刘庆贺
假如不受力作用,物体将怎样运动?可能你会想:不受力,物体当然要保持静止.比如,用力推车,车子才前进;停止用力,车子就要停下来,这种观点对吗?
牛顿第上定律是如何得出的
自古以来,就有很多人认为:要改变一个静止物体的位置,必须推它、提它或拉它,当推、提、拉物体的力不再作用时,原来运动的物体便静止下来.根据这类经验,亚里士多德得出结论:静止是水平地面上物体的“自然状态”或“自然本性”.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.然而.亚里士多德的这个结论是错误的,伽利略通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来.是因为受到了阻力,
伽利略的实验如图1所示,让小球沿一个斜面从静止开始下滚,小球将滚上另一个斜面.达到与原来差不多的高度.然后再下滚.他分析.球是因为摩擦力才没能达到原来的高度,然后,他减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度.但这时它要滚得远些,继续减小第二个斜面的倾角,球达到同一高度就会滚得更远.于是他设想:若将后一斜面放平.球会滚多远?结论显然是球将永远滚下去.这就是说,力不是维持物体运动的原因,而恰恰是改变物体运动状态的原因.英国著名物理学家牛顿在前人的基础上,对大量的实验事实进行了深入的研究,总结出了牛顿第一定律,
正确理解牛顿第一定律
牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
牛顿第一定律不是由实验直接得出的,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的.不能用实验直接验证,但由此得出的一切推论.经实践检验都是正确的,
牛顿第一定律成立的前提“没有受到力的作用”是指不受任何外力.是一种理想情况.实际上不受任何外力的物体是不存在的.但物体在某个方向上“没有受到外力作用”的情况是有的.适用范围“一切”说明适用于所有物体(运动的、静止的、固体、液体、气体等),具有普遍意义.结果“总保持”是指物体总保持原来的运动状态不变.即原来静止的物体继续静止,原来运动的物体则以原来的速度继续做匀速直线运动,“或”字说明物体只能处于“静止”或“匀速直线运动”中的一种状态,究竟处于哪种状态.由物体不受外力时的瞬时状态决定.
牛顿第一定律说明了力和运动的关系——力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.
例 (2019.长沙)如图2所示.用细线拴一块橡皮甩起来,使橡皮绕手做圆周运动.这说明力可以改变物体的(填“运动状态”或“形状”).如果这时橡皮所受的力都突然消失,橡皮将做____运动.
解析:橡皮绕手做圆周运动,橡皮在拉力作用下不断改变运动方向.这说明力可以改变物体的运动状态.当橡皮所受的力都突然消失時,橡皮是运动的,根据牛顿第一定律可知,原来运动的物体将以原来的速度做匀速直线运动.不再做圆周运动.
答案:运动状态匀速直线
牛顿第一定律和惯性
牛顿第一定律又叫惯性定律,描述的是力与运动的关系,指出了物体在不受任何外力作用时所处的运动状态——匀速直线运动状态或静止状态,
惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质.即原来静止的物体将一直保持静止状态:原来运动的物体将保持其速度一直运动下去.惯性是物体的一种属性,一切物体在任何情况下都有惯性,其大小只与物体的质量有关(质量大的物体保持原来状态的本领大,物体的惯性大,反之,质量小的物体惯性小),与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关.
惯性现象在生产、生活中广泛存在。对我们有利的要加以利用,有害的虽然无法避免,但要设法减轻其危害.
责任编辑 蔡华杰