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力如何改变物体的运动？质量在其中扮演什么角色？让我们通过实验来观察。当相同的力作用在不同质量的物体上时，质量小的物体加速更快，质量大的物体加速较慢。牛顿第二定律揭示了力、质量和加速度之间的定量关系。
牛顿第二定律的完整表述是：物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。用公式表示为F等于ma，其中F是合外力，单位是牛顿；m是质量，单位是千克；a是加速度，单位是米每二次方秒。这个公式揭示了力、质量和加速度之间的定量关系。
通过大量实验数据分析，我们发现加速度与力成正比，与质量成反比。因此可以写成F等于kma的形式，其中k是比例系数。在国际单位制中，k等于1，所以F等于ma。1牛顿的定义是：使1千克物体产生1米每二次方秒加速度所需的力。这样就建立了力、质量、加速度三个物理量之间的定量关系。
让我们通过一个具体例题来应用牛顿第二定律。地面上有一个质量为10千克的木箱，受到30牛顿的水平拉力，忽略摩擦力。根据牛顿第二定律，合外力等于30牛顿，加速度等于力除以质量，即30除以10，等于3米每二次方秒。这意味着物体做匀加速直线运动，每秒速度增加3米每秒。
电梯是牛顿第二定律的经典应用实例。当电梯加速上升时，人受到向上的支持力大于重力，产生向上的合外力和加速度，这就是超重现象。当电梯加速下降时，支持力小于重力，产生向下的合外力，这就是失重现象。通过公式分析，支持力等于重力加上质量乘以加速度。牛顿第二定律揭示了力、质量、加速度之间的定量关系，是经典力学的重要基础。