“慣性”類習題解題指導

慣性是指一切物體都具有保持自己靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì).一切物體都有慣性，慣性是物體的固有物理屬性.無論是固體、液體或氣體，都具有慣性.不僅運動的物體具有慣性，靜止的物體也具有慣性；物體慣性的大小用其質(zhì)量大小來衡量，質(zhì)量越大，慣性越大.

關(guān)于慣性的習題，大體可以分為三類：一是慣性的概念辨析，二是對慣性現(xiàn)象的解釋，三是慣性的利用及防止慣性產(chǎn)生的危害.下面我從這三類問題及其解答方法做一詳盡的解析.

一、 慣性的概念辨析

此類習題主要以選擇題為主，主要考查對慣性概念的理解.

例1 關(guān)于物體的慣性，下面哪種說法正確？（ ）.

A．汽車行駛時，突然剎車，乘客的身體向前傾，說明剎車時人具有向前的慣性

B．快速前進的汽車，在短距離內(nèi)剎車比較困難，說明速度大時，汽車的慣性大

C．勻速前進的汽車上的乘客，無論汽車的速度多大，乘客均不會發(fā)生前傾或后仰的現(xiàn)象，說明勻速運動的物體沒有慣性

D．以上三種說法均不正確

解析 慣性是物體固有的物理屬性，一切物體在任何情況下都有慣性，而且慣性沒有方向，它的大小只與質(zhì)量有關(guān).A選項認為只有剎車時才有向前的慣性，因此是錯的；B選項認為速度大，慣性大，因慣性只與質(zhì)量有關(guān)，因此也是錯的；C選項認為勻速運動的物體沒有慣性，勻速運動物體因受平衡力不改變運動狀態(tài)正是慣性的體現(xiàn)，因此也是錯的，所以正確答案是D.

例2 下面現(xiàn)象中，不是由于慣性原因的是（ ）.

A．自行車從斜坡頂沿斜坡向下運動，速度不斷增大

B．房間里的家具，沒人搬動總留在原處

C．運動員跑到終點時不能立即停下來

D．站在行駛的公共汽車里的乘客，若汽車緊急剎車，人就要向前傾

解析 慣性是指物體有保持原來狀態(tài)不變的性質(zhì)，對于靜止或做勻速直線運動的物體正是在平衡力作用下慣性的體現(xiàn)，對于做變速運動的物體其慣性表現(xiàn)在原來狀態(tài)改變的難易程度的大小.B選項就是靜止的物體在平衡力作用下慣性的體現(xiàn)，是正確的，C選項和D選項是原來運動的物體由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)，所以也是正確的.而A選項向下運動速度增大是由于受到了力，而不是由于慣性的原因，所以A選項不是由于慣性的原因，因此本題選A.

二、 慣性現(xiàn)象的解釋

此類習題主要以填空和問答題以及實驗解釋題為主，主要考查利用慣性知識解釋實際問題的能力.

例３ 原來勻速向前行駛的公共汽車向左急轉(zhuǎn)的時候站在汽車里的乘客會向哪個方向傾倒？為什么？

解析 汽車向左急轉(zhuǎn)彎的時候，站在汽車里的乘客會向右傾倒.原來勻速向前行駛的汽車是做勻速直線運動，車上的乘客與汽車相對靜止，也向前做勻速直線運動．汽車向左轉(zhuǎn)彎，汽車的地板給乘客的腳一個摩擦力，使腳跟著偏離原來向前的方向，也向左轉(zhuǎn)彎．但乘客的頭部和身體，沒有受到使它改變運動狀態(tài)的力，由于本身的慣性，保持原來的速度繼續(xù)向前做勻速直線運動．這樣，乘客的頭部和腳就不保持在一條豎直線上，腳在左側(cè)，頭在右側(cè)，所以乘客感覺是向右傾倒.

例４ 飛機投彈，不是在目標的正上方時投擲，而是要提前投擲，才能命中目標．這是為什么？

解析1 （順推法）投彈前，飛機上的炸彈隨飛機一起運動；炸彈離開飛機后，由于慣性，它還要沿飛機飛行的方向繼續(xù)運動，直到落地為止．所以只有適當提前投彈，才可能命中目標.

解析2 （反證法）若飛機飛到目標的正上方時投彈，炸彈由于慣性還要繼續(xù)向前運動，這樣就不會命中目標．只有適當提前投擲，才可能命中目標.

例５ 人在勻速前進的火車車廂里，豎直向上跳起，落回什么位置？

解析1 以路邊樹木為參照物，火車和人做同樣的勻速直線運動.在人跳起后，火車繼續(xù)向前運動，人由于慣性也繼續(xù)向前運動，所以人還會落回原處.

解析2 以車廂為參照物，人是靜止的.人豎直跳起后，當然要落回原處.就像人在平地上向上跳起后要落回原處一樣.

