3. 惯性与惯性现象

任何物体都有一种性质，也就是保持自己原有的运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体本身一种固有的一种属性。任何物体在任何时候都有惯性。它只与物体的质量有关系。

一些惯性现象

　我们可以用玻璃杯，光滑塑料片，乒乓球，木棒，纸条，小车，金属块，木板，瓷碗，钩码等做如下操作：

　(1)在普通玻璃杯上，搁一块光滑的塑料片(或木片)，塑料片上放一只乒乓球(乒乓球放在杯子的正上方，为防止乒乓球滚动，可在乒乓球下加一个小垫圈)。

　(2)用棒对准塑料片沿水平方向用力一击，可以看到塑料片突然飞出，乒乓球却安然地落在玻璃杯中。(图a)

　(3)将盛水的茶杯放在桌上的纸条上，手持纸条的一端慢慢地拉动，茶杯随纸条移动。如果迅速地将纸条抽走，茶杯安然不动。(图b)

(4)将金属长方体放在小车上，钩码用细绳通过定滑轮拉着小车作加速运动(加速度应大一些)，当小车遇到障碍物突然停止时，金属长方体就越过小车表面向前运动(图c)。

(5)将瓷碗内盛满水，放在小车上，突然急速拉动小车。碗内原来静止的水由于惯性，会向小车运动的相反方向泼出(图d)。

(6)拉着小车在桌面上作匀速运动，小车遇到障碍物而突然停止，碗中原来运动的水由于惯性，会向小车运动的前方泼出(图e)。

2. 科学家对力和运动的关系问题的研究及结论：

a、伽利略的理想实验和我们的教学实验：

b、笛卡尔的补充

c、牛顿的总结

英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律，牛顿第一定律。

　一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律。

d、由牛顿第一定律，我们可以得出以下几个方面的问题，

(1)匀速直线运动不需要外力来维持。

(2)力是使物体运动状态发生改变的原因。

(3)任何物体都有一种性质，也就是保持自己原有的运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体本身固有的一种属性。任何物体在任何时候都有惯性。它只与物体的质量有关系。

(4)惯性是维持物体做匀速直线运动的原因。

(5)牛顿第一定律又叫惯性定律。

(6)牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，也就是说它不是一个实验定律，当然也就不能用实验来验证。但是它又有深厚的实验基础．它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。

1. 亚里士多德的观点：

古希腊的学者亚里士多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来．初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。

22．某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图17所示。取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计)，在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡。如果该同学身高160cm、质量40kg，当她平躺到木板上后，其他人在托盘中再加上重为137.2N的物体,木板再次水平平衡.

(1)该装置中滑轮的作用是_________________________。

(2)在测人体重心之前，先在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡，这样做的目的是________________________________。

(3)请通过计算说明该同学的重心位置。(g取9.8N/kg)

21．在“研究杠杆的平衡条件”实验中：

(1)实验前，发现杠杆处于如图16(a)所示的状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动。

(2)左右两端添加钩码后，此时杠杆的状态如图16(b)所示，可以将右端钩码的位置向_______(选填“左”或“右”)，使杠杆重新平衡在水平位置。

(3)上面两次操作都要使杠杆平衡在水平位置，这样做的目的是_____________________。

(4)某实验小组进行正确的实验操作后，得到的数据为F₁=6N，L₁=20cm，F₂=4N和L₂=30cm。该实验小组根据这些数据能否得出探究结论？__________理由是________________________。

(5)另一小组的同学获得的数据如右表所示：

他们得出的结论是：“动力+动力臂=阻力+阻力臂。”你认为这个结论是____________(选填“正确的”或“错误的”)。理由是________________________　　　　　　 ___________________。

20．自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识。例如：

A．轮胎上刻有花纹；B．车轮做成圆形；C．塑料套紧套在车把手上；D．在转动部分添加润滑油；E．脚踏板凸凹不平；F．刹车时用力捏闸；G．车轴处装有滚珠；H．车的把手上有凹槽。

(1)上述各项内容中：

属于通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是_____________；

属于通过增大压力而增大摩擦的是_________________；

属于通过变滑动为滚动而减小摩擦的是________________。(只填写各项前的字母)

(2)用力踩脚踏板使自行车前进后，后轮与地面间摩擦力的方向朝______(填“前”或“后”)

(3)请你大胆发挥想象：假如没有摩擦，自行车会再现什么样的情况？写出2个合理的场景。

19．如图15所示，是某建筑工地的工人师傅用手推车推砖的情形。为了减轻工人师傅的用力，在不卸砖的情况下，请你帮助工人师傅想出一个办法，并说出你所想办法能省力道理。

18．如图14所示，在北京残奥会开幕式上，残疾人侯斌借助滑轮组，采用引体向上的方式，在用时230s，上升39m后，到达主火炬台下并成功点燃火炬。这种独特的点火方式深深地震撼了每一位观众。已知侯斌、轮椅与火炬及动滑轮的总重为800N，若不计绳子自重与摩擦，则：侯斌在匀速上升时，对绳子的拉力是___________N.(本题4分)

17．举世瞩目的杭州湾跨海大桥于2008年5月1日正式通车，它是世界上在建和已建的最长跨海大桥，如图13(a)所示，大桥采用双塔钢索斜拉式结构，大桥的一部分可抽象为如图13(b)、13(c)所示的模型，F₂为桥重和车辆对桥的压力，F₁为钢索的拉力，O为支点。

(1)请在图13(c)中作出F­₁的力臂L­₁。

(2)如果降低桥塔的高度，F₁的力臂将_________，钢索的拉力F₁将_________。(选填“增大”、“不变”或“减小”)

16．学校国旗的旗杆上有一个如图12(a)所示的滑轮，使用这个滑轮的好处是___________，缺点是______________________________。玲玲是学校的升旗手，经过思考后想用一个如图12(b)所示的滑轮组来升国旗。请你帮她在12(b)中有笔画线代替绳子，将两个滑轮连接起来实现她的这个想法。