考试不提供,需记忆。
用途
Newton's second law 用于力与运动 I(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。 力与运动 I
符号与 SI 单位
| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| F | 合力 | N |
| m | 质量 | kg |
| a | 加速度 | m s⁻² |
公式变形
m = F / aa = F / m
解题示例
常见陷阱
理解牛顿第二定律
牛顿第二定律的常见形式是 F = ma。其中 F 是合力(净力),单位 N;m 是质量,单位 kg;a 是加速度,单位 m s⁻²。
该定律指出,物体的加速度与作用于它的合力成正比,与它的质量成反比。由此可见,越用力加速度越大;质量越大,同样的力产生的加速度越小。
- 求质量:m = F / a
- 求加速度:a = F / m
一牛顿是使 1 kg 质量产生 1 m s⁻² 加速度的力,所以 1 N = 1 kg m s⁻²。加速度方向始终与合力方向相同。
分步解题示例
一个合力作用于质量 m = 1200 kg 的汽车,使它产生加速度 a = 2.5 m s⁻²。求这个合力。
先写公式,再连同单位代入:
- F = ma
- F = 1200 kg × 2.5 m s⁻²
- F = 3000 kg m s⁻²
所以 F = 3.0 × 10³ N。
因为 1 N = 1 kg m s⁻²,单位 kg m s⁻² 与牛顿相同,这就是答案用 N 表示的原因。它以标准形式写出,取两位有效数字,与数据精度相符。
常见错误与考法
核心陷阱是 F 必须是合力(净力),而非单一施加的力。若还有摩擦力或重力作用,须先相减求出净力。
其他错误:
- 在需要用千克质量的地方用了牛顿重量,或反之。
- 忘记加速度方向与合力方向相同。
- 质量以克代入而未换算为千克。
它在陈述牛顿第二定律、计算合力或加速度,以及解释为什么同样的力下质量越大加速越小等题目中考查。代入前先清楚写出合力。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)