惯性现象

惯性现象

考点名称：惯性现象

定义：

我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性，惯性是物体的固有属性.

辨析与区别：

惯性”与“第一定律”的区别

“惯性”与“惯性定律”不是同一概念，不能混为一谈。它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界(作用力)条件而改变，它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用(合外力不为零)时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍旧表现出来。

“惯性”与“力”的区别

“惯性”与“力”不是同一概念，“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别：①物理意

义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位;力是由大小，方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的质量有关，而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。

“物体惯性”与“外力作用”的辨证关系

物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象。例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。

“惯性”与“速度”的区别

惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快，其惯

性越大”是不正确的。运动快的汽车难刹车是因为运动速度越快，物体的运动状态越难改变。可见惯性大小与运动状态并无关系。惯性大小只与物体质量有关。

惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系

时效波先生在二十世纪末期论述“生命的产生”时，提出了惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系：“物质是运动的，运动的物质有保持其原有平衡状态(干扰前状态)的属性，即惯性。这里提到的惯性是广义质能意义上的概念，不仅指宏观物体，构成宏观物体、维系着微观结构形态运动着的分子、原子、电子同样具有惯性。物质是运动的，运动的物质之间是相互联系、相互作用的。物质在相互作用的过程中，会发生物质和能量的运动转化，原有的平衡状态(宏观的运动状态、微观的结构形态)就会被改变或打破，形成具有新的运动状态和结构形态的物质。运动的物质有保持原有平衡状态的属性，而运动物质间的相互作用又时刻破坏着平衡，惯性维护平衡与作用造成变化成了物质最基本属性的矛盾统一体。无机物在物质间的相互作用中，只能被动地接受宏观的、微观的冲击和破坏，改变其原有的运动状态和结构形态。如被海水冲刷和风吹日晒的礁石会移动位置和逐渐破碎。原始生命则能为维护自身的平衡状态作出反应，主动地吸收利用物质能量(新陈代谢)来维护有机体的结构形态不受破坏，以维持其原有性能，获得生存。事实上，由碳水化

合物构成的蛋白质分子就已经能有选择地从外界吸收营养物并排出分解物，不断与环境中的某些物质进行代谢。”

对惯性的正确认识:

(1)惯性与物体所处的运动状态无关。对任何物体，无论是运动还是静止，无论是运动状态改变还是不变，物体都具有惯性。不能认为：运动的物体具有惯性，静止的物体不具有惯性或物体运动的速度大，惯性就大

(2)惯性大小只与物体的质量有有关。物体的质量越大，其运动状态越难改变，我们就说它的惯性越大;物体的质量越小，其运动状态越容易改变，我们就说它的惯性越小。物理学中就用质量来量度物体惯性的大小

(3)惯性不是力。力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必然要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会产生力的作用;每个物体都具有惯性.不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小没有方向，因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”，一般只能说“具有惯性”

利用惯性鉴别生、熟鸡蛋:

例:小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上，用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转，然后用手按住熟鸡蛋立即释放，发现熟鸡蛋静止了;用手按住生鸡蛋立即释放，发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几

圈，如图所示。请用初中物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?

解析:具体分析过程如下：

(1)确定研究对象及其原来所处状态：本题的研究对象是熟鸡蛋和生鸡蛋，他们都在桌面上绕竖直轴水平旋转。

(2)确定物体的哪部分受力改变运动状态：熟鸡蛋是一个整体，用手按住后整体停止运动;生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是分离的，用手按住后只是蛋壳停止转动。

(3)确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态：对于熟鸡蛋来说，受力后整体停止运动;对于生鸡蛋来说，壳内的蛋清和蛋黄由于惯性仍会保持原来的运动状态。

(4)造成的结果：手离开鸡蛋后，熟鸡蛋停止转动，生鸡蛋仍继续转动几圈。

“惯性”与“速度”的区别

“惯性”与“速度”的区别 惯性大小容易跟速度大小混为一谈。因为生活中“汽车行驶得越快，刹车越困难”从而得出“汽车行驶越快，其惯性越大”的错误结论。 这里首先要搞清楚惯性的大小是怎么量度的？ 惯性的大小实质是指物体维持其运动状态(v)不变的能力（或顽强性）的大小。因此，惯性的大小就表现为：在相同的外力作用下，不同质量的物体，运动状态改变的难易程度不同，即产生的加速度不同。根据牛顿第二定律，在相同外力作用下，质量大的物体获得的加速度小，表明它的运动状态难于改变，即它维持原来运动状态的能力大，其惯性就大；相反，物体的质量小，其惯性就小。可见，质量可作为惯性大小的定量量度。 要进一步明确的是，惯性是物体的一种性质，它不是物理量。因而无法用数值表示它。可称为物理量的，不是惯性，而是物体的惯量－－表示物体惯性大小的物理量。物体运动状态越难改变，它的惯量就越大。根据牛顿第二定律，惯量越大的物体，其质量也越大。对平动物体说，它的惯量只跟质量大小有关，跟物体质量分布无关。因此可定义：物体的质量是物体惯量的量度。而由于惯量的大小表征着惯性的大小，这样，质量和惯性这两个概念就联系起来了。于是人们就把本来是“质量是物体惯量的量度”直接说成了“质量是物体惯性的量度”。 可见，物体惯性的大小只决定于物体的质量，而与物体运动速度无关。所以，认为物体速度越大，其惯性也越大是错误的。 至于“汽车速度越大，刹车越难”的问题，显然不应从惯性大小去解释。因为同一汽车具有不同速度时惯性的大小是相同的。但要使同一汽车从不同的速度停下来，运动状态的改变量却是不同的。“速度大，刹车难”就难在要车子停下来需要改变的状态量大。根据动量定理（或牛顿第二定律），或动能定理：可知，要使速度越大的汽车停下，或者需加的制动力f要越大，或者经历的时间t要越长，或者需滑行的距离s要越大。因此，这问题应当从力的作用规律（牛顿第二定律或动量定律或动能定理）去说明。 把“速度大刹车难”的问题解释为“速度大，惯性也大”的错误在于，首先，没有理解惯性的概念实质，没有明确质量是决定惯性大小的唯一因素；其次，没有认识到“速度大刹车难”的实质是什么？第三，把运动状态的改变量的大小和改变运动状态的快慢程度（a的大小）或运动状态改变的难易程度，即惯性大小（m的大小）等同起来，混为一谈。

