观察与思考

　　1.如动画1,五个棋子叠成一摞，用尺迅速打出下面的棋子。被打的棋子的运动状态是否发生了变化?变化的原因是什么?

 　　物体的运动状态是否发生变化判断的依据要看速度是否发生变化，当物体运动快慢（速度大小）发生变化；或运动方向发生变化；或运动快慢和运动方向同时发生变化时，物体的运动状态就发生了变化。这时可以观察到的现象是：物体由静止到运动或由运动到静止；由运动快变慢或由运动慢 变快；物体作曲线运动。而物体的运动状态发生变化，一定是受到力的作用。所以力是改变物体运动状态的原因。实验中的棋子受到水平方向的外力作用而飞出，由静止变为运动，所以，它的运动状态发生了变化。

　　2.上面的两个棋子为什么落在正下方?这现象说明了什么?

　　 用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋子由于惯性还保持原来的静止状态，因失去下面棋子的支持，在重力作用下落在正下方。

　　3.静止的小车突然向前起动时，车上的木块为什么向后倒（动画2的图1）?该如何解释这一现象?

 　　静止的小车突然向前起动，车上木块的底部因有摩擦已随车向前运动，而木块由于惯性还要保持静止状态，这时木块必然向后倒。

　　4.当车和木块一起向前运动时，小车遇阻突然停下，此时木块倒向前方（动画2的图2），为什么?如何解释这现象?

 　　本次实验与前面实验的道理相同，木块随车一起向前运动，当小车遇阻停止运动时，木块底部也停止向前运动，而木块由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，木块便向前倒下。

实验原理

　　1.物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性。

　　2.静止的物体有惯性，运动的物体有惯性，一切物体都有惯性。

　　1. 投掷出去的篮球在空中能够继续飞行，这是因为篮球________；篮球在飞行中运动方向不断改变，这是因为篮球_______。（不计空气阻力）

　　2. 如图所示，在光滑桌面上铺有薄桌布，桌布上放置盛有水的两个杯子。当猛地将桌布从桌面沿水平方向拉走时，桌布上的杯子_____随之运动(选填“会”或“不会”)，这表明杯子__________。

　　3. 下面两幅图是从某交通宣传栏和某冷饮厂广告宣传片中选取的。请你任选一幅并指出其中违背科学规律之处：_________________________________________。

惯性的故事——萨尔维阿蒂的大船

　　经典物理学是从否定亚里士多德的时空观开始的。当时曾有过一场激烈的争论。赞成哥白尼学说的人主张地球在运动，维护亚里士多德----托勒密体系的人则主张地静说。地静派有一条反对地动说的强硬理由：如果地球是在高速地运动，为什么在地面上的人一点也感觉不出来呢？这的确是不能回避的一个问题。
　　1632年，伽利略出版了他的名著《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。书中那位地动派的“萨尔维阿蒂”对上述问题给了一个彻底的回答。他说：“把你和一些朋友关在一条大船甲板下的主舱里，让你们带着几只苍蝇、蝴蝶和其它小飞虫，舱内放一只大水碗，其中有几条鱼。然后，挂上一个水瓶，让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐里。船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向舱内各方向飞行，鱼向各个方向随便游动，水滴滴进下面的罐中，你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不必比另一方向用更多的力。你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相等。当你仔细地观察这些事情之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速，也不忽左忽右地摆动，你将发现。所有上述现象丝毫没有变化。你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动。即使船运动得相当快，在跳跃时，你将和以前一样，在船底板上跳过相同的距离，你跳向船尾也不会比跳向船头来得远。虽然你跳到空中时，脚下的船底板向着你跳的相反方向移动。你把不论什么东西扔给你的同伴时，不论他是在船头还是在船尾，只要你自己站在对面，你也并不需要用更多的力。水滴将像先前一样，滴进下面的罐子，一滴也不会滴向船尾。虽然水滴在空中时，船已行驶了许多柞。鱼在水中游向水碗前部所用的力并不比游向水碗后部来得大；它们一样悠闲地游向放在水碗边缘任何地方的食饵。最后，蝴蝶和苍蝇继续随便地到处飞行。它们也决不会向船尾集中，并不因为它们可能长时间留在空中，脱离开了船的运动，为赶上船的运动而显出累的样子。”
　　萨尔维阿蒂的大船道出了一条极为重要的真理，即：从船中发生的任何一种现象，你是无法判断船究竟是在运动还是在停着不动。现在称这个论断为伽利略相对性原理。
　　用现代的语言来说，萨尔维阿蒂的大船就是一种所谓惯性参考系。就是说，以不同的速度匀速运动着而又不忽左忽右摆动的船都是惯性参考系。在一个惯性系中能看到的种种现象，在另一个惯性参考系中必定也能无任何差别地看到。亦即，所有惯性参考系都是平权的、等价的。我们不可能判断哪个惯性参考系是处于绝对静止状态，哪一个又是绝对运动的。
　　伽利略相对性原理不仅从根本上否定了地静派对地动说的非难，而且也否定了绝对空间观念(至少在惯性运动范围内)。所以，在从经典力学到相对论的过渡中，许多经典力学的观念都要加以改变，唯独伽利略相对性原理却不仅不需要加以任何修正，而且成了狭义相对论的两条基本原理之一。