2.1學習提要
一、目標要求
1.掌握牛頓運動三定律的物理內容以及牛頓第二定律的矢量式、直角坐標係中的分量式。明確牛頓運動定律適用的範圍。
2.掌握萬有引力、重力、彈力和摩擦力的產生、性質以及計算它們的大小，判斷方向的方法。
3.掌握物體受力分析的方法，以及運用牛頓運動定律解決力學問題時的一般解題步驟。
4.了解單位製，量綱的概念及其意義。
5.至於慣性力的概念，以及處理非慣性係中簡單的力學問題，有餘力的讀者如能學習這些內容，對加深理解牛頓定律的涵義是有幫助的。
二、重點難點
1.重點內容
牛頓運動三定律的掌握和運用，用隔離法進行物體的受力分/析，以及運用牛頓運動定律解題的基本思路和基本方法。
2.難點內容
正確分析物體受力、靜摩擦力方向的確定，在解決變力或變質量動力學問題中、綜合性力學問題中的牛頓運動定律的靈活運周。
三四、學習提示
1.本章中的基本內容，你在中學已經學過，這是學好本章知識的必要基礎，而不應成為放鬆本章學習的理由。通過本章內容的學習，你對牛頓運動三定律的理解深度，以及運用定律解決問題的能力水平要有提高。
2.正確的分析物體受力，是解決力學問題的關鍵。今後學習功和能、動量、剛體運動以及振動和波等知識時，分析物體受力是解決這些問題的基礎。建議你在處理動力學問題時，即便是；比較簡單的問題，也應先對研究對象進行受力分析，判斷它的動力學特征，進而才能有目的地建立方程，而不能想當然，憑直觀下結論。如：有些初學者就盲目認為處在斜麵上的物體對斜麵的壓力一定是物體的質量，而不分析斜麵在水平方向上是否處於平衡態。
3.你的老師以及本書都向你提供了如何運用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。要明確，這隻能作為引導你分析問題的一種基本思維程序和解題步驟，而不要把它當成解析習題的固定模式。那樣，反而會妨礙你分析問題和解決問題能力的培養和提高。
2.2概念釋疑
【牛頓定律和參照係】描述一個物體的運動，可以任意選擇參照係，相對於不同的參照係所觀察到的物體的運動不符合牛頓定律。
牛頓第一定律在其中能成立的參照係叫慣性參照係，反之叫非慣性參照係。
凡是相對於已知慣性係作勻速直線運動的參照係都是慣性係，而相對於已知慣性係作加速運動的參照係一定是非慣性係。
第二定律是在慣性係中由實驗得出的力和加速度之間的定量關係，因此牛頓第二定律隻適用於慣性係。
力學中常用的三個慣性係：
太陽——恒星參照係：這是以太陽和其它恒星為一組物體構成的參照係。
地心參照係：這是隨著地球一起繞太陽公轉但不隨著地球自轉的參照係。
地麵參照係：這是以地麵和地麵上靜止物體為一組物體的參-照係。
在討論各種力學問題時，應當明確所選用的慣性係。
【萬有引力】宇宙間任何兩個物體間存在著相互吸引力。
【萬有引力定律】任何兩個質點間的萬有引力的大小與兩個質點的質量的乘積成正比，與兩個質點間距離的平方成反比，引力方向在兩個質點的連接線上。
使用該定律時應注意：
1.萬有引力定律隻適用於質點，應用範圍不限於質點。若兩個物體不能視為質點，可將物體分割成視為質點的質量，先用該定律公式求出每一對質元之間的引力，再求這些引，力約矢量和，即待求物體間的引力。
2.質量分布均勻的球體，可以證明：即為兩個球心間的距。
【重力】地球吸引物體而施於的力。
粗略地說，重力是地球吸引物體的力，這種粗略是不計物體箱地球自轉，並在地麵附近，此時重力方向指向地心。
