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牛顿第一定律,也叫惯性定律,是物理学的基本定律。让我们用小皮球的故事来理解它。小皮球静静地躺在草地上晒太阳,它很舒服,一点也不想动。这就是静止物体保持静止的惯性。除非小明跑过来踢它一脚,给它一个外力,小皮球才会不情愿地滚起来,改变它的静止状态。
生活中处处可见惯性现象。当汽车刹车时,乘客会向前倾,这是因为乘客的身体保持原来的运动状态,而汽车减速了。同样,当汽车突然加速时,杯子中的水会向后洒,这是因为水保持静止状态,相对于加速的汽车向后运动。这些都是惯性定律的体现。
牛顿第一定律可以用数学公式表达。当作用在物体上的合外力为零时,物体的速度保持不变。这个不变的速度可以是零,即静止状态,也可以是某个恒定值,即匀速直线运动。图中的物体受到四个力的作用,当这些力相互平衡时,合外力为零,物体就会保持原来的运动状态。
现在让我们来做一道关于惯性定律的练习题。题目是这样的:一辆汽车在平直的公路上以60公里每小时的速度匀速行驶。突然,驾驶员发现前方有障碍物,立即踩下刹车。请大家思考三个问题:第一,刹车前汽车为什么能保持匀速运动?第二,刹车时乘客为什么会向前倾?第三,这个现象说明了什么物理定律?
现在来看答案。第一个问题:刹车前汽车保持匀速运动,是因为根据牛顿第一定律,汽车受到的合外力为零。发动机的牵引力与各种阻力相平衡,所以汽车保持匀速直线运动。第二个问题:刹车时乘客向前倾,是由于惯性,乘客的身体保持原来的运动状态,继续以原来的速度向前运动,而汽车减速,所以乘客相对于汽车向前倾。第三个问题:这个现象说明了牛顿第一定律,即惯性定律,物体有保持原来运动状态的性质。
生活中处处可见惯性现象。当汽车刹车时,乘客会向前倾,这是因为乘客的身体保持原来的运动状态,而汽车减速了。同样,当汽车突然加速时,杯子中的水会向后洒,这是因为水保持静止状态,相对于加速的汽车向后运动。这些都是惯性定律的体现。
牛顿第一定律可以用数学公式表达。当作用在物体上的合外力为零时,物体的速度保持不变。这个不变的速度可以是零,即静止状态,也可以是某个恒定值,即匀速直线运动。图中的物体受到四个力的作用,当这些力相互平衡时,合外力为零,物体就会保持原来的运动状态。
现在让我们来做一道关于惯性定律的练习题。题目是这样的:一辆汽车在平直的公路上以60公里每小时的速度匀速行驶。突然,驾驶员发现前方有障碍物,立即踩下刹车。请大家思考三个问题:第一,刹车前汽车为什么能保持匀速运动?第二,刹车时乘客为什么会向前倾?第三,这个现象说明了什么物理定律?
现在来看答案。第一个问题:刹车前汽车保持匀速运动,是因为根据牛顿第一定律,汽车受到的合外力为零。发动机的牵引力与各种阻力相平衡,所以汽车保持匀速直线运动。第二个问题:刹车时乘客向前倾,是由于惯性,乘客的身体保持原来的运动状态,继续以原来的速度向前运动,而汽车减速,所以乘客相对于汽车向前倾。第三个问题:这个现象说明了牛顿第一定律,即惯性定律,物体有保持原来运动状态的性质。