惯性质量与引力质量

惯性质量与引力质量 物理作为一门自然科学，主要研究物质质量结构、物质的相互运动及其运动规律。惯性质量与引力质量作为物理课程中的主要学习内容，通过分析可以发现，二者之间存在一定的关联性和等效性，本文将对惯性质量与引力质量的一些性质进行分析和研究，以供参考。 标签：惯性质量引力质量等效性 前言 惯性质量和引力质量是两种不同的物理概念。据学者研究发现，二者之间既存在区别，也存在一定的联系，虽然从物理本性上来讲，引力和惯性是完全不同的两个概念，但针对二者的研究，依然成为了物理学者所关注的重点内容。 一、惯性质量和引力质量概述 1.惯性质量 从牛顿定律中可以发现，质量是用于衡量物体惯性的一种量度，大量实验曾表明，在同样的力度作用下，不同的物体所获得的加速度具有一定的差异性，这主要是由于受到了惯性质量的影响。同时，物体所获得的加速度不同，不仅与其所受到的力度有关，同时也与物体自身的性质有关，部分物质可以维持其原有的运动形态，从而使物体之间的惯性存在差异[1]。由此可见，惯性质量主要是指物体被看作质点时，其所产生惯性大小的一个量度。在此过程中，只有实际物体进行平动时才可以被作为质点，因此也可以把惯性质量看成是物体在平動状态下的惯性大小量度表示。 2.引力质量 引力的概念来源于万有引力，所有的物体都是引力场中的源泉，因此其也会受到引力场的作用，这在万有引力定律中得到了充分的体现。如果说m1和m2可以分别用于表示两个物体所产生的引力场以及受力场，那其也可以被称为是物体各自的引力质量。此时，我们用r来表示两个物体之间的距离，F表示作用于两个物体之间的万有引力，G作为一个常数，它的大小主要根据F、r以及m1和m2的单位或数值而决定。根据万有引力定律可以发现，两个物体的引力质量mA和mB之间的比值，可以定义为其各自与另一个物体万有引力FA和FB的比值，并得出了公式mA∶mB=FA∶FB。因此，利用测量引力的方法，可以通过对某一物体引力质量极其标准体的引力质量之间的比值，实现对它引力质量的测定。引力质量主要可以分为主动引力质量和被动引力质量两种，主动引力质量可以决定物体所产生引力场的强弱，而被动引力质量则可以决定物体在某种磁力场中所受到的引力大小。

“惯性、惯性现象”的教学设计

初中物理“惯性、惯性现象”的教学设计 一、教材分析 1 ．教材地位 惯性是运动和力的关系知识中的一个重要概念，又与实践知识紧密相联．明确惯性概念，理解惯性现象，既是学习运动和力的关系乃至整个力学的基础，又是培养学生理论联系实际的重要途径．惯性是一个抽象的科学概念，在教学中还应重视发展学生的抽象思维能力，开发学生的智力． 2 ．教学目的 理解惯性概念，能用惯性解释有关现象，培养学生抽象思维的能力． 3 ．重点、难点 惯性是物体固有属性的理解，用惯性解释生活和生产中的有关现象． 二、教学设想 本课题按照“展示现象→分析思考→整理扩展→巩固应用”的模式展开教学．通过教学程序的设计，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，利用惯性实验的新奇性，借助动画多媒体教学，激发学生的学习兴趣，通过惯性概念的建立和应用，发展学生抽象思维的能力，分析问题和解决问题的能力，采用虚拟、比喻、比较等方法，促进学生的思维活动． 三、教学程序 1 ．观察抽象建立概念 概念是从具体事例、实验事实中抽象出来的，只有首先为学生提供丰富典型的感性材料，才能从中抽象出本质特征，形成概念． 为此，在引出惯性概念之前，先演示惯性球、钢笔套下抽纸条等实验，学生看到：当突然抽去底下物体的时候，上面的物体能保持原位不动，这个结果出乎学生的意料，激起学生的探究欲望．由此得出：静止的物体有保持静止的性质．既然静止的物体有保持静止的性质，那么运动的物体又有什么性质呢? 举例：离开枪口的子弹失去了推力，还能继续前进．演示：运动的小车突然停止，车上的木块继续前滑．两个事例表明：运动的物体有保持原来运动速度和运动方向的性质． 小结：静止的物体有保持静止状态的性质，运动的物体有保持匀速直线运动的性质．进一步归纳得出：任何物体都有保持原来运动状态的性质，这种性质叫做惯性．接着让学生举出生活和生产中的惯性例子．初步建立起惯性的概念． 课本是从惯性定律“在不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动状态”引出惯性的，曾有学生问“在受外力作用时，物体能做变速运动或曲线运动，那么做变速运动和曲线运动是否也是物体的一种性质呢? 它又叫物体的什么‘性'呢? ”虽然学生提出的内容并不正确，但他却有善于思考的一面．其原因在于从惯性定律引出惯性，触发了学生的发散思维，引起迁移性联想，混淆了物体的本质属性和非本质属性．而从典型事例中抽象概括出惯性概念，学生的思维形式是收敛的，也就比较容易地避开了上述疑点，防止刚开始上新课，学生就产生疑难的局面． 2 ．虚拟想象强化概念 虚设一个与真实情况相反的物理条件，并以此推出一系列想象性的荒谬结果，用反面的荒谬启迪人们对正面真实的认识，这就是虚拟情景． 对于惯性，学生常有疑问：物体真的有惯性吗? 对此，教师引导发问：“假如某一时间地球上的物体突然失去了惯性，这对我们生活的世界将有什么样的影响呢? ”引起学生的想象和讨论．

