牛顿第一、二、三定律的关系

袁伟

摘要：牛顿的第一、二、三定律并不是分立的，而是有着紧密联系的，本文通过分析牛顿第一定律与牛顿第二定律的联系、牛顿第二定律与牛顿第三定律的联系，并且通过案例分析来具体的说明牛顿第一、二、三的联系。

关键词：牛顿定律；“一、二、三”的联系

一、牛顿第一、二定律的关系

牛顿第二定律是对牛顿第一定律的进一步说明，因为牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因，物体受到合外力时，它的运动状态就会发生改变，物体的运动状态就是物体速度，也就是物体受到合外力时，物体的速度就发生了改变。而牛顿第二定律说明了合外力是怎样改变物体的运动状态的，由牛顿第二定律的表达式F=ma可知，当物体受到的合外力不为零时，就会产生一个加速度，有了加速度，物体的速度必然发生改变，所以牛顿第二定律说明了力是怎样改变物体的运动状态的。

比如，一支笔房子桌子上面保持静止状态，当给它一个推力时，它就会移动起来，并且当撤去外力时，它还在运动，运动一段时间后，它又会停下来保持静止状态。可以用牛顿第一定律解释这样一个过程，笔放在桌子上面保持静止状态是由于它受到的合外力为零；当给它施加一个外力时，由于力会改变物体的运动状态，所以它运动了；由于在运动过程中，它还受到了摩擦力的作用，摩擦力又会改变笔在运动的这种状态，所以最后它又停下来了。利用牛顿第二定律可以对这个例子进一步的解释，笔放在桌子上面，由于受到合外力为零，所以笔没有加速度，它将保持原有的速度（静止状态）；当受到一个外力时，它就会产生一个加速度，物体的速度就发生改变，它就由静止开始运动；运用过程中受到了摩擦力的作用，它就会产生一个与运动发现相反的加速度，迫使它做减速运动，所以它最后停下来了。

二、牛顿第二定律与牛顿第三定律的关系

利用牛顿第三定律可以更好的运用牛顿第一、二定律，牛顿第二定律说明了力是怎样改变物体的运动状态的，所以要分析一个物体的运动状态就必须明确物体的受力情况，对于只有一个物体的研究对象来说，在分析它的受力时是比较简单的，直接把所有的力合成即可，但是对于多个物体组成的体系，若要研究其中一个物体时，就要采用隔离法进行研究，而在研究物体的相互作用力时，采用牛顿第三定律就比较方便，因此，牛顿第三定律可以使牛顿第一、二定律运用起来更加方便。

例如，如图，A和B一起叠放在水平面上，水平力F拉着A在B上以4m/s的速度向右做匀速运动，B相对水平面以2m/s速度向右做匀速运动。

A的受力情况：A受到竖直向下的重力GA、来自B竖直向上的支持力FN1、来自B的向左的滑动摩擦力f1、外力F。由牛顿第一定律可以知道：F- f1=0； FN1-GA=0。而B的受力情况：B受到竖直向下的重力GB、来自地面竖直向上支持力FN2、来自A竖直向下的压力FN1（由牛顿第三定律可知，A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力与反作用力，因此就可以很好的确定A对B的压力大小和方向）、来自A的向右的摩擦力f1（由牛顿第三定律可以知道，A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，因此就可以很好的确定A对B的摩擦力的大小和方向）、来自地面的向左的摩擦力f2。根据牛顿第一定律就有：FN2- FN1-GB=0； f1- f2=0；若A、B不是匀速运动的，而是具有加速度的，那么在做受力分析的时候分析各个力的大小和方向时，在分析相互作用力时，分析的方法是一致的，只是要利用牛顿第二定律来解决问题。所以利用牛顿第三定律可以更好的使用牛顿第一、二定律。

三、结论

根据以上的分析，牛顿第一定律、牛顿第二定律有著密切的关系，牛顿第一定律，说明了力是改变物体运动状态的原因，而牛顿第二定律，说明了力是产生加速度的原因，物体有了加速度，那么速度必然发生改变，所以牛顿第二定律是对第一定律的进一步说明。利用牛顿第三定律分析物体的受力情况，可以更好的运用牛顿第一、二定律。

参考文献：

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（作者单位：贵州师范大学物理与电子科学学院550000）