惯性的解释

惯性的解释
台前县第一高级中学 刘庆真
提示:牛顿第一定律是不受任何外力作用下的理想化情况,无法用实验直接验证.牛顿第一定律是以伽利略的“理想实验”为基础,将实验结论经过科学抽象、归纳推理而总结出来的.因此,牛顿第一定律是一种科学的抽象思维方法,它并不是实验定律.而牛顿第二定律表示实际物体在所受外力作用下遵循的规律,是实验定律.牛顿第一定律有着比牛顿第二定律更丰富的内涵,牛顿第一定律和牛顿第二定律是地位相同的两个规律,两者没有从属关系.因此,牛顿第一定律并不是牛顿第二定律的特例.
1．有人做过这样一个实验：如图所示，把鸡蛋A 快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B 撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋B 被撞破．则下面说法正确的是
A ．A 对
B 的作用力的大小等于B 对A 的作用力的大小
B ．A 对B 的作用力的大小大于B 对A 的作用力的大小
C ．A 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A 蛋壳产生向前的作用力
D ．A 蛋碰撞部位除受到B 对它的作用力外，还受到A 蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小 思维点拨：解答本题时，应把握以下三点：
(1)两蛋之间的力是作用力与反作用力．
(2)运动的鸡蛋内，蛋黄和蛋白由于惯性在碰撞瞬间会对蛋壳产生向前的作用力．
(3)决定蛋壳破损的是碰撞处的合力．
解析：选ACD.A 对B 的作用力和B 对A 的作用力为作用力与反作用力，一定大小相等，A 正确，B 错误．在撞击瞬间，A 蛋内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对A 蛋壳向前的作用力，使A 蛋壳接触处所受的合力比B 蛋壳的小，因此B 蛋壳容易被撞破，C 、D 正确．
2．(2011年海淀一模)一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中，他发现水面的形状是图中的
解析：选C.列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C 一致.
3．火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为(
)
A．人跳起后，车厢内空气给他向前的力，带他随火车一起向前运动
B．人跳起瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推他随火车一起向前运动
C．人跳起后，车继续前进，人落下后必偏后一些，只是时间很短，偏后不明显而已
D．人从跳起直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度
解析：选D.人从跳起到落地的过程中，水平方向不受外力作用，故水平方向保持着原来所具有的速度做匀速直线运动，即与车在水平方向保持相对静止，从而落回原处．4．如图所示，在瓶内装满水，将乒乓球用细线拴住并按入水中，线的另一端固定在瓶盖上．盖上瓶盖并将瓶子翻转，乒乓球将浮在水中．用手托着瓶子在水平方向做加速直线运动，乒乓球在瓶中的位置会如何变化？解释你所观察到的现象．
答案：若瓶中只有水，当瓶加速向右运动时，由于惯性，水相对瓶向左侧移动．只有乒乓球时，乒乓球也会相对瓶向左移动．和乒乓球体积相同的水与乒乓球相比，因为水的质量大于乒乓球的质量，所以水的惯性大于乒乓球的惯性．若瓶中既有水又有球，由于水惯性大，当水相对瓶向左移动时，将挤压球，使球相对瓶向右移动．5．做自由落体运动的物体，如果在下落过程中的某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( )
A．悬浮在空中不动 B．速度逐渐减小
C．继续做自由落体运动 D．保持一定速度向下做匀速直线运动
解析：选D.物体从重力消失的时刻开始做速度向下的匀速运动．
6．下列说法正确的是( )
A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性很小，可以用手去接
B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接
C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车惯性大
D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车运动状态变
化大
解析：选D.因为惯性的大小仅由质量来确定，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手接；而乒乓球则与其相反，运动状态容易改变，尽管速度很大，也可以用手去接(这一点我们都有经验)，所以A、B项是错误的．对于C、D项，相同的两车惯性相同，要让速度大的停下来，其运动状态变化大，因此较难，故D项正确．
7．就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )
A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这些会改变它的惯性
D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到行驶目的
解析采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，选项A错；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项B错；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，列车的质量改变了，当然它的惯性也就改变了，选项C正确；摩托车转
弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项D错. 答案 C
解决关于惯性概念理解的题目时,要紧紧抓住“物体的惯性只和物体的质量有关”这一关键点,理解物体的惯性与地理位置、运动状态、是否受力、速度大小等因素均无关.
8.下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是( )
A.材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动
的物体惯性大
B.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失
C.把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因
D.抛出去的标枪、手榴弹等是因为惯性向远处运动的
解析由于两物体材料不同,摩擦力可能不同,因此不能判断其质量关系,A选项错;惯性由质量决定,跟物体的运动状态无关,力也不能改变物体的惯性,B、C错;选D.考查惯性的概念.
9.请根据图8中的情景,说明车子所处的状态,并对这种情景作出解释.
解析从图(1)可以看出,乘客向前倾,说明乘客相对车厢有向前运动的速度,所以汽车在减速.从图(2)可看出,乘客向后倾,说明乘客有相对车厢向右运动的速度,说明列车在加速.。