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惯性问题题型解析

2019-09-19靳亦朴

数理化解题研究 2019年25期
关键词:铁球惯性小球

靳亦朴

(河北省邯郸市第三中学 056000)

一、惯性问题在生活中司空见惯

比如推动一辆自行车要比推动一辆汽车容易得多;乒乓球可以快速地抽杀;《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人员必须系好安全带等等.这些发生在我们身边的小事都说明了,一切物体都具有惯性,质量是物体惯性的唯一量度.

二、惯性与物体的质量、速度、加速度的关系

例1汽车“超载”和“超速”是造成高速公路交通事故的主要原因,下列说法正确的是哪一个?

A.超载会减小汽车的惯性

B.超载会增大汽车的惯性

C.超速会增大汽车的惯性

D.超速会减小汽车的惯性

答案:B

解析因为质量是惯性的唯一量度,质量越大惯性越大,与速度大小无关,因此超载会增大汽车的惯性.

例2 如图1所示 一个水平放置的小瓶里装满了水,其中有一个气泡,当瓶子从静止状态突然向右运动时,小气泡相对于水( ).

A.向右运动

B.静止不动

C.向左运动

D.无法确定其运动方向

答案:A

解析当瓶子从静止状态突然向右运动时,瓶内的水相对于气泡质量大,惯性大,水由于惯性大仍保持原来的静止状态,而气泡质量小,惯性小,其运动状态容易被改变,所以气泡相对于水向右运动.

例3 如图2所示 一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴着一个铁球和一个乒乓球,容器中的水、铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球相对于小车的运动状态是( ).

A.铁球向左运动,乒乓球向右运动

B.铁球向右运动,乒乓球向左运动

C.铁球和乒乓球都向左运动

D.铁球和乒乓球都向右运动

答案:A

解析与相同体积的水相比,铁球的质量大,惯性大,铁球的运动状态难以改变,所以当小车突然向右运动时,铁球相对于小车向左运动;同理由于与相同体积的水相比,乒乓球的质量小,惯性小,乒乓球的运动状态容易改变,所以当小车突然向右运动时,乒乓球相对于小车向右运动.

三、根据物体的惯性,判断物体的运动状态

例4 某人在下大雨的时候乘坐列车,车厢的双层玻璃窗内积水了,列车进站过程中,他发现水面的形状为如图3所示在中( ).

答案:B

解析列车进站时刹车,火车速度减下去,而双层玻璃窗内的水由于惯性仍要保持较大的速度,所以水向前涌,液面的形状如图3B图所示.

例5如图4所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球随小车一起匀速运动.设车足够长,当小车突然停止时,如不考虑其它阻力,则( ).

A.若m1

B.若m1=m2,则两个小球一定相碰

C.若m1>m2,则两个小球一定相碰

D.两个小球一定不相碰

答案:D

解析两球能否相碰取决于,取决于它们的运动状态是否改变.

两个小球一开始同平板车一起做匀速直线运动,当小车停止时,因为惯性,两个小球会继续保持原来的运动状态不变,也就是速度和方向都相同,因此,在不考虑阻力的情况下,它们一定不会相碰.

惯性是任何有质量的物体都具有的属性,不论物体处于什么运动状态,也不论物体处于什么样的位置,物体都具有惯性.认为物体静止时有惯性而运动起来就没有惯性,或者物体从地球移动到太空就没有惯性等的观点都是错误的.惯性与物体是否受力无关,“消除惯性”“克服惯性” 的说法也是错误的.质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,物体的惯性越大.

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