馬拉車還是車?yán)R

邵瑜

有一個常見的實例：馬拉車，車子運動，停止拉車，車也停止；馬不斷地拉車，車就不斷地前進(jìn).車是在馬的拉動下才運動起來的.人們眼見到的是馬拉車而未見到車?yán)R.事實果真如此嗎？這個實例是不是恰恰可以說明車子只有受到力作用的時候才能保持運動，沒有受到力的作用，車子就會停止運動，即物體的運動需要外力來維持？這是否與牛頓第一定律相矛盾呢？馬拉車而未見到車?yán)R是否說明力的作用可以獨立地存在呢？

我們首先分析“馬拉車，車子運動”的過程.車子原來是靜止的，馬不拉它，它將保持靜止.馬拉了它，它由靜止變?yōu)檫\動.力在這里的作用是改變了車子的運動狀態(tài)，使車子由靜止變?yōu)檫\動，而不是維持了物體的運動.

再分析“馬停止拉車，車也就停止”的過程.馬拉車，使車子由靜止變?yōu)檫\動以后，如果地面是絕對光滑的，車子不會受到摩擦力的作用.那么，撤除外力，停止拉車，由于沒有摩擦力的作用，車子將會保持勻速直線運動的狀態(tài)一直運動下去.但實際的地面對車的摩擦力很大，摩擦力阻礙了車子的運動，這個阻力在很短的時間內(nèi)，使車子由運動狀態(tài)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài).“馬停止拉車，車也就停止”，這個過程中，不是因為拉力一旦不存在，車子就會自動停下來，而是由于摩擦力作用使車子停下來的，如果不是摩擦力的出現(xiàn)，即使撤除拉力，車子仍然會自行運動下去，可見這一現(xiàn)象與牛頓第一定律并不矛盾.

繼續(xù)分析“馬不斷地拉車，車就不斷地前進(jìn)”的過程.由于車子運動起來以后，受到摩擦阻力的作用，車子會停下來，這時，我們需要再施加一個拉力來克服摩擦力，讓車子如同沒有受到外力一樣，它才會保持勻速直線運動.施加拉力以后，車子做勻速直線運動，不是拉力單獨作用的結(jié)果，而是拉力和摩擦力共同作用的結(jié)果.兩個力作用效果相互抵消.這正是我們已熟悉的物體在平衡力作用下的運動.在這種情況下，車雖然受到外力，但其作用效果為零，車子才得以做勻速直線運動.這個現(xiàn)象仍然說明，運動是不需要外力來維持的.

既然馬拉車的力與車?yán)R的力大小相等，那么，車子動起來的秘密在哪里呢？

我們再做個有趣的游戲：請一位大力士跟一個小孩拔河，條件是大力士的腳要踩在裝有四個輪子的小車上，小孩則穿鞋底粗糙的鞋子站在地面上.大力士雖用足力氣拉繩，而小孩只需緊緊拽住繩子，結(jié)果呢？大力士卻隨著那四輪車向小孩的方向移動過來了.

可見，決定車是否能動起來的秘密在馬的腳下，只要馬對地的摩擦力大于車子對地的摩擦力，馬就可以將車子拉動起來了.

由此聯(lián)想到拔河比賽時，如果你不想讓對方拉過去，就要努力加大腳與地面之間的摩擦力.因此要挑選體重大的隊員，用力蹬地面，身體傾斜，兩腿屈伸合適，雙腳擺法適當(dāng)，對地面施加較大的蹬力，這樣你就可以從地面獲得較大的摩擦力，從而取勝對方.

通過以上分析，我們更能清楚地看到，保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)是物體的固有屬性，物體運動并不需要力來維持，力可以改變物體的運動狀態(tài)，力的作用是相互的.