师：同学们，今天我们一起来学习牛顿运动定律的应用。生活中，我们常乘坐火车或地铁出行，为尽量缩短停车时间，旅客按车门位置候车，列车进站总能准确停靠在对应车门位置，这是如何做到的呢？要解决这个问题，需将物体的运动情况和受力情况联系起来分析。
我们之前学习过，当合外力为零时，物体保持静止状态或匀速直线运动状态。若合外力不为零，根据牛顿第二定律，物体加速度不为零，物体做变速运动。当合外力大小和方向确定时，物体做匀变速运动，运用牛顿运动定律能找到力和运动的关系。
不过，实际情况往往比较复杂，需要具体问题具体分析。比如生活中的受力有重力、摩擦力、弹力、其他外力等等，此时要对研究对象进行受力分析，然后运用牛顿第二定律构建已知量和待求量之间的联系。生活中常遇到根据运动情况求受力情况，或根据受力情况求运动情况的问题。下面通过两个生活实例来找找解决这类问题的思路和方法。
第一道例题：一列静止在站台上的火车，总质量为(6×10^5)千克，出发后(1)分(20)秒，速度达到(72)千米每小时。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中合力要多大才能满足加速要求。
这道题研究火车的运动和受力，现实中比较复杂。在水平方向，火车除受牵引力，还受摩擦力、空气阻力等，且火车不一定一直做匀变速或匀速运动。所以我们先把研究对象理想化，从简单情况分析，再逐步增加干扰因素。
以本题为例，假设火车合外力恒定且方向向右，火车做匀加速直线运动。根据题中信息，已知火车初速度、末速度、加速时间和质量，求火车所受合力。具体思路是：设火车在加速过程中的合力为(F)，选定火车前进方向为正方向，根据(v_{t}=v_{0}+at)可得(a = \frac{v_{t}-v_{0}}{t} = 0.25)米/二次方秒。然后根据牛顿运动定律，可得(F = ma = 1.5×10^5)牛顿。这样就完成了从火车运动情况到受力情况的分析过程。
若题中再给出火车所受阻力情况，就能通过受力分析求出火车牵引力大小。比如，若火车受到的阻力是车重的(0.05)倍，对火车受力分析可知，(F = F_{牵}-f)，则(F_{牵}=F + f)，代入数据算出牵引力大小为(4.5×10^5)牛顿。
由这个题可知，由运动情况推导受力情况时，首先确定研究对象，根据题中运动学数据，通过运动学规律求出物体加速度(a)。接着根据牛顿第二定律求出物体合力，最后通过受力分析找到物体具体受力情况。
那么已知受力情况，能否逆着刚才思路求物体运动情况呢？来看下一个例子：某市交通部门规定，汽车在市区某些街道行驶速度不得超过(v_{m}=30)千米每小时。一辆汽车在该水平路段紧急刹车，车轮抱死，沿直线运动一段距离后停止。交警测得车轮在地面滑行轨迹(s_{m}=10)米，从手册查出该车轮与地面间动摩擦因数(\mu = 0.72)，(g)取(10)米/二次方秒，通过计算判断该汽车是否超速行驶。
由题意可知，本题研究对象是汽车刹车运动，可看成匀减速直线运动。对汽车受力分析，汽车在竖直方向受重力和支持力，二者平衡。在水平方向只受一个水平向左的摩擦力，已知汽车末速度、刹车距离和动摩擦因数，求汽车初速度。
具体解答过程为：选定汽车前进方向为正方向，根据牛顿第二定律和滑动摩擦力公式，可推导出(a = -\mu g)，负号表示加速度方向与正方向相反。然后由减速运动公式(v_{t}^{2}-v_{0}^{2}=2as)，可知(v_{0}=\sqrt{2\mu gs_{m}})，代入数据得(v_{0}=12)米每秒，相当于(43.2)千米每小时，所以汽车超速行驶。
由这个题可知，如果已知受力情况，需先受力分析求出合力，然后根据牛顿第二定律求出加速度，最后根据运动学规律推导出物体运动学情况。我们发现连接运动和受力的桥梁是加速度(a)。
为让大家更清晰理解思路，对刚才例题简单改编，把待求量初速度变为已知量，动摩擦因数变为待求量，就变成已知运动情况求受力情况的问题。套用刚才思路，根据运动学规律求出(a)的值，然后根据牛顿第二定律和受力分析，求出滑动摩擦力，最后用滑动摩擦力公式求出动摩擦因数。
实际刹车过程比较复杂，单纯靠地面滑动摩擦力刹车，易造成车辆侧滑，引发更严重交通事故。所以现代汽车常使用ABS防抱死系统提高刹车安全性。下面通过一段视频了解这种刹车系统。
发明ABS防抱死系统的人很厉害，它能让你在湿滑路面急刹车时不失去方向控制。那么ABS防抱死系统是怎么做到的呢？要明白这个问题，先了解刹车和转向原理。
先看刹车，当踩下刹车踏板，刹车片压住刹车盘，车轮停止转动，车轮和路面发生滑动，直到摩擦力使车辆停下。再看转向，转向关键是车轮滚动，要避免滑动。车轮有两种运动方式和两种速度，一种是绕轴旋转，叫旋转速度；另一种沿车身方向移动，叫平移速度。若没有滑动，接触点两种速度相加等于(0)。比如方向盘打歪但车辆直线行驶，旋转速度方向倾斜，平移速度水平向前，接触点两种速度相加就不等于(0)，会导致滑动。要避免滑动，需让它们保持在一条直线上。