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2014-03-07
2014年中考物理复习知识：牛顿第一定律指导
古希腊哲学家亚里士多德认为：要使一个物体运动起来必须有力推它、拉它，当力停止作用后，运动物体便静止不动。要使一个物体做匀速运动，必须有一个恒定的力作用于它。归纳起来就是：力是维持物体运动的原因。
伽利略设想有两个对接斜面，将小球从斜面AB上某一高处由静止释放，小球将滚上另一个斜面BC，如果没有摩擦，小球将上升到原来高度。如果减小斜面BC的倾角，变为图中的BC’，小球将通过更长的路程，最终仍能达到原来的高度;继续减小斜面BC的倾角，小球通过的路程也更长。当BC最终成为水平面时，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度一直运动下去，这就是著名的斜面理想实验。伽利略得出结论：维持物体运动不需要力。
如果让同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下(目的：为了保证每次小车到达水平面时有相同的速度)，第一次在水平面上铺上毛巾，小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了;第二次在水平面铺上较光滑的棉布，小车在棉布上滑行的距离较远;第三次是光滑的木板，小车滑行的距离最远。也可以类似得出结论。
与伽利略同时代的物理学家、数学家迪卡尔又进一步完善上述论点：运动物体在不受外力作用时，将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿在伽利略等人研究的基础上，总结出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验，所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。牛顿第一定律澄清了物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。但是现实生活中，物体做匀速直线运动或保持静止，是由于受力平衡的结果。
牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持匀速直线运动状态或保持静止状态的性质，物体的这种性质叫做惯性，因此牛顿第一定律又叫做惯性定律。惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。人们有时要利用惯性，例如跳远运动员的助跑、用力可以将石头甩出很远、骑自行车蹬几下后可以让它滑行;有时要防止惯性带来的危害，例如小型客车前排乘客要系安全带、车辆行使要保持距离、包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。
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