[知识深化] 牛顿第二定律的四个性质
1.矢量性:合外力的方向决定了加速度的方向,合外力方向改变,加速度方向改变,加速度方向与合外力方向一致.
2.瞬时性:加速度与合外力是瞬时对应关系,它们同生、同灭、同变化.
3.同体性:a=中各物理量均对应同一个研究对象.因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好的问题是研究对象的选取.
4.独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都满足F=ma,每个力都会产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度,故牛顿第二定律可表示为.
例1 (多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
答案 CD
解析 虽然F=ma,但m与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a∝且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同.综上所述,可知A、B错误,C、D正确.
例2 (多选)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为 ( )
A.速度不断增大,但增大得越来越慢
B.加速度不断增大,速度不断减小
C.加速度不断减小,速度不断增大
D.加速度不变,速度先减小后增大
答案 AC
解析 水平面光滑,说明物体不受摩擦力作用,物体所受到的水平力即为其合外力.水平力逐渐减小,合外力也逐渐减小,由公式F=ma可知:当F逐渐减小时,a也逐渐减小,但速度逐渐增大.
合外力、加速度、速度的关系
1.力与加速度为因果关系:力是因,加速度是果.只要物体所受的合外力不为零,就会产生加速度.加速度与合外力方向是相同的,大小与合外力成正比.
2.力与速度无因果关系:合外力方向与速度方向可以同向,可以反向,还可以有夹角.合