惯性及其现象解释

惯性及其现象解释 一、教材分析 本节教材包含认识惯性和探究运动和力的关系两部分内容。惯性现象很多，但惯性是一 个非常抽象的概念，教学中要通过生活中的惯性现象和有趣的实验，使学生领悟惯性的内涵, 这既能帮助学生认识生活中惯性现象的普遍存在，又有助于提高学生对惯性现象的兴趣，培养其一定的科学探究能力， 二、教学目标与重、难点分析 重点：对惯性的理解。 难点：对惯性现象的解释 1、知识与技能：使学生知道什么是惯性，且一切物体都有惯性。惯性的特点。 2、过程与方法：解释生活中常见的惯性现象。 3、情感、态度与价值观：通过实验激发学生探究惯性现象的兴趣，积极参与惯性现象讨 论，并对由于惯性造成的交通事故引起关注。 。 三、学情分析 学生学了一个阶段的物理，已渐渐习惯了物理的一些学习方法。不喜欢老师 枯燥的讲述，参杂一些学生实验，让学生动手参与，学生往往会兴趣较浓，分 析生活中的实例，让学生感觉学习物理是有用的。 四、教法选择 本课的课堂教学策略是：采用集体教学与小组合作相结合的原则，并实施“课内分层递进，分类指导”。 教学方法是：采用多媒体课件与演示实验，学生实验相结合，讨论和说理相结合的方法。 五、教学程序与过程 1、创设问题情境，引入所学新课 教师利用课件屏幕展示：“生活中的现象” 现象（1）：一辆高速行驶的汽车，紧急刹车后，车仍然会向前滑行一段距离。 现象（2）：从手中投出的铅球在空中划过一道美丽的弧线后落在地面上。 现象（3）：飞机投炸弹，不会在目标上空投放，往往会提前投掷。 针对这些学生熟悉的现象，教师问：这是一种什么现象？为什么会发生这样的现象？然后引出课题。

2、建立惯性概念，体会惯性内涵 引出课题后，屏幕展示两种现象： （1）纸条抽出，书不动 引导学生分析得出：原来静止的物体，具有保持静止状态的性质。 （2）斧头和斧头柄向下运动，斧头柄停下来了，斧头仍然向下运动，因此套紧在斧头 柄上。 引导学生分析得出：运动的物体，具有保持原来运动状态的性质。 将以上两结论整合从而得出惯性概念。 为了强化学生对惯性概念的正确理解，充分揭示和归纳惯性的内涵，我做了以下强调：惯性不是力，一切物体都有惯性。 惯性的表现就是不愿意改变原来的运动状态;“静者恒静，动者恒动”。惯性是物体固有的属性 3、关注惯性现象，重视知识应用 用屏幕展示两种惯性现象，并引导学生解释： （1）硬纸板被敲走，鸡蛋由于惯性仍然要保持原来的静止状态，因此落入杯中。 （2）斧头柄碰到树桩由运动变为静止，而斧头由于惯性仍然要保持原来的运动状态， 因此能紧套在把柄上。 然后归纳方法： （1）、确定研究对象。 (2)、弄清研究对象的初状态。 (3)、弄清是什么原因使物体或物体的某一部分状态发生了变化。 (4)、由于惯性，研究对象要保持原来的运动状态，于是出现了什么现象。 另外，为了能使学生变苦学为乐学，变被动学习为主动学习，且能卓有成效的开发学生的心理潜能，完善学生的认知结构，我要求学生用我事先提供的一辆小车，一方木块，设计实验验证木块具有惯性，并用惯性知识解释。 活动结束后，我将全班学生分成两大组，一组列举惯性现象，另一组用惯性知识解释，轮流进行。此时教师在学生中间来回走动，参与其中，并适时给予指导。 举例10分钟后，教师评论：同学们的表现很好，惯性在我们的生活中到处都有，有时 它为我们的生活增色，有时它也会阻碍我们的生活，给我们的生活增加了很多不便。并问：刚才的举例中，哪些是有用的惯性？哪些是不利的惯性？学生踊跃回答后，我又问“惯性有大小之分吗？”然后利用屏幕展示战斗机图片，引导学生得出影响惯性大小的因素：“质量”。 六、回顾总结

惯性质量与引力质量

惯性质量与引力质量 摘要 物理学中质量是最基本的量之一。它是物质的量的度量，又是惯性的度量，同时也是引力大小的度量，爱因斯坦又把它与能量和速度联系在一起，这样质量就承载了物质性质的很多角色。本文主要研究惯性质量，引力质量和由它们的联系与区别引发出来的一些问题。在实验中惯性质量与引力质量是一致的，牛顿力学没有对惯性质量和引力质量进行严格的区分，爱因斯坦也是从二者的等效性（弱等效原理）出发，得到了广义相对论。但是，到目前为止，二者的等效性并没有从逻辑上推理得到，而仅仅是从实验中得来的。只有当广义相对论的正确性得到最终的确认，才能够推理出二者的等效性。 关键词：惯性质量；引力质量；质能关系；等效原理 Inertial mass and gravitational mass Abstract In physics,mass is one of the most basic amount.It's the measurement of the amount of material,the measurement of the inertial,and the measurement of gravity.Einstein put it in touch with energy and speed together.So, mass carry a lot of character of the properties of matter.The main research of this paper are inertial mass、gravitational mass and the question which are cause by the relation and difference of them.In trials,inertial mass and gravitational mass are consistent .I nertial mass and gravitational mass are not strictly distinguished in Newtonian mechanics,and Einstein also got general relativity from the equivalence of inertial mass and gravitational mass.But,up to now,the equivalence of them hasn't been gotten by inference in logic.It was just came from experiment.Only when the exactness of general relativity is affirmed,the equivalence of them can be gotten by inference. Keyword:I nertial mass;G ravitational mass;Mass-energy relation;Principle of equal effects 目录 Ⅰ、质量的概念的形成 (2)

惯性惯性现象.doc

惯性惯性现象 科目 物理 班级 初二.2班 授课时间 课题 第九章力和运动第2节惯性惯性现象 教学 目标 知道什么是惯性。 会用惯性的知识解释简单的现象。 教学重点 惯性概念。 会用惯性的知识解释生活中的一些现象。 教学难点 惯性的理解。生活中的一些有关现象的解释。教学方法 启发研讨 课堂类型 讲授

