「名師在線」「運動和力」中的幾個不一定

2020-12-05 跟我一起學物理

1.速度大的物體慣性不一定大

初學慣性時,一部分學生往往認為,同一物體速度越大,慣性就越大;速度越小時,慣性就越小,理由是:使同一輛高速行駛的汽車停下來,要比慢慢行駛時停下來困難得多。因此,物體的速度越大時,運動狀態就越難改變,其慣性就越大;反之物體速度越小,運動狀態越容易改變,其慣性就越小。這種認識是錯誤的,試想,如果速度大時慣性大,速度小時慣性就小,那麼當物體靜止,即運動速度為零時,慣性不就不存在了嗎?這就與一切物體在任何情況下都具有慣性的說法相矛盾了。

實際上,同一輛汽車以不同的速度行駛到停下來時,其運動狀態的改變是不同的。即速度大時運動狀態改變多,速度小時運動狀態改變少。因此,用同樣的制動力剎車,前者要比後者用的時間要長。

實事上,同一物體不管在什麼狀態下,要改變運動狀態的難易程度是一樣的,即慣性的大小是確定不變的。這是因為慣性的大小跟物體的質量有關,質量大的物體慣性大,質量小的物體慣性小。而質量一定的物體慣性也就是不變的了。

2.大小相等的二力不一定都是平衡力

平衡的二力必須同時具備以下四個條件:①作用於一個物體上的二力;②大小相等;③方向相反;④作用於一條直線上。缺少其中任一點都不是平衡的二力。

例如:相互作用的二力——如人拉單槓時手拉單槓的力和單槓對人的提力,力雖然具備了大小相等、方向相反、作用線在一條直線上這三個條件,但關鍵是這二力作用在兩個物體上,前者作用於單槓上,後者作用於手上,故二力根本談不上是平衡力。

3.物體受到力的作用時運動狀態不一定改變

物體運動狀態的改變,必須靠力的作用,即力是改變物體運動狀態的唯一原因,但並非所有的力作用於物體上,都能改變物體的運動狀態。如當物體受到平衡力作用時,由於二力大小相等,方向相反,又是作用於同一個物體上且作用線在同一條直線上的二力,故二力在改變物體運動狀態方面的作用效果完全抵消,所以物體像沒有受到外力作用一樣將保持原來的運動狀態不變,因此,只有在非平衡力作用下物體的運動狀態才一定會改變。

4.物體受到平衡力作用時不一定都做勻速直線運動(或不一定都保持特靜止)

物體在平衡力作用下,將保持運動狀態不變。即原來靜止的物體,受到平衡力作用時,仍保持靜止狀態,不會做勻速直線運動;原來不論以什麼形式運動的物體,一旦受到的二力平衡後,物體就將保持受到平衡力那一瞬時的速度大小和方向做勻速直線運動,但決不會靜止下來。

5.摩擦力不一定都是阻力

一提到摩擦力,同學們往往把它與阻力聯繫在一起。這是因為當物體與支撐面之間或兩個物體接觸面之間發生相對運動的時候,物體受到的滑動摩擦力或滾動摩擦力總是與它們的相對運動方向相反,因而總是起著阻礙物體繼續相對運動的作用。但是,並非在任何情況下摩擦力都起阻礙作用,有時也可以成為帶動物體運動的動力。

例如:當手握住瓶子的頸部,豎直向上提起,瓶子受到兩個力的作用;一個是向下的重力,另一個是手掌施給瓶子的向上摩擦力,顯然,瓶子的上升也是這個摩擦力牽引的結果。

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