例６ 當你奔跑時碰到石塊，必然是向前跌倒；而如果你腳踏西瓜皮，必然是向后倒，請你說出其原因來.

解析 當你奔跑時速度較大，碰到石塊，身體下部由于受到石塊阻礙突然停止了運動，而上部由于慣性，保持原來的運動狀態(tài)而繼續(xù)往前，導致向前跌倒.如果腳踏西瓜皮，原本可看作靜止或者慢走，踩到西瓜皮，由于西瓜皮受到摩擦力小下部突然加速向前，而上部由于慣性，保持原本的運動狀態(tài)（速度較?。@樣就導致向后跌倒.

三、 慣性的利用及防止慣性產(chǎn)生的危害

此類習題主要以填空題、選擇題、問答題為主，主要讓同學們區(qū)分由于慣性帶來的危害以及利用慣性，還有用慣性知識解釋慣性的應用及其帶來的危害.

例７ 人要從行駛的車中跳到地面上，為了避免摔倒，跳車人應該（ ）.

A．向車行的反方向跳

B．向上跳

C．向車行的方向跳，著地后立即向車行的方向跑幾步

D．向與車行駛的垂直方向跳.

解析 這是一道為了防止慣性危害的習題，人從行駛的車上跳下，由于慣性人要保持原來的運動狀態(tài)，腳著地由于腳受地面阻力而立即停止，而上身由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)而向車行方向摔倒，因此應向車行的方向跳，著地后立即向車行的方向跑幾步，所以選項C正確.

例８ 下列現(xiàn)象中，屬于利用慣性的是（ ）.

A．汽車急剎車時，乘客的身體會向前傾

B．火車啟動后，速度越來越大

C．從槍口射出的子彈在空中飛行，并擊中目標

D．百米賽跑運動員到達終點后，不能立即停下來.

解析 A選項是慣性的危害，因為身體向前傾有可能引起傷害；B選項速度越來越大不是因為慣性，而是因為牽引力的作用；D選項運動員到達終點后，不能立即停下來是由于人的慣性，但不是利用慣性.而選項C用子彈擊中目標就是利用的子彈的慣性，因此選項C是正確的.

例９ 下圖為小華拉著放有一盛水器具的小車在水平桌面上運動的瞬間所發(fā)生的現(xiàn)象，對此現(xiàn)象下列判斷正確的是（ ）.

A．圖甲、乙所示的現(xiàn)象都是在小車突然停止時發(fā)生

B．圖甲、乙所示的現(xiàn)象都是在小車突然啟動時發(fā)生

C．圖甲所示的現(xiàn)象是在小車突然停止或在運動中突然加速時發(fā)生

D．圖乙所示的現(xiàn)象是在小車突然停止或在運動中突然減速時發(fā)生.

解析 圖甲是水向后灑出，圖乙是水向前灑出，突然起動和突然加速效果相同，都是速度增大，而水由于慣性要保持原來的速度，即靜止或速度小，而小車和容器速度變大了，這樣水就向后灑出，這就是圖甲的情形.突然停止和突然減速效果相同，都是速度減小，而水由于慣性要保持原來的速度，即運動或速度大，而小車和容器速度變小了，這樣水就向前灑出，這就是圖乙的情形.因此上面選項D正確.

例1０ 慣性在日常生活和生產(chǎn)中有利有弊，下面四種現(xiàn)象有弊的是（ ）.

A．錘頭松了，把錘柄在地面上撞擊幾下，錘頭就緊緊地套在錘柄上

B．汽車剎車時，站在車內(nèi)的人向前傾倒

C．往鍋爐內(nèi)添煤時，不用把鏟子送進爐灶內(nèi)，煤就隨著鏟子運動的方向進入灶內(nèi)

D．拍打衣服可以去掉衣服上的塵土

解析 A選項是利用錘頭的慣性緊套在錘柄上.B選項車內(nèi)的人在剎車時向前傾倒有可能對人造成傷害，所以要系安全帶，這是有弊的，因此應選B.而C和D選項都是利用慣性把煤送進灶內(nèi)和去掉衣服上的塵土的，因此是有利的.

例1１ 物理知識滲透于我們的生活，以下警示語中與慣性知識無關(guān)的是（ ）.

A． 汽車后窗貼有“保持車距”

B．公路旁立有“雨天路滑，減速慢行”

C．公共場所標有“禁止吸煙”

D．交通規(guī)則寫有“行車時系好安全帶”

解析 慣性是物體具有保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì).A選項“保持車距”就是防止慣性造成的危害；B選項是說明“雨天路滑”，當汽車剎車時由于阻力小，汽車由于慣性保持原來運動狀態(tài)，容易造成事故；D選項“行車時系好安全帶”就是為了防止突然剎車時由于慣性人會向前傾倒而產(chǎn)生傷害；C選項“禁止吸煙”是由于分子在做永不停息的無規(guī)則運動而使其他人被動吸煙，因此它與慣性知識無關(guān)，所以本題應選C.