答案 (1)不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是指合外力.我们用力提一个放在地面上很重的箱子,没有提动,箱子受到的合力F=0,故箱子的加速度为零,箱子仍保持不动,所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾.
(2)物体离开气球瞬间物体只受重力,加速度大小为g,方向竖直向下;速度方向向上,大小与气球速度相同.
[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 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.加速度的方向跟合外力的方向可能相同,可能相反
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
答案 D
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、C错误,D正确.
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.合外力方向与速度方向同向时,物体做加速运动,反向时物体做减速运动.
3.两个加速度公式的区别
a=是加速度的定义式,是比值定义法定义的物理量,a与v、Δv、Δt均无关;a=是加速度的决定式,加速度由其受到的合外力和质量决定.