【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【资料图】

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第六章牛顿第一运动定律

§6-1牛顿第一运动定律

【01】在第四、五两章中，我们讨论了物体的各种形式的直线运动，但没有谈到物体为什么作这种直线运动或那种直线运动。这一部分力学叫做运动学，它只研究物体的运动，而不涉及物体运动的原因。

【02】研究物体运动的原因，就是研究物体在什么条件下，从静止到运动、从运动到静止、从快到慢、从慢到快以及改变运动的方向等等。总起来说，就是研究物体运动状态变化的原因，知道了这些原因以后，我们在生产、运输以及日常工作中就有可能按照我们的需要控制物体的运动。

【03】研究物体运动状态发生变化的原因，就是研究物体的运动跟它所受作用力的关系。这一部分力学叫做动力学。动力学的基础是牛顿运动三定律。

【04】牛顿第一运动定律是从人类长期劳动实践中总结出来的。

【05】一辆劳动车，如果没有人拖它，它会永远停在那里不动。车站上停的汽车，河岸边停的小船……，也都不会自动改变它们的静止状态。如果要它们开始运动，必须开动发动机，摇动船桨……，也就是必须有其他物体对它作用。

【06】从高处落下的物体，速度越来越大，这是因为受到地球吸引的关系。在公路上行驶的汽车，如果把发动机关闭了，就会慢慢地停下来，这是因为它受到摩擦力和空气阻力的关系。可见，要改变物体运动的快慢，也必须有其他物体对它作用。

【07】在光滑平面上作直线运动的钢珠，如果遇到障碍物，就会改变运动的方向。水平抛出的物体，因为受到地球吸引的关系，不沿水平直线运动，而沿一条弯向地面的曲线运动。可见，要改变物体的运动方向（即速度方向），也必须有其他物体对它作用。

【08】总结以上所述，要使静止的物体运动以及要改变物体运动的快慢和方向，都必须有其他物体对它作用。

【09】那么，如果物体没有受到别的物体的作用，它的运动状态又将怎样呢？牛顿第一运动定律回答了这个问题。

【10】如果物体没有受到别的物体的作用，那么，这个物体就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态不变。

【11】为了帮助读者进一步了解定律的含义，我们提出下面几点：

【12】第一，我们知道，世界上没有一个物体可以孤立地存在而不和其他物体发生关系的。所以“物体没有受到别的物体的作用”这句话是假想的。因此，对于这句话的正确理解应该是：物体受到其他物体的作用，但这些作用恰好相互平衡。例如放在水平桌子上的乒乓球，一方面受到地球吸引的作用，另一方面又受到桌面的作用，这两个作用恰好平衡，所以乒乓球静止不动。如果我们把桌子的一边抬高一些，两个作用就不能平衡，因而乒乓球就要沿着桌面低的方向滚下去了。

【13】第二，匀速直线运动是速度的大小和方向都没有变化的运动，也就是没有加速度的运动。静止是运动的特殊情形，这时速度等于零。所以，定律中所讲的两种状态都是指没有加速度的状态。因此，我们也可以说，如果物体没有受到别的物体的作用，物体的运动是没有加速度的运动。

【14】第三，物体从静止开始运动，从这个速度变为另一个速度或者从沿这个方向运动变为沿另一个方向运动，都表明物体的速度发生了变化，或者说物体的运动状态发生了变化，也就是说物体有了加速度。因此，如果物体受到别的物体的作用，它的运动是具有加速度的运动。

【15】第四，物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，叫做物体的惯性。牛顿第一运动定律也叫做惯性定律。惯性定律的观念，是伽利略在十七世纪初最先提出来的。

【16】在日常生活中经常可以遇到物体惯性的表现。例如：急速向前奔跑的人，不能立刻停下来；脚被石块一绊，由于上身要保持它原有的运动状态不变，就要向前摔倒；脚一滑，脚的运动加快了，上身仍保持原来的速度不变，就要向后摔倒；汽车、火车以及其他机器在发动机停止工作后，还要继续前进一段路程或者继续转几下。

【17】因此，由于惯性，物体速度的改变总是需要一段时间。

【18】不论物体在什么地方和在什么时候，也不论它的大小怎样，物体总是有惯性的。所以惯性是一切物体的固有属性。

习题6-1

1、骑马急行的人，如果马突然停止运动，骑在马上的人将向哪一个方向倾倒？

2、在作匀速直线运动的火车内，竖直上抛一个小球后，为什么仍旧能够落回至你的手中？

3、一列火车在平直的铁路上行驶.如果不看窗外，我们有什么办法能够知道火车的运动状态（匀速运动、加速运动、减速运动）？

标签：