成的系统为研究对象，则系统之外的作用力为该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为该系统的内力.
（2）整体法:把整个系统作为一个研究对象来分析的方法.不必考虑系统的内力的影响，只考虑系统受到的外力，依据牛顿第二定律列方程求解.此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小和方向相同的情况.
（3）隔离法:把系统中的各个部分（或某一部分）隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法.此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力，在分析时应加以注意.然后根据牛顿第二定律列方程求解.此方法对系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同的情况均适用.
【知识点1】从受力情况确定运动情况
【例题1】质量的物块,在一个平行于斜面向上的拉力作用下,从静止开始沿斜面向上运动,如图所示已知斜面足够长,倾角,物块与斜面间的动摩擦因数,力作用了,求物块在内的位移及它在末的速度（ ,,）.
分析:选择物块作为研究对象，对物块进行受力分析.垂直于斜面方向，物块受到平衡力的作用，位移为.平行于斜面方向物体受到拉力，摩擦力（平行于斜面向下），以及重力在平行于斜面方向的分力,如图所示：
详解：设物块在平行于斜面方向上的合力为,加速度为,则:
,
∵,
根据牛顿第二定律，得:
∴
.
所以，物体内的位移:
.
末的速度:
.
【知识点2】从运动情况确定受力情况
【例题2】为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为、形状不同的“鱼”和“鱼”，如图所示:
在高出水面处分别静止释放“鱼”和“鱼”，“鱼”竖直下潜,后速度减为零，“鱼”竖直下潜,后速度减为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度为,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计.求:
(1)“鱼”入水瞬间的速度;
(2)“鱼”在水中运动时所受阻力;
(3）“鱼”和“鱼”在水中运动时所受阻力.
详解：（1）“鱼”入水前做自由落体运动，根据:,可得:.
（2）“鱼”以初速度下潜至,其加速度为,根据，可得:.
∴
下潜过程中，“鱼”在竖直方向受到水的浮力、阻力和重力的作用，如图所示：
由牛顿第二定律可得:,
其中:,
∴,
解得：.
（3）由（2）可知：,
同法可得：.
∴
.
【知识点3】整体法和隔离法研究连接体问题
【例题3】质量分别为和的两个物体叠放在水平光滑桌面上，如图所示:
当用某一水平力拉时，两物体恰好能一起以加速度做匀加速运动，那么如果在上加一水平力，要使之间不发生相对运动，水平力不能大于多少?
详解： 之间存在摩擦，该摩擦力使物体作匀加速运动，物体在水平拉力和摩擦力的合力作用下做加速度为的匀加速运动.
设受到向右的拉力作用，它们之间的摩擦力为,
对物体，由牛顿第二定律得:,
对物体，由牛顿第二定律得:,
和是一对相互作用力，由牛顿第三定律，它们大小相等，方向相反,
∴,
∴.
当拉力作用于物体时，之间不发生相对运动，说明具有相同的加速度，由于与地面之间没有摩擦力，对构成的整体，运用牛顿第二定律有:.
隔离物体，在之间的摩擦力作用下做匀加速运动，根据牛顿第二定律有:,最大时
∴,即
∴.
即水平力不能大于.