教具 小车、木块、直尺、纸条、 冲击摆、投影仪 板书设计： 本节课分析： 本课的重点和难点都是对惯性的理解，因为学生对“惯性”感到非常的抽象，不象有的物理量，看得着，摸得到。要突破本课的重点和难点，就要多做几个演示和多举几个生活中的有关“惯性”的实例。再有，学生对生活中的运动和力有着实践的经验，单凭这些建立物理概念往往会产生错误的结果，因此这节课的演示实验是很重要的。否则学生易把惯性和力的概念相混淆，造成力的无中生有。 通过行驶的汽车或火车不能立即停下来的事例及公路、交通道上对机动车辆的限速，教育学生要遵守交通法规，注意交通安全。 教学过程： ·复习提问： 1．牛顿第一定律是怎样总结出来的？（p105） 2．前面学到的牛顿第一定律的内容是什么？（p105） 3．在现实生活中能否验证牛顿第一定律？（p105） ·引标（引入新课）： 上一节我们学习了牛顿第一定律，知道了原来静止的物体，不受外力作用时将保持静止状态；原来运动的物体，不受外力作用时将以原来的速度做匀速直线运动。这是英国物理学家牛顿总结了伽利略、笛

卡儿等人的研究成果后，概括出的一条非常重要的物理定律。 要注意的是：牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理、归纳得出来的。 ·达标（讲授新课）： 通过学习牛顿第一定律，它告诉我们世界上的物体都存在一个共同的属性。即：不愿改变原来的运动状态的“惰性”。不给它施加力，它就静止或不改变运动速度。我们这堂课就研究物体的这个非常重要的属性──惯性。 一、什么叫惯性？物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 牛顿第一定律也叫惯性定律 注意惯性的定义与惯性定律的区别：惯性是物体在任何情况下都具有的一种属性；而惯性定律是物体在运动中应该遵循的规律。是两种不同的概念，千万不要混淆。 物体在不受外力作用时，保持两种运动状态中的一种。 原来静止的继续保持静止状态；原来运动的继续以原来的速度和不变的方向做匀速直线运动。 一切物体都具有惯性。 世界上的物体，不管它是天上飞的、地上跑的还是静止不动的，都有惯性，那么它们的惯性是否都相同呢？结论是不一定相同。 二、惯性是物体本身的一种属性。 质量是物体惯性大小的量度。质量大，惯性大；质量小，惯性小。既然惯性是物体本身的一种属性，那么物体表现出的惯性现象很多

用牛顿第一定律的理解和惯性知识解释生活中的现象

用牛顿第一定律的理解和惯性知识解释生活中的现象 1、课本P129请用水杯、硬纸片及硬币，做一个实验，并对实验结果进行分析讨论实验结果：纸片被弹走，硬币落入杯中。 原因：纸片受到手的弹力作用，原来静止状态被改变，所以被弹走。而硬币具有惯性要保持原来的静止状态，仍然留在原处，在重力作用后下，落入杯中。 2、[2012福州中考]将扑克牌盖在玻璃杯上，再把1元硬 币放在牌上，用手迅速将扑克牌水平弹出，硬币会怎样请 你用学过物理知识解释这一现象。 硬币落入杯中。硬币原是和扑克牌一起静止的，当扑克牌受到外力 弹出时，而硬币具有惯性要保持原来的静止状态，仍然留在原处， 在重力作用后下，落入杯中。 3、课本P129：平时我们拍打身上的灰尘衣服原来和灰尘一起静止，当拍打衣服时，衣服由于外力发生运动，灰尘具有惯性要保持原来静止状态，仍然留在原处，在重力作用后下，落了下来。 4、（一中单元考）在反映古代战争的电视连续剧中，经常 可以看到使用绊马索将敌方飞奔的马绊倒的场面，试利用所学知识加以解释马原本处于向前运动，当遇到绊马索阻挡，马腿处于静止状态，而马的上身由于具有惯性，将保持原来的运动状态，故被绊倒。 5、原来做匀速直线运动的汽车，关闭发动机后不会马上 停下来，而是先做减速运动，最后才停下来，这是什么原因汽车关闭发动机后没有动力，具有惯性仍保持原来运动状态向前运动，由于受到摩擦力作用，速度逐渐减少，最后停止。 6、（外国语中学单元考）小王上课迟到了，他向老师解释说：“在乘坐公交车时，司机紧急刹车，我和另两位乘客由于突然失去惯性，向前急冲受伤，耽误了时间”．老师提醒他：“今后上车后要扶好站稳”． （1）请你用学过的物理知识解释小王为何会受伤；（1）小王和原本的汽车一起向前运动，司机紧急刹车后，腿处于静止状态，而上身由于惯性仍要保持原来的运动状态，故向前运动而导致受伤。 （2）小王说的“突然失去惯性”说法是错误的． （3）“扶好站稳”后，当公交车的运动状态改变时，乘客由于手和

惯性质量

惯性质量 质量是指物体中所包含的物质的量。以牛顿第二定律所表现出的质量称为惯性质量，以万有引力定律所表现出的质量称为引力质量。这两种质量实际上在可测精度内相等，但目前尚无理论把两者统一起来。 惯性质量和引力质量是两个不同的物理概念。万有引力定律公式中的质量称为引力质量，它表示物体产生引力场或变引力作用的本领，一般用天平称得的物体质量就是物体的引力质量。牛顿第二定律公式中的质量称为惯性质量，它是物体惯性的量度，用惯性秤可以确定物体的惯性质量。 物体在恒力F作用下做加速度为a的直线运动，如果没法测出F和a，可求得物体的惯性质量。实验室中采用使物体在弹性力作用下做变加速直线运动，即简谐运动的方法来确定其惯性质量，也就是通过测定其振动周期T=2*pi*sqr(m/k) ，来比较物体的惯性质量。 我们排除掉特殊的物质所具有的特殊性，比如电荷具有的电的作用，具有磁性的物质具有的磁的作用，而仅考察所有的物质所具有的共性。大量的经验事实使我们可以得到两种获得物体质量的方法。 一种方法是利用物体本身具有的惯性，给这个物体施加一个矢量的作用力，那么这个物体会在这个作用力的作用下发生存在状态的改变。这一点是所有特定质量的物质都具备的。我们通常将这种方法所测得的质量叫做惯性质量。具体的方法则是： 在物体处于特定存在状态的时候，如果要改变这种存在状态，那么必然要对这个物体施加作用力，根据牛顿第二运动定律，我们可以得到，在物体所受到的作用力不变的情况下，物体的质量同加速度成反比。我们只要测定了作用力的大小和物体加速度的大小，那么就可以确定物体的质量。 另一种方法是处于引力场中的具有质量的物质，都会受到引力的作用。在同一引力场强度下，物体所受到的作用力同物体的质量成正比。我们通常将这种方法得出的质量叫做引力质量。我们现在所应用的质量模式可以认为是引力质量模式。因为引力质量是我们采用质量的定义所得到的最初的模式。 但实际上，这样的一种经验结论是通过大量的处于地球引力场中的物体进行观察所得出

