在學習物理的過程中，許多小朋友可能會感到困惑——因為眾多物理規律往往與我們的直觀感受相悖。從本期起，物理王大師將帶領大家探討初中物理中的一些“反常識”現象。

第一問：物體不受力也能運動嗎？

關于物體的運動，并不需要力的持續作用。這不是我個人的觀點，而是伽利略的觀點，牛頓也認同這一說法。

牛頓的第一定律指出：任何物體都將保持勻速直線運動或靜止狀態，除非有外力迫使它改變這種狀態。

換句話說，如果一個物體已經在運動中，在沒有受到力的作用下，它會按照原來的速度和方向永遠持續下去。例如，在下面的實驗中，從斜坡上下滑的小車如果失去了所有阻力，它將會無休止地運動。

這確實有些“反常識”，因為我們通常認為如果沒有施加力，物體會逐漸停下來。比如，踢出去的足球會慢慢停下；熄火后失去牽引力的汽車也會停止。

需要注意的是，力的概念非常廣泛，不僅包括動力，摩擦力和空氣阻力也屬于力的范疇。亞里士多德正是因為沒有將阻力視為力，才導致了“物體的運動需要力來維持”的錯誤觀點，這讓他受到了“打臉”。在中國空間站《天宮課堂·第2課》中，航天員王亞平進行了一個“太空拋物”實驗，其中被拋出的冰墩墩失重，僅受到微小的空氣阻力，因此被拋出后幾乎是以勻速直線運動。

然而，從常識的角度來看，亞里士多德的觀點似乎更符合常理。因為地球表面的物體都受到重力的影響，而阻力為零的情況很難實現。所以失去動力的物體總是會被阻力影響而停下來。這個理論被信奉了近2000年，直到伽利略和牛頓的出現。

現在的孩子們非常幸運，在學完初中物理的牛頓第一定律后，可以輕松地笑對亞里士多德的觀點。

第二問：慣性大小與速度大小有關嗎？

物體保持勻速直線運動或靜止狀態的性質被稱為慣性，因此牛頓第一定律也稱為“慣性定律”。很多人都知道慣性現象，比如汽車突然加速時人會后仰，汽車突然剎車時人會前傾。

如果問：以1m/s、10m/s兩種速度直線行駛的車，哪種情況下車里的人慣性大？

你可能首先會想到：速度快的物體慣性肯定大，因為車速越快更難停下來。但實際上，慣性的大小只取決于物體的質量，與速度無關。

之所以會產生“速度大，慣性大”的錯誤觀念，是因為沒有正確理解慣性的概念。簡而言之，慣性是物體維持原來運動狀態的性質，或者說，慣性表現為物體對其運動狀態變化的一種阻抗程度。

1m/s的車容易停下來，10m/s的車不容易停下來，但這并不能說明后者慣性大，因為這樣的比較并不公平，因為它們的初始速度不同。

如果一定要比較，讓1m/s的車減速到0，10m/s的車減速到9m/s，這樣才公平。同一輛車，改變其速度的困難程度是一樣的，也就是說慣性是一樣的。

慣性是物體的固有屬性，而慣性大小的唯一量度就是質量。

第三問：重力等于萬有引力嗎？

重力等于地心引力嗎？

如果你查閱英文詞典，你會發現重力和地心引力都被翻譯成了“Gravity”。但實際上，物體的重力并不完全是由地球的吸引力產生的。

在教科書中，重力的定義是這樣的：物體由于地球吸引而產生的力。這個說法很巧妙，因為它并沒有將重力和引力劃等號。更嚴謹地說，重力應該是地心引力的一部分。

地球上的物體隨著地球一起轉動，這時需要一個向心力，否則物體早就被甩出去了。而地心引力提供了向心力，剩下的那部分引力就是重力。

由于地球上不同緯度的線速度不一樣，向心力大小也不一樣，所以同一個物體在不同位置，質量是不變的，但重力有可能改變。比如，物體在赤道附近，所需向心力更大，所以重力最小；在南極點或北極點的物體，并不隨著地球旋轉，向心力等于0，重力最大。

PS：地球不同位置，重力加速度不同的原因除了向心力的影響，還有地球形狀的影響。

盡管如此，地球表面的物體重力和地心引力的差別并不大。但在外太空，這個差別就大了：比如，空間站里的航天員處于失重狀態，您能說他們沒有受到地球吸引嗎？顯然不能，要不然他們早就飛出太陽系尋找三體人了。

(責任編輯：佚名)