马拉车还是车拉马

邵瑜

有一个常见的实例：马拉车，车子运动，停止拉车，车也停止；马不断地拉车，车就不断地前进.车是在马的拉动下才运动起来的.人们眼见到的是马拉车而未见到车拉马.事实果真如此吗？这个实例是不是恰恰可以说明车子只有受到力作用的时候才能保持运动，没有受到力的作用，车子就会停止运动，即物体的运动需要外力来维持？这是否与牛顿第一定律相矛盾呢？马拉车而未见到车拉马是否说明力的作用可以独立地存在呢？

我们首先分析“马拉车，车子运动”的过程.车子原来是静止的，马不拉它，它将保持静止.马拉了它，它由静止变为运动.力在这里的作用是改变了车子的运动状态，使车子由静止变为运动，而不是维持了物体的运动.

再分析“马停止拉车，车也就停止”的过程.马拉车，使车子由静止变为运动以后，如果地面是绝对光滑的，车子不会受到摩擦力的作用.那么，撤除外力，停止拉车，由于没有摩擦力的作用，车子将会保持匀速直线运动的状态一直运动下去.但实际的地面对车的摩擦力很大，摩擦力阻碍了车子的运动，这个阻力在很短的时间内，使车子由运动状态变为静止状态.“马停止拉车，车也就停止”，这个过程中，不是因为拉力一旦不存在，车子就会自动停下来，而是由于摩擦力作用使车子停下来的，如果不是摩擦力的出现，即使撤除拉力，车子仍然会自行运动下去，可见这一现象与牛顿第一定律并不矛盾.

继续分析“马不断地拉车，车就不断地前进”的过程.由于车子运动起来以后，受到摩擦阻力的作用，车子会停下来，这时，我们需要再施加一个拉力来克服摩擦力，让车子如同没有受到外力一样，它才会保持匀速直线运动.施加拉力以后，车子做匀速直线运动，不是拉力单独作用的结果，而是拉力和摩擦力共同作用的结果.两个力作用效果相互抵消.这正是我们已熟悉的物体在平衡力作用下的运动.在这种情况下，车虽然受到外力，但其作用效果为零，车子才得以做匀速直线运动.这个现象仍然说明，运动是不需要外力来维持的.

既然马拉车的力与车拉马的力大小相等，那么，车子动起来的秘密在哪里呢？

我们再做个有趣的游戏：请一位大力士跟一个小孩拔河，条件是大力士的脚要踩在装有四个轮子的小车上，小孩则穿鞋底粗糙的鞋子站在地面上.大力士虽用足力气拉绳，而小孩只需紧紧拽住绳子，结果呢？大力士却随着那四轮车向小孩的方向移动过来了.

可见，决定车是否能动起来的秘密在马的脚下，只要马对地的摩擦力大于车子对地的摩擦力，马就可以将车子拉动起来了.

由此联想到拔河比赛时，如果你不想让对方拉过去，就要努力加大脚与地面之间的摩擦力.因此要挑选体重大的队员，用力蹬地面，身体倾斜，两腿屈伸合适，双脚摆法适当，对地面施加较大的蹬力，这样你就可以从地面获得较大的摩擦力，从而取胜对方.

通过以上分析，我们更能清楚地看到，保持静止或匀速直线运动状态是物体的固有属性，物体运动并不需要力来维持，力可以改变物体的运动状态，力的作用是相互的.