用慣性討論物體運動問題

吳德成

物體的慣性是有大小的，慣性的大小反映了物體運動狀態改變的難易程度.物體慣性的大小只決定于物體質量的大小，與物體是否受力、受力大小、運動狀態等因素都是無關的.質量越大的物體，慣性也就越大，它保持原來運動狀態的本領就比較大，也就是說它的運動狀態不容易被改變.因為物體的質量不會消失，所以物體的慣性也是不會消失的，當然也就不能說“物體的慣性由于受到力的作用而被克服或被消滅”.

慣性是一個比較抽象的概念，同學們剛剛學習慣性知識時，難免會有這樣或那樣的錯誤認識，如有的同學常說“由于物體受到慣性作用”，他們誤把慣性當成一種力來看待.還有一些同學解釋與慣性相關問題時，總是說“由于慣性的原因，物體總保持原來的運動狀態”，不能針對性地對問題進行分析，下面通過一些例子來對慣性問題進行簡要分析.

1.對慣性概念的理解

例1 關于慣性，下列說法正確的是（ ）.

A.只有不受任何力的物體才有慣性

B.汽車只有在緊急剎車時才有慣性

C.物體在任何情況下都具有慣性

D.汽車的運動速度越大慣性也越大

解析 因為慣性是物體的固有屬性，一切物體在任何時候都有慣性，不能說“只有不受任何力的物體才有慣性”.物體慣性大小的唯一量度就是物體的質量，與物體運動的速度大小等其他因素都無關，不能說“汽車的運動速度越大，慣性也越大”.本題應選C.

解析 車突然減速時，車里的人因有慣性，要保持原來速度向前運動而與前面物體相撞，司機駕車時系安全帶可有效避免因此而造成的傷害.司機的慣性是由他的質量決定的，司機駕車時系安全帶，司機的慣性是不可能改變的.小明沒有推動靜止的汽車，是因為推力和摩擦力二力平衡，汽車由于慣性仍然保持原來的靜止狀態.跳遠運動員起跳前助跑使人獲得了很大的速度，由于慣性，起跳后運動員在空中欲保持原來的速度大小而跳得更遠，由于運動員的質量沒有改變，所以他的慣性仍然沒有改變.高速飛行的子彈穿入木頭后，子彈的質量并沒有改變，所以子彈的慣性仍然存在且保持不變.本題應選A.

2.對慣性現象的解釋

解析 木塊向后倒或向前倒，是因為木塊上部和下部的運動狀態不一樣.當小車突然啟動時，木塊下部隨小車一起運動，而木塊的上部由于慣性還要保持靜止狀態，于是木塊向后倒.當運動的小車突然停下時，木塊的上部由于慣性還要保持向前運動的狀態，而下部由于和小車間的摩擦使木塊下部隨小車靜止，于是木塊向前傾倒.

汽車在突然啟動和剎車時，車內的乘客會后仰和前傾，其道理和木塊的翻倒是完全一樣的.

3.利用慣性和防止慣性危害問題