惯性、惯性现象的习题精选

惯性、惯性现象的习题精选 1．坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时，可能对人的伤害（） A.车速太快 B.车速太慢 C.突然起动 D.紧急刹车 2．下面关于惯性的说法，正确的是（） A．物体保持静止或匀速直线运动状态的规律，叫物体的惯性 B．一切物体在没有受到外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，叫做惯性 C．物体只有从静止变为运动时，或者由运动变为静止时才具有惯性 D．任何物体在任何情况下都具有惯性 3．行驶的汽车在刹车后能静止，这是因为（） A．汽车的惯性消失了 B．汽车的惯性小于汽车的阻力 C．阻力的作用改变了汽车的运动状态 D．汽车受到平衡力的作用而静止 4．下列现象中不能用惯性知识解释的是（） A．跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好 B．用力将物体抛出去，物体最终要落到地面上 C．子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行 D．古代打仗时，使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒 5．有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将（） A．继续上升一段距离，然后下落

B．立即下落 C．以原来的速度永远上升 D．以上说法都不对 6．小球A静止放在光滑车底板上，（设车厢底板足够长），如图9-2-7所示，当车厢受到水平向右的力F作用时，车厢从静止开始在水平面上做速度越来越大的直线运动，则在此运动过程中，小球A对地的运动情况 是（） A．做匀速直线运动 B．处于静止状态 C．做与车厢同方向速度越来越大的直线运动 D．做与车厢反方向速度越来越大的直线运动 7．如图9-2-8所示，质量分别为m1、m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上，随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动，当木板突然停止时，以下说法正确的是（） A．若m1>m2，甲将与乙发生碰撞 B．若m1< m2，甲将与乙发生碰撞 C．只有当m1=m2，甲与乙才不会碰撞 D．无论甲与乙的质量关系如何，它们始终不会碰撞 8．如果你在匀速直线行驶的火车（汽车或轮船）里做一小试验，如图9-2-9所示，让手中的物快自由下落，那么物块将会落在（）

有关惯性惯性现象的例题

有关惯性惯性现象的例题 【例1】我国规定，小汽车前排必须装有保险带，它是用来防止汽车的 [ ] A．高速行驶． B．快速起动． C．紧急刹车． D．上述各项都能防止． 【分析】保险带是系于前排驾驶员或乘客胸前的弹性带．当行驶汽车急刹车时，汽车迅速停止，人由于惯性将保持向前运动．保险带作用可以保护驾驶员或乘客不致过猛前冲被撞． 【解答】C． 【例2】行走的人被石块绊一下会向前跌倒，下述分析中正确的是 [ ] A．人的上半身有惯性，下半身没有惯性． B．由于石块作用而改变了人的运动． C．人由于惯性保持向前，石块作用脚时，使脚运动变慢． D．以上说法都正确． 【分析】人以一定速度前进，当脚绊到石块时，脚受力改变运动状态，突然停止．由于人有惯性，他要保持原来的运动状态．这样，人的上身继续向前运动，致使向前跌倒． 【解答】C． 【说明】学生初学用物理原理分析说明问题时，往往不得要领，其实是没有形成技能，根据技能形成规律，应先做“分解动作”明确步骤，再通过顺序练习渐达熟练． 引导学生探出解答惯性现象的步骤： ①确定物体原来的运动状态． ②找出物体或物体的哪部分在突发过程中受到外力作用，改变了原来的运动状态． ③找出物体或物体的哪部分在突发过程中不受外力作用，由于惯性而保持原来的运动状态．

【例3】原来匀速向前行驶的公共汽车向左急转的时候站在汽车里的乘客会向哪个方向倾倒？为什么？ 【解答】汽车向左急转弯的时候，站在汽车里的乘客会向右倾倒．原来匀速向前行驶的汽车是做匀速直线运动，车上的乘客与汽车相对静止，也向前做匀速直线运动．汽车向左转弯，汽车的地板给乘客的脚一个摩擦力，使脚跟着偏离原来向前的方向，也向左转弯．但乘客的头部和身体，没有受到使它改变运动状态的力，由于本身的惯性，保持原来的速度继续向前做匀速直线运动．这样，乘客的头部和脚就不保持在一条竖直线上，脚在左侧，头在右侧，所以乘客感觉是向右倾倒． 【说明】这是一个运用物理概念解答和说明物理现象的问题，而且在物理概念的理解和运用上都比较复杂．解答这类问题，首先要将实际物理过程弄清楚．这包括有物理课学习过的内容，也有的是生活中的物理现象，要平时注意观察，遇到有关问题的时候要认真回忆实际发生的过程．类似的过程有，原来静止的汽车，突然启动的时候，车上的乘客会向后倒；原来行驶着的汽车，突然刹车的时候，车上的乘客会向前倒；原来行驶的汽车，向某一侧急转弯，车上的乘客会向相反的方向倾倒． 对于物体惯性的问题，下面给出的“经验”说法都是不恰当的． ①“汽车向左转变，车上的乘客就受到向右的推力，将乘客向右推倒．” 这是停留在“运动必须有力推动”的错误认识．同样的错误会认为，行驶着的汽车突然刹车，有一个力把乘客向前推倒． 怎么认识清楚没有这样的力？可以根据力是物体对物体的作用，讲一个力，一定有受力者，还必须有施力者．乘客的脚穿着鞋，鞋底与车接触，车向左了，鞋底与车之间就是“要发生运动”，摩擦力阻碍要发生的相对运动，使脚跟着向左转弯．这里的力有受力者，也有施力者． ②“……乘客由于惯性的作用……” 这个答案里，“作用”两个字使用不当，反映对惯性的理解不够清楚．惯性是物质自己的性质，讲“作用”就容易误解惯性是别的物体给出的，实际上是把物质本身的性质和施力者给出的“作用”力混淆了． ③“……乘客由于受到惯性……” 这个答案里，用“受到”两个字，毛病跟上面的说法类似．讲“受到”惯性，还是没有明确惯性是物质自身所具有的性质． 【例4】在一列匀速前进的火车上，一乘客跳起来，发现自己仍落回原处，原因是哪一个？ [ ]

