牛顿第一定律典型例题 【例 1】 火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为 [ ] A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动. B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动. C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必是偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已. D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终有相同的速度. 【分析】 人从跳起到落地的过程中,水平方向不受外力作用,保持着原来所具有的速度作匀速直线运动,所以仍落回车上原处. 【答】D. 【说明】如果人跳起的瞬间,车厢沿水平直轨以加速度 a 作匀加速运动或匀减速运动,那么人将不会落回车上原处,落地点在原处后方 处(火车加速时)或在原处前方 处(火车减速时),式中 t 就是人从起跳到落地的时间 【例 2】有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球的自转,一昼夜就能周游世界.请你评价一下,这个设想可行吗
【分析】 因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转.气球升空后,由于惯性,它仍保持原来的自转速度.当忽略其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响时,升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态,不可能使它相对地球绕行一周的. 这个设想不符合物理原理,不可行. 【说明】1632 年,伽利略观察了一个关闭的船舱内发生的现象后,写道:“在这里(只要船的运动是匀速的),你在一切现象中观察不出丝毫的改变,你也不能够根据任何现象来判断船究竟是在运动还是停止着:当你在地板上跳跃的时候,你所通用心 爱心 专心1过的距离和你在一静止的船上跳跃时所通过的距离完全相同,也就是说,你向船尾跳时并不比你向船头跳时——由于船的迅速运动——跳得更快些,虽然当你跳在空中时,在你下面的地板是在向着和你跳跃的相反