Physic Labs

牛顿力学

牛顿第一定律(惯性定律)

物体所受合力为零时,将保持静止或匀速直线运动状态。

球不会自行改变运动状态。要加速、减速或改变方向,需要合力作用。

ΣF⃗=0⇒v⃗=constantΣF⃗ = 0 ⇒ v⃗ = constant

定义: 物理量与模型

定律在惯性参考系中成立。“惯性”是保持原有速度的性质;质量越大,越难改变速度。

使用模拟观察运动,并读取随时间变化的定量数据。

模型解读

物体所受合力为零时,将保持静止或匀速直线运动状态。

例题: 例题

小车在摩擦很小的表面上近似保持匀速直线运动。摩擦小意味着水平合力小,并非需要持续推力来维持速度。

解答

小车在摩擦很小的表面上近似保持匀速直线运动。摩擦小意味着水平合力小,并非需要持续推力来维持速度。

惯性是物体保持速度的性质,并不是推动物体继续前进的一种力。公交车急刹时,乘客身体倾向于保持原运动而向前倾,安全带施力使身体改变速度。桌上静止的书所受重力与支持力平衡,合力为零。合力为零并不表示物体完全不受力。

例题: 静置书本所受的力

一本书受到向下 3 N 和向上 3 N 的力,合力是多少?

解答

ΣF=3−3=0 N;物体保持静止或匀速直线运动。

惯性定律适用于惯性参考系;日常问题中常可近似把地面参考系看作惯性系。车辆加速时,乘客感觉被向后推,是因为身体倾向于抵抗速度变化。描述运动前应先说明参考系。

快速检测

关于这种运动,哪项量或说法正确?

关于本主题的运动,哪项说法正确?

参考文献

  1. Young, Freedman (2019). University Physics
  2. Halliday, Resnick, Walker (2014). Fundamentals of Physics