如果考慮地球的自轉，重力是地球對物體的萬有引力的主要分力，其方向稍偏離地心，因為物體隨地球自轉作繞地軸的圓周運動，因此，物體所受萬有引力的一部分，提供向心力（量值不大）。
【重量】對處在地球表麵附近的物體重力大小量度的一種:約定的俗稱。因此，重量既不能混同於重力，也不是對其支托物豎直壓力。
【彈力】物體間相互接觸並發生彈性形變時所產生的力。其方向垂直於兩物體接觸點的切麵。
說明：
1.產生彈力的必要條件是“接觸”，充要條件是“形變”，這是分析物體是否受到彈力作用，受到幾個彈力作用的重要依據。一般地說，一個物體與幾個物體接觸就受到幾個彈力的作用，這是分析受力時防止丟失彈力的一個辦法。但要注意，放在水平麵上的物體，雖然接觸，但兩者在水平方向上沒有發生形變，所以在水平方向均無受彈力作用。
2.由於形變的形式不同，彈力的具體稱呼也就不同。
（1）正壓力和支持力、A分別為A和B給予水平麵C的正壓力；分別為C給予A和B的支持力。正壓力和支持力是一對作用力和反作用力。有的初學者常把正壓力和重力混淆。要明確，正壓力不是重力，正壓力的大小不一定就等於重力的大小。前者是形變引起的力，後者是地球吸引產生的力，是屬於不同性質的兩類力。大家熟知的作變速.運動的升降機中的物體，其重力不變，但物體作用於地板的壓力由於運動狀態的不同使得二者接觸擠壓的程度不等而有變化。
（2）張力是指繩在外力作用下發生拉伸形變時，繩子各部分之間存在的彈力。
對於質量不可忽略的繩子，作加速運動時，各點的張力並不—相等，也不等於外力。隻有當繩子處於平衡態時和繩的質量不計時，各點的張力才相等。
【摩擦力】物體間相互接觸，發生在接觸麵間的阻止物體相對運動的力。故而，它和彈性力又常稱之為“接觸力”。
“相對運動”，有將要發生和已經發生兩種，因此又將摩擦:力分為靜摩擦力和滑動摩擦力。
1.靜摩擦力物體在外力作用下尚處在靜止狀態時的摩擦力。它的最大值稱為最大靜摩擦力A，正比於正壓力比例係數稱為靜摩擦係數。公式A隻能計算最大靜摩擦力。一些讀者不明確在達到最大值之前，靜摩擦力是時刻等於外力的一個變力，此時不能套用的公式進行計算。
有些讀者將靜摩擦力的方向常判斷錯，有的讀者僅從部分經驗中得出“摩擦力方向與速度方向相反”，“與加速度方向相反”的片麵結論，認為摩擦作阻力。的確，在不少情況下，摩擦力是阻力，其方向與：或=相反。但這不是摩擦力方向的完整概括。
物體B在外力F的作用下，沿水平麵作加速運動，B作用於A的靜摩力的方詢，就是和A的速度，加速度方向一致這裏，是動力而不是阻力。圖中，表示汽車B以加速度沿水平麵運動時，一能使物體A緊靠車頭的豎直麵而下落。此時，A受到靜摩擦力的方!向向上，到，摩擦力G方向向下。可見，那種認為靜摩擦力的方向與相反或一致，都不全麵。科學的、完整的表述是：“靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢的方向相反。”
2.滑動摩擦力當外力超過最大靜摩擦力時，物體產生相對滑動過程中的摩擦力。它正比於正壓力N，比例係數稱為淸動摩擦係數、即方向與相對滑動方向相反。
【質量】描寫物質屬性的物理量，在經典力學範疇它是恒量。從不同角度反映物質的屬性，分為慣性質量。
1.慣性質描寫物體平動慣性大小的量度。
2.引力質量反映物質具有產生萬有引力和感受這種引力作用屬性的物理量。所以，在一般情況下這兩種質量不作區別，統稱為質量。
【牛頓第一定律】任何物體都保持靜止或勻速直線運動狀態，直到其他物體的作用迫使它改變這種運動狀態為止。