牛顿力学
斜面上的合力与加速度
定量探究物体沿斜面运动时的牛顿第二定律 a = ΣF/m。 改变质量和合力并测量加速度，检验 .
⚠ 这是教学模拟，不能替代使用重物或运动物体进行实验时的安全规程。
器材
- 受牵引力作用的斜面物体
- m、F、θ、μ 滑块及加速度读数
实验步骤
逐项改变合力因素
点击“将物体重置到斜面中部”。用滑块设 μ = 0，固定 θ 后增大 F，读取加速度 a，观察合力增大如何使加速度增大。接着减小 F、增大 θ 以增强沿斜面方向的重力分量；保持其他设置不变，增大 m 并比较 a。最后提高 μ，观察摩擦对加速度的影响。 将观察到的量与下式比较： .
比较不同质量下的加速度
将摩擦设为零，固定斜面角和牵引力，再改变 m。记录各次加速度并与公式 对照；合力不变时，质量增大使加速度减小。
检验斜面上的阻力
固定 m、F 和角度 θ，逐步增大摩擦系数 μ。观察加速度减小或反向，并将结果与牵引力、重力分量和摩擦力组成的沿斜面合力联系起来。 将观察到的量与下式比较： .
模拟
实验历史
艾萨克·牛顿在伽利略及更早研究者的力学成果基础上，于1687年《原理》中提出三条运动定律。第二定律把运动变化与其原因联系起来：物体所受合力与动量变化率相关。质量不变时，常见形式为 ΣF = ma。
在斜面上，重力具有沿斜面的分量，摩擦力可能阻碍运动；加速度由合力决定，而非只由牵引力决定。应用方程时须按坐标轴并保持符号约定一致。牛顿力学在速度远低于光速时非常成功，但不包括相对论效应或微观系统的行为。今天使用的质量不变形式来自更一般的动量定律，因此必须把加速度和合力视为具有方向的矢量，而不能只比较大小。伽利略关于惯性和落体的研究为牛顿提供了重要基础；牛顿的贡献之一，是把这些经验规律组织成能够定量预测运动的统一体系。
这一数学表达把力学从定性描述推进到可检验的定量预测，并广泛用于工程与天体运动分析。斜面问题必须先选定方向、分解重力并把摩擦计入合力；只有质量保持不变时，才可直接使用熟悉的形式 ΣF = ma。