高中物理 · 动力学

牛顿第二定律计算 · 先受力,再列 F=ma

水平面、斜面、超重失重、连接体四种场景分开算,自动给出合力、加速度、支持力或绳张力。斜面会自动判断能否下滑。

F合 = ma水平面:a = (F − μmg)/m斜面:a = g(sinθ − μcosθ)超重失重:N = m(g + a)
场景与受力四种模型

重力加速度默认取 10 m/s²,可自行修改;超重失重时 a 向上为正。

AI 讲解需人机验证
算法会算,AI 会讲为什么
计算结果等待输入
加速度 a
—
合力
—
加速度
—
支持力 / 张力
—
状态判断
—
计算过程
  1. 填入数据后点「计算」,这里给出代入过程。
四种模型的列式
模型方程易错点
水平面F − μmg = ma漏掉摩擦力,或把 F 当成合力
斜面下滑mg sinθ − μmg cosθ = ma重力分量用错 sin / cos
超重失重N − mg = maa 向上为超重,向下为失重
连接体F = (m₁+m₂)a整体求 a,隔离求张力

受力分析的四步固定流程

第一步选研究对象(单个物体或整体);第二步按「重力 → 弹力 → 摩擦力 → 其他力」顺序画受力图;第三步建坐标系,把不在轴上的力分解;第四步沿运动方向列 F合 = ma。

连接体问题一定先整体求加速度,再隔离求内力。整体法避开了绳张力,隔离法才能算出张力,两步顺序反了就会多出未知数。

超重失重的判断

  • 加速度向上(加速上升或减速下降)→ 超重,N = m(g+a)
  • 加速度向下(减速上升或加速下降)→ 失重,N = m(g−a)
  • 自由落体时 a=g,N=0,叫完全失重
  • 超重失重改变的是视重,重力本身没变

常见问题

斜面算出负加速度怎么理解?

说明摩擦力大于重力沿斜面分量,物体不会自行下滑。工具会提示「需外力才能下滑」,并把加速度显示为 0。

连接体的绳张力为什么不是 F?

F 作用在整体上,绳只承担后面物体的加速需求。整体加速度 a=F/(m₁+m₂),张力 T=m₂a(F 拉 m₁ 时)。

μ 填 0 表示什么?

表示光滑接触面,没有摩擦力。此时水平面 a=F/m,斜面 a=g sinθ。

g 一定要取 10 吗?

题目给了就按题目取(常见 9.8 或 10)。工具默认 10,留空即用默认值。

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