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          2022内蒙古社区考试公共基础知识之科技常识:牛顿第一定律的前世今生

          2022-09-01 14:51:18| 来源:内蒙古中公教育周楠

          今天我们要来谈一谈牛顿第一运动定律,又称牛顿第一定律。也就是生活中常见的惯性定律、惰性定律。

          关于牛顿第一定律,最开始的表述是在牛顿的作品《自然哲学的数学原理》中,在原文中的表述是:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。这也就表明了当组合外力为零时,原始静止物体将保持静止,原始运动物体将继续以原始速度进行直线运动。零组合外力包括两种情况:一是物体上的所有外力相互抵消,组合外力为零;第二,物体不受外力的影响。

          牛顿第一定律在我们的考试中是比较常见的,主要出现在科技常识部分,偶尔也会结合人文古诗来考察。所以今天我们来谈一谈牛顿第一定律的前世今生,以及考试当中的新奇考法。接下来我们就来逐一谈一谈。

          首先来看看牛顿第一定律的前世今生。

          不管是牛顿第一定律的发展,还是牛顿在物理学和数学方面取得的诸多成就,都离不开历代科学家们的努力,可以说牛顿是站在了巨人的肩膀上。其中最为关键的,还是近代科学之父伽利略在理想斜面实验。

          那什么是理想斜面实验呢?伽利略让小球沿一个光滑斜面从静止状态开始下滚,小球将滚上另一个斜面,达到与原来差不多的高度然后再下滚(这就类似于冬奥会谷爱凌小姐姐参加的自由式滑雪大跳台的完美表现,大家可以自行脑补)。伽利略推论,如果只是因为摩擦力,球不会再次达到原来的高度。然后,他减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时它要滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角,球达到同一高度就会滚得更远。这也就意味着,如果斜面平放,球会永无止境地滚动下去。所以伽利略得出结论,力并不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。换一种说法,如果一个物体不受力,他会一直做匀速直线运动。伽利略也分别在1632年和1638年,在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于力学和运动两种新科学的谈话》(简称《两门新科学》)中记录了他的理想斜面实验。

          伽利略的发现已经很接近惯性定律了,但是他仍然没有摆脱亚里士多德的一千多年间关于受力运动的物体,当外力停止作用时便归于静止的陈旧观念,所以还是和惯性定律有一定距离的。但不得不说,伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步,为牛顿第一定律的提出奠定了坚实的基础。

          于是,牛顿在1687年撰写了《自然哲学的数学原理》,正式将惯性定律作为第一原理提了出来。正如文章最初提出的:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。我们在马克思主义哲学上讲运动是物质的根本属性和存在方式,其实就是从物理学当中得出的。牛顿认为保持匀速直线运动状态和静止状态是物体的固有属性。所以也进一步验证了具体科学是哲学的基础。

          这就是牛顿第一定律的提出过程,它使人们对物理问题的研究和物理量的测量有意义,从而使它成为整个力学甚至物理学的出发点,奠定了经典力学的概念基础,从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位。

          其次,我们再来谈一谈关于牛顿第一定律在社区考试中的考法。

          第一,会考察惯性定律在生活中的一些现象,难度系数不高。

          我们拿2019年的一道试题来举例子(本文试题来自网友回忆版)。比如,车辆的惯性是造成许多交通事故的原因,哪些交通规则和惯性有关呢?A.限速行驶B.靠右行驶C.系安全带D.保持车距。那我们具体来看一下这道题,A项正确,限速行驶,是为了防止车速过快时,由于惯性引起的制动距离加长,造成交通事故,所以与惯性有关。B项错误,靠右行驶,是为了防止交通混乱,造成交通事故,与惯性无关。C项正确,系安全带,是为了防止车辆急停时人由于惯性向前冲造成的伤害,所以与惯性有关。D项正确,保持车距,是为了防止车距过小时,由于惯性造成车辆追尾事故,所以与惯性有关。所以答案选择ACD。这也是比较简单的考法,大家要有一个把握。

          第二,考试当中可能会将科技常识和人文常识贯通起来考察,难度系数较高。考生不仅要熟练掌握物理知识,还需要准确理解诗句的含义。

          我们还是举了例子,比如这道2021年试题。古诗词是我国五千年灿烂文化的精髓,先人在创作时巧妙地借用了许多物理知识,使其作品大放异彩。下列涉及惯性的诗句是:A.坐地日行八万里,巡天遥看万千河B.船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚C.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开D.飞流直下三千尺,疑是银河落九天。那么那一句是关于惯性的呢。我们来具体分析一下。A、坐地日行八万里,巡天遥看万千河,是说明地球自转一圈的路程为八万里,而人与地面保持相对静止,速度相同,不涉及惯性,故A错误;B、“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”,是说物体有保持原来运动状态不变的性质,这就是惯性,故B正确;C、人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开说明环境与温度对生物的影响,不是惯性,故C错误;D、飞流直下三千尺,疑是银河落九天,是描写瀑布的自然景象,不是惯性,故D错误.所以答案选择B。这就是相对比较难的考法。

          其实纵观这些考试类型,科技常识总体难度不大,只要备考充分,一定可以得高分。

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          (责任编辑:让我看看)

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