輪滑車、列車等運動的物體,停止施加動力,就會繼續運動嗎?為何最終要停出來?亞里士多德覺得:假如要使物體持續運動,就必須對它施加力的作用。伽利略則覺得:物體的運動并不須要力來維持,運動之所以會停止出來,是由于遭到磨擦阻力。你同意誰的觀點?
要回答以上問題,就涉及到明天須要輸出的知識點了:牛頓第一定理。在《物理》八下第七章中我們對力、彈力、重力、摩擦力、力的作用療效和二力平衡等熱學知識已有了初步的認識和了解。而牛頓運動定理第一次闡述了力和運動關系,是精典熱學的基礎,確立了力和慣性的科學概念地位,也是學好化學的關鍵。
牛頓第一運動定理,簡稱牛頓第一定理。又稱慣性定理、惰性定理。一切物體在沒有遭到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。常見的完整敘述:任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直至外力促使它改變運動狀態為止。
拓展定義,知曉便可。
牛頓第一定理與牛頓第二、第三定理構成了牛頓熱學的完整體系。牛頓第一定理給出了慣性系的概念,第二、第三定理以及由牛頓運動定理構建上去的質點熱學體系只對慣性系創立。為此,牛頓第一定理是不可缺乏的,是完全獨立的一條重要的熱學定理。無外力作用時,物體將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,而物體到底保持哪些狀態,則由它原先的運動狀態決定。
跟隨我們一起解題,進一步理解概念。
基礎——如圖,不計桌面和空氣阻力,被細繩拴著的小球在水平面繞O點做圓周運動,在Q點時細繩斷掉,小球的動運軌跡變為QP實線。則()
A.小球做圓周運動時不受力的作用
B.小球做圓周運動時沒有慣性
C.小球在Q點的速率與P點的速率相同
D.細繩斷掉后,小球做勻速直線運動是由于遭到慣性的作用
解析:小球做圓周運動時,在豎直方向上受重力和支持力,在水平方向上遭到細繩的拉力,A選項錯誤;一切物體在任何情況下都有慣性,B選項錯誤;小球被細繩拴著在水平面內繞O點做圓周運動,細繩斷掉后,不計阻力,小球在水平方向上不受任何力的作用,極據牛頓第一定理,小球將做勻速直線運動,故小球在Q點的速率與P點的速率相同,C正確;慣性是物體保持運動狀態不變的性質,不能說“受到慣性”,只能說“具有慣性”,D錯誤。
答案:C
拓展——在水平軌道是有一輛實驗車牛頓第一定律實驗基礎,其底部裝有電磁鐵,電磁鐵下方吸有一顆鋼珠,在實驗車往右勻速直線運動的過程中,鋼珠因斷電下落。如圖是鋼珠下落的四個示意圖,圖中實線表示鋼珠下落的路徑,以實驗車為參照物,正確描述鋼珠下落的軌跡的示意圖是()
解析:鋼珠隨實驗車在水平軌道上勻速往右行駛,當它落下前,速率與實驗車的速率一樣;當它下落時,因為慣性,水平方向上的速率不變牛頓第一定律實驗基礎,但豎直方向上遭到重力,因而以實驗車為參照物時,鋼珠豎直下落。
答案:B
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