牛頓第一定律,又稱慣性定律,其物理觀念主要包括:
1. 物體具有慣性:任何物體都具有慣性,慣性是物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質,慣性是物體的固有屬性,與物體的運動狀態無關。
2. 作用力和反作用力定律:此定律表明,每一個物體都通過自己的形變給其他物體施加作用力,而反過來,其他物體也會給該物體施加反作用力。
3. 自然界中任何物體都受到力的作用:這是對牛頓之前人們對于自然界的認知的挑戰,它揭示了一個全新的觀點:自然界并非處于靜止狀態,而是由一系列運動和變化的規律所決定。
以上觀念共同構成了牛頓第一定律的基礎。此外,牛頓第一定律還指出,物體在沒有受到外力作用時,總是保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態。這一觀念對物理學和現代科技的發展有著深遠影響。
題目:一個靜止在光滑水平面上的小車,若用一水平推力F推動小車使其加速運動,下列說法正確的是:
A. 推力F越大,小車運動的加速度越大
B. 小車受到的摩擦力越大,小車運動的加速度越大
C. 小車受到的摩擦力越大,小車運動的位移越大
D. 小車受到的推力消失后,小車將做勻速直線運動
解答:牛頓第一定律告訴我們,物體具有保持其靜止或勻速直線運動狀態的性質,即慣性。因此,當小車在水平推力F的作用下加速運動時,推力F等于摩擦力,小車的加速度等于推力F除以質量,與摩擦力無關。由于小車在光滑的水平面上運動,沒有摩擦力的阻力,所以小車可以一直加速運動,直到推力消失時,小車將做勻速直線運動。因此,選項D正確。
這個例題展示了牛頓第一定律的兩個物理觀念:物體的運動狀態由其初始狀態和所受的力決定,以及物體具有保持其靜止或勻速直線運動狀態的性質。