用惯性讨论物体运动问题

吴德成

物体的惯性是有大小的，惯性的大小反映了物体运动状态改变的难易程度.物体惯性的大小只决定于物体质量的大小，与物体是否受力、受力大小、运动状态等因素都是无关的.质量越大的物体，惯性也就越大，它保持原来运动状态的本领就比较大，也就是说它的运动状态不容易被改变.因为物体的质量不会消失，所以物体的惯性也是不会消失的，当然也就不能说“物体的惯性由于受到力的作用而被克服或被消灭”.

惯性是一个比较抽象的概念，同学们刚刚学习惯性知识时，难免会有这样或那样的错误认识，如有的同学常说“由于物体受到惯性作用”，他们误把惯性当成一种力来看待.还有一些同学解释与惯性相关问题时，总是说“由于惯性的原因，物体总保持原来的运动状态”，不能针对性地对问题进行分析，下面通过一些例子来对惯性问题进行简要分析.

1.对惯性概念的理解

例1 关于惯性，下列说法正确的是（ ）.

A.只有不受任何力的物体才有惯性

B.汽车只有在紧急刹车时才有惯性

C.物体在任何情况下都具有惯性

D.汽车的运动速度越大惯性也越大

解析 因为惯性是物体的固有属性，一切物体在任何时候都有惯性，不能说“只有不受任何力的物体才有惯性”.物体惯性大小的唯一量度就是物体的质量，与物体运动的速度大小等其他因素都无关，不能说“汽车的运动速度越大，惯性也越大”.本题应选C.

解析 车突然减速时，车里的人因有惯性，要保持原来速度向前运动而与前面物体相撞，司机驾车时系安全带可有效避免因此而造成的伤害.司机的惯性是由他的质量决定的，司机驾车时系安全带，司机的惯性是不可能改变的.小明没有推动静止的汽车，是因为推力和摩擦力二力平衡，汽车由于惯性仍然保持原来的静止状态.跳远运动员起跳前助跑使人获得了很大的速度，由于惯性，起跳后运动员在空中欲保持原来的速度大小而跳得更远，由于运动员的质量没有改变，所以他的惯性仍然没有改变.高速飞行的子弹穿入木头后，子弹的质量并没有改变，所以子弹的惯性仍然存在且保持不变.本题应选A.

2.对惯性现象的解释

解析 木块向后倒或向前倒，是因为木块上部和下部的运动状态不一样.当小车突然启动时，木块下部随小车一起运动，而木块的上部由于惯性还要保持静止状态，于是木块向后倒.当运动的小车突然停下时，木块的上部由于惯性还要保持向前运动的状态，而下部由于和小车间的摩擦使木块下部随小车静止，于是木块向前倾倒.

汽车在突然启动和刹车时，车内的乘客会后仰和前倾，其道理和木块的翻倒是完全一样的.

3.利用惯性和防止惯性危害问题