人教版 2019 · 必修第一册 / 4.1

牛顿第一定律

撤掉阻力之后,运动物体还需要向前的力吗?

第 4 章 · 运动和力的关系第 1 节 · 教材 p.83
比较粗糙面和光滑面;观察减小阻力后小车滑行距离如何变化。
惯性 / 水平滑行滑动 · 动摩擦
MOTION TRACK / 一维运动正方向沿坐标轴向右x-1.0 m0.5 m2.0 m3.5 m5.0 m6.4 m出发点橙色:净位移 青色点迹:等时间位置vat = 0.00 s
g = 9.8 m/s²。外力保持恒定;停止后重新判断能否静止,摩擦力不会让无外力的物块自动倒退。
f正方向:向右竖直方向 N = mg

摩擦力方向与相对表面的速度相反。

0.00 / 6.00 s
时间6.0 s
播放速度拖动时间轴或图像回看
实际摩擦力(带方向)-2.94 N
最大静摩擦力7.84 N
水平合力-2.94 N
加速度-1.47 m/s²
x–tx / m0.00
-1.00.92.74.66.40.01.53.04.56.0t / s

切线斜率 = v = 4.00 m/s

v–tv / (m·s⁻¹)4.00
-0.70.62.03.44.70.01.53.04.56.0t / s

有向面积 = Δx = 0.00 m

a–ta / (m·s⁻²)-1.47
-1.7-1.2-0.7-0.20.30.01.53.04.56.0t / s

正负号表示加速度方向

把现象,连回知识

4.1

核心概念

运动状态与力
物体不受外力或所受合力为零时,保持静止或匀速直线运动。力使运动状态改变。
惯性
物体保持原有运动状态的性质叫惯性。质量是惯性大小的量度,与速度大小无关。
科学推理
理想斜面实验通过逐渐减小阻力,再作合理外推来认识无阻力情形,不能把理想状态声称为直接实验事实。
ƒ

公式与适用条件

F合 = 0 ⇒ v 保持不变

在惯性参考系中;“不变”同时包含速度大小和方向。

容易混淆

  • 惯性是一种性质,不能称为“惯性力”来维持运动。
  • 合力为零不代表物体速度为零。

理想化推理

  1. 比较阻力逐渐减小时,速度变化与滑行距离。
  2. 区分实际观测与无阻力的理想外推。
  3. 用模型解释运动无需持续向前的合力维持。
想一想 · 概念自测
光滑水平面上小车已有初速度,之后水平合力为零,小车将?
完成基础与自测之后

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