惯性质量的测定

2.8 惯性质量的测定 惯性质量和引力质量是由两个不同的物理定律——牛顿第二定律和万有引力定律引入的两个物理概念，前者是物体惯性大小的量度，后者则是物体引力大小的量度。现已精确证明，任一物体的引力质量和它的惯性质量成正比，两种质量若以同一物体作为单位质量，则任何物体的两种质量是相同的，可以用同一物理量“质量”来表示惯性质量和引力质量。因此，原则上讲，可以有两种测定质量的方法：一是通过待测物体和选作质量标准的物体达到力矩平衡的杠杆原理求得，用天平称量质量就是根据该原理；另一种是由测定待测物体和标准物体在相同的外力作用下的加速度而求得。惯性秤测定质量就是根据后者。但惯性秤不是直接比较物体的加速度，而是用振动法比较反映物体加速度的振动周期，来确定物体的质量。该方法对处于失重状态下物体质量的测定有独特的优点。 本实验的主要内容是用惯性秤测定待测金属圆柱体的惯性质量，并且研究重力对惯性秤的影响。 一、实验目的 1、掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法。 2、了解仪器的定标和使用。 二、实验仪器 惯性秤 周期测定仪 用于仪器的定标采用的标准质量块 待测圆柱体 三、实验原理 惯性秤是用振动法来测定物体惯性质量的装置，其装置图如图（2-8-1）所示惯性秤平台调平后，将其沿水平方向推开一小段距离，然后松手，平台及其上的物体将在振臂的弹性恢复力作用下左右摆动。在平台上负载不大且平台位移较小的情况下，可以近似地认为弹性恢复力和平台位移成正比，即平台是在水平方向作简谐振动。设弹性恢复力kx F -=（k 为秤臂的弹性系数，x 为平台质心偏离平衡位置的距离），根据牛顿第二定律，可得 kx dt x d m m i -=+220)( （2-8-1） 式中0m —平台的等效惯性质量， i m －为砝码或待测物的惯性质量， k －为悬臂振动体的倔强系数。 解此方程，得平台及其上物体的周期为 k m m T i +=02π （2-8-2） 将(2-8-2)式两侧平方，改写成 i m k m k T 2 022 44ππ+= 即 22 04T k m m i π + -= （2-8-3） 上式表明，惯性秤水平振动周期T 的平方和附加质量成线性关系。当测出各已知附加 质量所对应的周期值，可作直线图或曲线图，就是该惯性秤的定标线（如图（2-8-2）所示），

牛顿第一定律和惯性的应用

考点1：牛顿第一定律 1知识梳理： （1）伽利略的研究和科学想象： 如图所示，同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开 始滑下，（这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的初 速度）。第一次在水平面上铺上毛巾，小车在毛巾上滑行很 短的距离就停下了（如图甲）；第二次在水平面铺上较光滑 的棉布，小车在棉布上滑行的距离较远(如图乙)；第三次是 光滑的木板，小车滑行的距离最远(如图丙)。 伽利略认为，是平面对小车的阻力使小车停下，平面越 光滑小车滑行就越远．表明阻力越小，小车滑行就越远．伽 利略科学地想象：要是能找到一块十分光滑的平面，阻力为 零，小车的滑行速度将不会减慢。 (2)笛卡尔的补充 笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去。 (3)牛顿的伟大贡献 英国的伟大科学家牛顿，总结了伽利略等人的研究成果；从而概括出一条重要的物理定律： 一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态．这就是牛顿第一定律。

牛顿第一定律的发现表明：科学往往是众多科学家智慧和劳动的结晶。 理解牛顿第一定律，应注意如下四个方面： （1）“一切”说明该物定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊现象。指宇宙中所有的物体，无论是固体、液体还是气体。 （2）“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。实际上，不受任何外力的物体是没有的，但不能否定其正确性。因为我们总可以找到在某一方向上不受外力的情况。这种情况就是牛顿第一定律中所说的“没有受到力的作用” （3）时候：强调了“没有受到外力作用”与“保持匀速直线运动或静止状态”是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变。（4）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果不受外力作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向，做匀速直线运动——直到有外力改变这种运动状态。 知识拓展：由牛顿第一定律可知：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概况、推理得出的。我们周围的物体都要受到外力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。 运动和力的关系 运动与力的关系： (1)物体运动状态用速度来描述。我们知道，力的一种效果是改变物体的运动状态，所谓“运动状态改变”是说，物体由静止变为运动，由慢变快，或由快变慢，或运动方向改变。 (2)物体具有保持运动状态不变的性质，根据牛顿第一定律，物体不受力的作用时，总保持静止(如果原来物体静止)，或者保持匀速直线运动(原来是运动的)．反过来想，如果物体受到一个力的作用，它的运动状态就会被改变。可见力是使物体运动状态发生改变的原因。物体如果受到一个与它前进方向相同的力，它的速度就增大；反之，如果受到的力跟它的运动方向相反，它的速度就会变慢甚至停下来。当然，也可能使物体运动方向改变。 2典型例题 例1、下列各种情况中属于运动状态不变的是（） A、绕地球做匀速圆周运动的人造卫星 B、在斜面上沿直线匀速下滑的物体 C、抛出的石子 D、从高处掉下来的石子 解：物体运动状态不变是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态，即物体速度大小和方向均不发生变化．在B中物体沿直线下滑，说明其运动方向不变，匀速下滑说明其速度大小不变，所以运动状态不变．选择B。 分析：本题主要考查物体运动状态改变的含义。解题关键是抓住物体的运动状态包含两个因素：速度大小和运动方向，只要其中一个变了，运动状态就改变了．本题易错点是错选A，原因是在分析运动状态是否发生变化时，往往只从表面现象中单纯地考虑速度大小是否变化，而忽视了运动方向是否改变。 例2、下列事例中，不属于惯性现象的是（） A、公共汽车靠站时，司机提前关闭发动机，让车滑行进站，可以省汽油 B、向任何方向抛出的石块，最后都会落到地面上 C、人从行驶的车上跳到地面时极易摔倒受伤 D、在匀速行驶的火车厢内的乘客竖直向上跳，最后仍落回地板上的起跳点 解：选项A，C，D所讲述的现象，都可由惯性知识即物体要保持原有的运动状态来解释，都属于惯性现象，选项B所讲述的现象则是由于石块要受重力作用的缘故，无论向那个方向抛出，由

