《力和運動》的要點分析和解題指導(dǎo)向

學(xué)生在學(xué)習(xí)完《力和運動》的章節(jié)內(nèi)容后，有一部分同學(xué)對“力和運動”的關(guān)系、慣性和慣性定律的區(qū)別在理解上還有一定的難度，下面就淺談一下我對“力和運動”的要點分析和解題指導(dǎo)。

一、知識要點分析

1.慣性、慣性定律

（1）牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止或勻速直線運動。該定律是一個非常重要的規(guī)律，它是整個力學(xué)的基礎(chǔ)。對該定律可以從以下這幾方面去理解：

①該定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理而概括出來的。雖不能由實驗直接證明，卻可通過大量實踐檢驗而得以論證。

②定律成立條件是：“物體沒有受到外力作用”。實際在地球上不受外力作用的物體是沒有的，但是我們可以理解為“物體受到的外力的合力為零”（或受平衡力作用）。

③“物體靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”指的是物體的運動規(guī)律，所謂“保持”，是指原來的靜止的物體仍靜止，原來運動的物體仍保持原來的速度和運動方向做勻速直線運動。注意：該定律中的“或”字切不可寫成“和”字。

（2）慣性：物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。慣性是物體本身的一種性質(zhì)，一切物體在任何條件下、任何地方，不論它的形狀、大小、性質(zhì)有多大差異，也不論它處于什么運動狀態(tài)之中都具有慣性；慣性不是力，沒有方向。因此慣性是物體本身具有，而不是“受到”的，也不可能被克服掉。

（3）慣性與慣性定律的區(qū)別

①慣性是物體的一種性質(zhì)，與物體所處的運動狀態(tài)、受力與否等都沒有關(guān)系；而慣性定律是物體的一種運動規(guī)律，它揭示了力和運動的關(guān)系——力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

②慣性是物體固有的，在任何條件下都具有；而慣性定律的成立是有條件的，只有在物體不受外力作用下才成立。

2.二力平衡

（1）平衡力：物體在同時受到幾個力作用時，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們說這幾個力相互平衡。該定義告訴我們：如果物體受到了力的作用時又處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運動狀態(tài)都稱為平衡狀態(tài)），則它所受到力一定是平衡力；反之，物體受到平衡力的作用時，一定處于平衡狀態(tài)。

（2）二力平衡條件：作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直線，這兩個力就彼此平衡。在理解的基礎(chǔ)上可簡記為“同體、共線、等大、反向”。根據(jù)同一直線上二力合成規(guī)律可知，平衡力的合力為零。即作用在物體上的各個力改變物體運動狀態(tài)的效果互相抵消。

二、解題指導(dǎo)

例1.關(guān)于力和運動的敘述正確的是：

A物體不受外力的作用就不能維持運動；

B有力的作用，物體的運動狀態(tài)就一定會改變；

C我們周圍靜止的物體，一定受平衡力的作用；

D物體受平衡力的作用，一定保持原來的運動狀態(tài)。

解析：慣性定律明確告訴我們：“一切物體在沒有受到外力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動動態(tài)”。因此物體有受外力能保持勻速直線運動狀態(tài)，故A說法是錯誤的。

力是改變運動狀態(tài)的原因，從而得出結(jié)論：物體運動狀態(tài)發(fā)生了變化一定受到了力作用。但物體受到力的作用其運動狀態(tài)就不一定發(fā)生變化，如果物體在平衡力的作用下既可以處于勻速直線運動狀態(tài)，也可以處于靜止?fàn)顟B(tài)，即受平衡力作用的物體的運動狀態(tài)是不變的。故B說法是錯誤的，D說法是正確的。

物體在平衡力作用下，保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。由此可知，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，一定受到平衡力的作用，故C對。

評析：有關(guān)力和運動的關(guān)系我們可較完整地表述為：物體不受力（我們周圍不存在）或受平衡力（所受力的合力為零）時，其運動狀態(tài)不改變（保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)），物體所受的合力不為零時，其運動狀態(tài)一定會發(fā)生變化。

例2.用右手拿住原來靜止的裝滿水的茶杯，突然用力使它向右運動，杯中水將從杯子哪邊溢出？請解釋這一現(xiàn)象。

解答思路：①原來杯子和水都是靜止的；②后來杯子受外力作用，由靜止變?yōu)橄蛴疫\動；③水未受外力作用，仍保持原來靜止?fàn)顟B(tài)；④由于慣性，水將從杯子的左邊溢出。

評析：解答有關(guān)慣性現(xiàn)象的說理題，主要扣住四點：①原來兩個物體（或一個物體的兩個部分）運動狀態(tài)如何？（是運動？還是靜止？） ②哪個物體（或物體的哪一部分）受到了外力作用，改變了運動狀態(tài)？ ③哪個物體（或物體的另一部分）未受到力作用，未改變運動狀態(tài)？④由于慣性，結(jié)論如何？

例3.在一對平衡力作用下的物體正在運動，若這對平衡力中撤去一個，那么，這個物體在撤力前后的運動：

A.都是勻速直線運動；

B.都是變速直線運動；

C.撤力前勻速直線運動，撤力后是變速運動；

D.撤力前勻速直線運動，撤力后是變速運動，但運動路線不一定是直線。

解析：物體在平衡力的作用下，保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)。由此可知，在一對平衡力作用下物體正在運動，其物體必做勻速直線運動。由于力是改變物體運動狀態(tài)的原因，當(dāng)撤去這對平衡力中的一個時，物體運動的速度必然改變，但運動方向不會改變。故正確答案應(yīng)選C。

評析：物體在平衡力作用下的運動必然是勻速直線運動，不要誤認(rèn)為：一對平衡力中撤去其中的一個力時，另一個力也同時消失。其原因是：平衡力不一定同時存在，同時消失。

（責(zé)任編輯 易 凡）