
下列现象中,其本质与其他三个现象的本质不同的现象是( )。 A. 在水平操场上滚动的足球,最终要停下来 B. 人走路被石头绊倒会向前倾倒 C. 锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上 D. 子弹从枪膛里射出后,虽然不再受到火药的推力,但是仍然向前运动
在水平操场上滚动的足球最终停下,本质是摩擦力改变运动状态;而人绊倒前倾、锤头紧套锤柄、子弹射出后飞行,均是惯性维持原有运动状态的表现。答案为A。
足球被踢出后因惯性继续运动,但地面摩擦力持续阻碍其运动,导致速度逐渐减小直至静止。这里摩擦力是改变运动状态的外力,符合“力是改变物体运动状态的原因”这一原理。若足球不受摩擦力,将依据牛顿第一定律保持匀速直线运动。
人正常行走时,身体各部分同步向前运动。绊倒瞬间,脚部因阻力突然停止,但上半身由于惯性仍保持原有运动状态,导致身体向前倾倒。这与“快速行驶的汽车刹车时乘客前倾”的原理一致,核心是惯性对运动状态的维持。
锤柄撞击硬物时突然停止,而锤头因惯性继续向下运动,从而紧套在锤柄上。这一过程中,锤柄受力改变运动状态,锤头则体现了“物体保持原有运动状态”的惯性属性。类似案例可见于子弹射出后继续飞行。
子弹在枪膛内受火药推力获得速度,离开枪膛后不再受推力,但惯性使其保持匀速直线运动(忽略空气阻力和重力)。这直接印证了牛顿第一定律中“不受外力时物体保持原有运动状态”的描述。
| 现象 | 核心原因 | 物理原理 |
|---|---|---|
| 足球停下 | 摩擦力(外力)作用 | 力改变运动状态 |
| 人绊倒前倾 | 上半身惯性 | 惯性维持运动状态 |
| 锤头紧套锤柄 | 锤头惯性 | 惯性维持运动状态 |
| 子弹飞行 | 子弹惯性 | 惯性维持运动状态 |
结论:A选项是外力(摩擦力)改变运动状态的结果,而B、C、D均是惯性维持原有运动状态的表现。这一差异体现了牛顿第一定律中“力与运动关系”的核心逻辑——惯性是物体的固有属性,力是改变状态的原因。
生活中类似的对比案例:行驶的汽车刹车停下(A类,摩擦力作用) 与 紧急刹车时乘客前倾(B类,惯性作用),二者的本质区别与本题一致。