惯性和惯性现象

惯性和惯性现象 教学目标 199知识目标 199 1。知道惯性现象，知道任何物体在任何状态下都有惯性。 2。能解释简单惯性现象的 能力目标: 1。通过解释生活中的惯性现象，培养学生应用知识解决实际问题的能力。 2。通过运用惯性知识来解释现象，培养语言表达能力。 情感目标: 通过惯性应用和预防进行教学。向学生渗透辩证唯物主义。 教学建议 教材分析 教材从牛顿第一运动定律出发，给出了惯性的概念(注意惯性和惯性定律的区别)；然后，从生活体验的角度，提供一些惯性现象来说明无论是运动还是静止的物体都有惯性，这不仅有助于学生理解惯性现象的普遍存在，也有助于提高他们的学习兴趣。通过对交通事故的分析，学生不仅了解了惯性现象的危害，而且提高了他们的交通安全意识。最后，通过“想一想”的讨论。它可以加深学生对惯性概念的理解。教学法建议 1。重视实验教学，突出

惯性现象。由于实验相对简单易操作的特点，有些实验可以采用手拉手操作的方法，这样不仅可以活跃气氛，提高兴趣，还可以培养学生的动手操作能力和实验能力。例如，让学生用他们的钥匙和一张纸在桌子的边缘做惯性实验。一些演示实验允许学生在舞台上表演。 2。通过教学培养物理语言和表达能力 可以作为惯性车演示实验的例子，让学生解释木块前后下落的原因，并训练如何用知识解释问题。惯性现象的分析可参照以下步骤: (1)确定研究对象明确的研究对象是哪个对象或同一对象的哪两个不同部分 (2)找出研究对象最初所处的状态。(运动还是静止) (3)一个物体或同一物体的一部分的运动状态发生变化的原因是什么 (4)由于惯性，研究对象应该保持其原始运动状态，那么会发生什么现象呢？ (也指典型示例中的一些内容) 3。下面的错误想法很容易发生，应该注意改正。 (1)物体的运动速度越大，惯性越大。 (2)惯性是力，也就是说，惯性力 (3)有没有力的惯性，没有力的惯性 (4)在静止时有惯性，没有运动的惯性 (1)如图9-2-1所示，把一个纸板放在装满水的杯子上，把一个鸡蛋放在纸板上鸡蛋很快撞到鸡蛋下面的纸板上，鸡蛋垂直落入杯子，没

惯性质量和引力质量

惯性质量和引力质量 使物体改变运动状态，需要力的作用。在相同的力作用下，质量越大的物体的加速度越小。这表明了质量是表示物体所具有的阻碍运动状态改变的一种属性，质量越大，物体越不容易改变其运动状态，所以质量是物体惯性大小的量度。物体的这一性质跟物体是否受有重力作用完全无关（譬如放在水平的气垫导轨上的滑块，或物体在完全失重的情况下）。因 此，牛顿第二定律的公式中所出现的质量m，叫做惯性质量。 根据万有引力定律可知，物体受到的地球引力的大小和物体的质量成正比。为了使物体不致由于受到地球引力而掉向地面，可将物体用绳子悬挂起来（或用支持物支承住）。这样，绳子（或支持物）就发生形变，物体的质量越大，就需要绳子（或支持物）发生更大程度的形变才能产生足够大的弹力来跟物体所受到的地球引力相平衡。因此，在这里质量的概念反映了物体所包含的物质的多少。质量越大，物体所含的物质越多，受到的地球引力就越大。因此，万有引力定律公式 中所出现的物体质量，叫做引力质量。 惯性质量和引力质量从不同的侧面描述了物质的属性，它们之间存在着怎样的关系呢？ 设有A、B两个物体，它们的惯性质量分别为，引力质量分别为。把A、B这两个物体放在地球（质量为M，半径为R）上的同一地点，则它们所受到的地球引力分别为： 若将以上两式相比，则得： （1） 这表明了A、B物体所受重力的比等于它们的引力质量的比。 如果使A、B物体在重力的作用下自由下落，则根据牛顿第二定律可知，。由于在同一地点， 重力加速度都相等，即。于是： （2） 这表明了在地球上同一地点，物体的重量的比等于它们的惯性质量的比。 比较（1）式和（2）式，可见物体的惯性质量m和引力质量是一致的。对单摆的振动加以讨论，也可以得出惯性质量和引力质量等效的结论。单摆振动在偏角很小的情况下，可看做是简谐振动。对于简谐振动来说，它的周期 ；式中m是振动系统的惯性质量，k是决定于振动系统的一个常数。在单摆这一振动系统中，，式中是摆球的引力质量。代入周期公式，得单摆振动的周期公式

