牛頓三大定律包括慣性定律、運(yùn)動(dòng)定律和作用與反作用定律,它們成立的條件分別如下:
1. 慣性定律:慣性定律成立的條件是靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的物體。物體不受外力時(shí),慣性表現(xiàn)為物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2. 運(yùn)動(dòng)定律:牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于宏觀物體和低速運(yùn)動(dòng)的情況。在牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用高速運(yùn)動(dòng)的物體(如接近光速的物體)和微觀物體(如分子、原子、電子等)的情況。
3. 作用與反作用定律:該定律適用于由物質(zhì)構(gòu)成的實(shí)體間相互作用的情況。
總之,牛頓三大定律是在理想化的條件下成立的,它們忽略了物質(zhì)之間的摩擦、空氣阻力以及物質(zhì)內(nèi)部的應(yīng)力等因素。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,還需要考慮這些因素的影響。
牛頓第一定律,又稱慣性定律,其成立的條件是:
1. 物體不受外力作用。
例題:一個(gè)靜止在光滑水平面上的物體,突然受到一個(gè)沿水平方向上的恒力作用,在力開始作用的瞬間,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是:
A. 開始時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)槲矬w質(zhì)量不變,所以加速度不變。
B. 開始時(shí)速度方向可能發(fā)生變化。
C. 開始時(shí)速度方向和加速度方向可能不在同一直線上。
D. 物體立刻靜止。
解析:由于物體在水平面上,所以物體受到的力只可能是恒力。根據(jù)牛頓第一定律,物體不受外力作用時(shí),將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。由于物體原來靜止在光滑的水平面上,所以受到恒力作用后將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。因此,選項(xiàng)A是正確的。
牛頓第一定律告訴我們,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由其初始狀態(tài)和所受的合外力共同決定的。因此,即使物體不受外力作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不一定保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。例如,如果物體原來處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那么即使它不受外力作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不會(huì)保持不變。因此,選項(xiàng)B、C和D都是錯(cuò)誤的。