力和運動
伽利略的理想化實驗為我們創立了一種科學的研究方法,以可靠的實驗事實為基礎,經過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,揭示物理現象的本質,它是科學研究的一種重要方法。
【例題1】關于牛頓第一定律,下列說法正確的是 〔 〕
a.該定律通過斜面小車實驗直接得到的
b.該定律不能用實驗證明,只是一種猜想
c.該定律可以用實驗來證明,因為它是力學的一個基本定律
d.該定律是在可靠的事實基礎上,通過科學推理概括出來的,雖然不能用實驗來證明,但能接受住實踐的檢驗
【解析】由伽利略的理想化實驗為我們創立了一種科學的研究方法,即在大量的事實經驗基礎上,經過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,通過推理概括出現象的本質。牛頓第一定律是牛頓在伽利略、笛卡兒的結論的基礎上,通過進一步推理而概括出來的。該定律不能用實驗直接來證明,但是,從定律得出的一切推論,都經受住了實踐的檢驗,是一條大家公認的力學基本定律之一。
2.運用慣性知識解答有關問題
因為慣性是物體保持原來的運動狀態不變的性質,因此要解釋慣性現象,必須明確原來的狀態,步驟如下:(1)判斷物體原來的狀態(2)物體發生的變化(3)物體由于慣性要保持原來的狀態(4)結果出現了什么現象
【例題2】在無風的天氣里,從水平勻速向右飛行的飛機上先后落下三包貨物,若不計空氣阻力,在地面上的人看到這三包貨物下落過程中,在空中排列的情況應該是圖1中的 〔 〕
【解析】貨物從飛機上落下前,與飛機一起水平向右勻速飛行,具有向前的速度,從飛機上先后落下后,由于無風,又不計空氣阻力,因此水平方向上沒有受到力的作用,由于貨物具有慣性而保持水平方向上的勻速直線運動狀態,即三包貨物沿水平方向和飛機具有相同的速度,在水平方向上通過的路程相等。由于重力的作用,先落下的在最下面。故c是正確的。
解答本題容易錯選d,其原因是認為貨物落下后,飛機以及機上的貨物向前運動,落下的貨物只在豎直方向上運動,而沒有考慮到貨物由于在水平方向上不受力而保持原來的水平速度繼續運動。解決的關鍵要明確貨物落下后在水平方向上不受力,具有慣性而與飛機以同樣的速度向右飛行。
3.平衡力的應用
(1)如果一個物體受到平衡力作用,物體將處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(2)一個物體如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,則物體受到的力必定是平衡力。
(3)已知相互平衡的兩個力中一個力的大小和方向,便可求出另一個力的大小和方向。
【例題3】下列說法中正確的是 〔 〕