利用惯性现象的简答题

利用惯性现象的简答题 1．达?芬奇既是一位伟大的艺术家，同时也是一位伟大的发明家．如图是达?芬奇设计的一架投石机，试用学过的物理知识解释下列问题．投石机将巨石抛出后，巨石仍能继续向前飞行的原因是什么？ 答：投石机将巨石抛出后，巨石由于惯性要保持原来的运动状态，仍继续向前飞行； 2．洗完手后若没有毛巾，人们通常会快速甩动手来减少手上的水．请你用学过的力学知识解释其中的道理． ①手上的水变干的原因之一是由于惯性．当手甩动时，手停止运动，而水珠由于惯性仍然保持原来的运动状态，继续运动，就会离开人手； ②原因之二是由于蒸发．当手甩动时，加快了手表面的空气流动速度，加快水的蒸发． 3.交通事故造成的损失与伤害跟惯性有关．为了减少此类事故的发生或减小事故造成的伤害，根据你所学过的物理知识提出三条防范措施．屑由于惯性要保持原来的静止状态，所以发屑就会从布上掉下来了． 解：（1）如小型客车的驾驶员和前排乘客不系安全带，当客车突然减速或紧急刹车时，驾驶员和前排乘客会因为惯性继续向前运动而撞上车前玻璃，造成人身伤害； （2）公交车乘客如不扶好或坐稳，当公交车突然启动或紧急刹车时，乘客会因为惯性向前或向后倾倒，造成人身伤害； （3）机动车行驶时，两车间如不保持一定的车距，当后面的遇到紧急情况紧急刹车时，会因为惯性继续向前运动，与前面的车辆追尾相撞，发生交通事故． 答：三条防范措施如下： （1）小型客车的驾驶员和前排乘客必须系上安全带； （2）公交车乘客要扶好或坐稳；． （3）机动车行驶要保持一定的车距． 4.小明坐火车去旅游的途中，他看到放在火车桌面的小球突然向前运动（如图所示），请问此时火车是加速运动还是减速运动？用你学过的物理知识解释这一现象的原因． 解：火车平稳行驶时，小球和车厢保持相对静止状态，当列车突然减速时，小球由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以会突然摆向火车行驶的方向； 所以由图可知，此时火车是减速运动 5. 在公交车上，当车转弯时，车上的广播会提醒乘客：车转弯，请坐好扶稳！请从物理知识角度分析为什么要这样提醒乘客？ 解：车转弯时，人的下身随车一起运动状态改变了，但人的上半身由于惯性保持原来的运动状态继续运动，车转弯时人的身体会倾斜，为了安全在车转弯时，乘客要“坐好扶稳”．车转弯，请坐好扶稳！”是防止物体惯性的应用． 6. 据报道：一辆装有钢管的货车在高速行驶时因遇突发事件而紧急刹车，却造成了驾驶室内三人严重伤亡的重大事故．事后调查，伤人的"元凶"竟然是车厢内的钢管．请你用所学物理知识解释：为什么堆放在车厢内的钢管会进入前面的驾驶室呢？ 解：堆放在车厢内的钢管原来随火车一同做高速运动（1分），当火车遇突发事件紧急刹车时，

引力质量与惯性质量的关系回顾

2、引力质量与惯性质量的数量关系 等效原理原来知识在均匀引力场的情况下提出的，对于一般的情形，等效原理可以作如下的表述，对于每一个无限小的世界区域（在这样一个区域中，引力随时间和空间的变化可以忽略不计），总存在一个坐标系K0（X1，X2，X3，X4），在这个坐标系中,引力即不影响粒子的运动,每一个引力场都可以被变换掉.我们可以设想用一个自由漂浮的、充分小的匣子来作为定域坐标系K0的物理体现,这个匣子除了受重力作用外,不受任何外力,并且在重力的作用下自由落下.显然这种＂变换掉”只所以可能是由于重力场具有这样的基本属性:它对所有的物体都赋予相同的加速度;或者换一种说法,是由于引力质量总等于惯性质量的缘故.【1】【2】广义相对论认为一切参考系都等价，这不是物理问题是纯数学问题，而且和物理无关。广义相对论空间是非线性（常规意义上的）的，所讨论的参考系也是非线性的（常规意义上的），虽然广义相对论使用的张量本身是复线性的。非线性的引力方程存在动态解，只是Einstein个人认为宇宙是静态的，他根据自己的哲学有意丢弃了动态解而已。当后人给出了这个动态解后，Einstein追悔莫及。 吴沂光先生认为：按照等效原理，这个邻近区域与引力场中一个引力被“变换掉”的无限小区域等效。借助引力场的知识得：在邻近区域内横向传播的光速会变慢，纵向的真空光速不变。如果把区域内

变慢的光速当是不变，那么“沉浸”在该区域中的刚杆要被定义为横收缩。容易证明，如果引入“同时性是相对的”这个修正项，我们就可以把区域内横向变慢的光速当是不变，以便用欧氏几何法则（光尺）来确定运动杆的时空坐标。广义相对论采用黎曼几何学。黎曼几何独特假设是：两个无限接近的点可以用“间隔”表示，它的平方是坐标微分的二次齐次函数。由此得出的结论说，欧氏几何在任意无穷小区域都成立。事实上，“欧氏几何在局部惯性系中的正确性性”假定本身与广义相对性原理是紧密联系着的，正是有了广义相对性原理，这个假定才在引力场中表现出来。在引力场中，广义相对性可从下面的经验事实中找到理由。首先我们承认建立在欧氏几何上的牛顿力学在低速情况下是正确的。牛顿力学方程说：引力场中任意两点之间的引力势是个位置函数，它可以用引力对质点做功的多少来表述，其特点是这个函数的大小不会随着引力场上观察者的改变而变化。这就表明牛顿力学方程组对于引力场上任意观察者都是相同的——力学相对性原理。考虑了能量有质量后，Einstein的引力方程说：千克原器的规度会随着引力场上观察者改变而不同，因而这个函数（引力质量）的大小也会相应性的改变。但这种改变还有一个限制，即如果标准测工具的规度唯一确定，那么被测事件的数值也唯一确定。由此可见，引力场广义相对论的一些结论满足测量原则的要求，这就表明广义力学相对性原理有很高的可信度。 弱等效原理认为：只要给定初始位置和初始速度，那么一个不带电的检验物体在外部引力场中的运动轨迹与它的引力质量和材料无