内容正文:
12.对“惯性”的理解
一、惯性是物体的一种惰性
1.牛顿第一定律的本质
牛顿第一定律告诉我们:一切物体在不受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律其实反映出了物体的一种惰性,即:不受力时,静止的物体总是懒得运动,运动的物体总是懒得停下,运动快的物体懒得慢下来,运动慢的物体懒得快起来,等等。物理学中把物体的这种惰性称为惯性。
2.惯性的定义
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。惯性是物体天生就具有的,不是别人强加给予的,所以不可以说“受到惯性”。
二、惯性是物体的一种固有属性
1.质量是物体惯性大小的量度
惯性是物体的一种固有属性,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,质量是物体惯性大小的量度。惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。
例如:自行车刹车后更容易停下,而火车刹车后不容易停下,就是因为自行车的质量小,所以惯性也小,运动状态更容易改变,而火车的质量大,惯性也大,运动状态不容易改变,所以不容易停下来。
2.惯性的表现
当作用在物体上的外力为零时,惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。所以物体的惯性,在任何时候,不管是受外力作用还是不受外力作用,任何情况下,不管是静止还是运动,都不会改变,更不会消失。
所以,不能误认为物体的速度越大,惯性就越大。
例如:当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止。任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。
三、注意对惯性的理解
1.注意惯性与惯性定律的区别
惯性不等同于惯性定律。惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系。即;力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
2.注意对惯性的描述
惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”、“获得惯性”等。正确的是“具有惯性”。
四、生活中的惯性现象
1.生活中常见的惯性现象
①在行驶的公交车上行走的人,公交车突然刹车(减速)时,会向前倾倒。
②汽车突然启动(加速)时,车上的乘客向后倾倒。
③汽车向右拐弯时,乘客向左倾倒。
④运动员跑到终点时,不能立即停下来。
⑤击打一叠棋子最下的棋子,其余棋子位置不变。
⑥猛抽出桌上花瓶下压的平滑桌布,花瓶不动。
⑦在运动的车上向前跳(或向后跳)和在静止的车上跳的距离一样。
⑧在运动的车上向上抛起一个小球,球最终落回原点。(与在静止的车上相同)
2.生活中利用惯性的例子
①甩掉手上的水滴。
②汽车到站前关闭发动机仍能前进一段距离。
③飞机投弹要命中目标,必须在未到目标正上方时,就提前投掷。
④用铲子把煤抛进煤灶内。
⑤摩托车飞跃障碍物。
⑥拍打衣服,使附着在衣服上的灰尘掉下来。
⑦抖掉理发师围布上的头发。
⑧在纸里包块小石子,可使纸扔得远些。
⑨洗衣机甩干衣物。
⑩跳高(远)时的助跑。
⑪射箭、发射子弹、踢球等。
⑫锤头松动后向下击打锤柄可让锤头更紧。
五、防止惯性带来的危害
1.交通安全
①汽车行驶时,坐在前排的人必须系上安全带,以防紧急刹车时受伤。
②汽车上的安全气囊。
③保持车距,严禁超载。
2.出行、运动安全
①人在运动中如果脚遇到障碍物会被绊倒。
②人在运动中如果脚踩到西瓜皮或香蕉皮很容易摔倒。
六、利用惯性解释生活中的现象
例1.正常匀速直线行驶的公交车,遇到紧急情况突然刹车时,车上的乘客会向前倾倒,这是为什么?
解析:①确定要研究的对象——乘客
②明确研究对象开始时和于什么运动状态——乘客随车做匀速直线运动
③突然发生了什么变化——突然刹车
④谁随着变化而变化——乘客的下半身随着车突然停止运动
⑤由于惯性,研究对象要保持原来的运动状态,由此产生了什么现象——乘客的上关身因惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,因此乘客会向前倾倒
例2.如图的示,某公路上发生一起交通事故,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。汽车B刹车后由于________仍撞到汽车A,此时对汽车A中的司机起保护作用的是_____________(选填“安全气囊”或“汽车头枕”),对汽车B中的司机起保护作用的是_____________(选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
解析:在车辆发生追尾时,车尾受到撞击的汽车A会突然加速,汽车A的司机由于惯性保持原来的运动状态,所以会向后倒,则汽车头枕会对人的头部和颈部起到保护作用;车头受到撞击的汽车B会突然减速,汽车B的司机由于惯性保持原来的运动状态,所以会向前倾,则安全气囊对其起到保护作用。
答案:惯性;汽车头枕;安全气囊。
七、真题演练
1.(2023•徐州)子弹从枪膛里射出后,