(1)牛顿第二定律是一个瞬时关系,从第二定律公式F=ma可知,物体在外力(F)的作用下,物体在瞬时产生加速度a,也就是说被研究对象什么时刻受力,在该时刻就获得加速度;什么时刻力消失,在该时刻加速度就等于零.对于一定的物体来说,加速度的变化是随着力的变化而同时变化的.可见加速度和力之间存在着直接的、即时的因果关系.有些同学常常错误地认为力是产生运动的原因,认为力和速度之间有一种因果关系,其实牛顿第一定律已经告诉我们,在没有力的作用下,由于物体的惯性,物体同样是可以运动的.其次,速度是加速度对时间积累的结果,如果时间间隔Dt=0,不管有多大的加速度,物体也不可能获得速度.所以速度和力之间不存在瞬时的因果关系.平常我们说一个物体在力的作用下由静止开始运动,这里有一个极短时间的加速运动过程,并不是力产生了速度.
(2)质量是物体惯性大小的量度,从牛顿第二定律可知,加速度和质量之
度与力之间的因果关系有影响,试设想物体质量无限大的时候,即使有外力作用物体也不可能获得加速度;如果物体质量为零时,加速度无限大而力却是个有限的数值.此时,物体的加速度与力之间不存在成正比的因果关系了.当然,质量既不可能无限大,也不可能是零值,利用这种外推法使我们更加认识了质量对加速度的深刻影响.
(3)牛顿第二定律是一个矢量关系,牛顿第二定律公式,F=ma,a和F都是矢量,而且加速度a的方向和力F的方向一致.如果物体上同时作用着几个力这几个力产生的合加速度的大小与所受合力大小成正比,加速度方向与合力方向相同.因此,牛顿第二定律公式可以写成
∑F=ma
既然力和加速度都是矢量,可以根据平行四边形定则进行合成,当然也可以进行矢量分解处理,如一个物体在一个平面上运动,建立x-y直角坐标系后,可以得到牛顿第二定律的分量式为
如果以法线(n)和切线(t)为正交坐标,则物体在平面上作曲线运动时,牛顿第二定律的分量式为
牛顿第二定律和牛顿第一定律一样,只有对惯性参照系才是成立的.