一、力的概念

力是物体对物体的作用。在学习初中物理的时候，大家已经熟悉了这个概念，可是谁见过力是什么样子？力是看不见的，它是我们头脑中一个抽象概念。既然看不见力的样子，我们怎么才能找到物体是不是受到力的作用呢？物理学是以实验为基础建立起来的，让我们从实际事例中来理解力的概念。

虽然我们看不见力是什么样子，但是能够看到力产生的效果。例如，用力推小车能使它由静止开始运动；用力拉弹簧能使它产生伸长的形变。力对物体有两种看得见的效果：改变物体的运动状态或使物体发生形变。物体受力后，可能产生其中一种效果，也可能同时产生这两种效果，力的概念就是从这两种效果中产生出来的。看到了上述的效果，就是有力的作用。因此，力的效果，是我们今后学习中判断某个力是否存在的依据。

二、力的三要素

力的效果决定于什么呢？弯弓射箭的时候，拉弓的力越大，弓的形变就越大，可见力的大小是决定效果的一个因素；对弹簧的拉力和压力是方向不同的作用力，它们会使弹簧产生伸长和缩短两种形变，力的方向也是决定效果的一个因素：打台球时，用同样大小和方向的力打击台球，但打击球的部位不同，台球运动的轨迹是不同的，这说明力的作用点又是决定效果的一个因素。力的大小、方向和作用点就是力的三要素，这是任何种类的力的共性，是力的基本性质。

三、力的图示

在SI中，力的单位是牛顿，符号为N。为了能够更加直观地研究物体的受力情况，用一条按照一定比例画出的带有箭头的线段表示力的三要素。用线段的长度表示力的大小，用线段的起点或终点来表示力的作用点，用箭头的指向来表示力的方向。这种表示力的方法，叫做力的图示。如图2-1所示为一个大小为80N，与水平方向的夹角为30°的拉力的图示。从图中可以看出，力的图示就是把力的大小、方向和作用点同时用几何方法表示出来的一种方式，它非常直观和形象。

图2-1 力的图示法

四、牛顿第一定律

我们生活的地球上的物体总是受到其它物体的作用，我们根据其受力的效果，可以判断力是否存在。但如果一个物体不受任何力的作用，将会出现什么现象呢？

牛顿在伽利略等人的研究基础上，经过长期的实践和探索，总结出：

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律。

牛顿第一定律所描述的物体不受外力作用的状态是一种理想化的状态，在自然界中不受力作用的物体是不存在的。在实际处理问题时，牛顿第一定律可理解为：当物体受到的几个力共同作用时，若这几个力对物体的作用效果相互抵消，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。

换一个角度来看，牛顿第一定律诠释了运动和力的关系——力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因，力是使物体产生加速度的原因，当然力也是使物体发生形变的原因。

五、惯性与质量

牛顿第一定律表明，物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质，我们把物体这种性质叫做物体的惯性。因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。

当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后面倾斜。这是因为汽车已经开始前进，乘客的下半身随车前进，而上半身由于惯性还要保持静止状态的缘故；当汽车突然刹车时，汽车里的乘客就会向前倾斜。这是因为汽车已经停止，乘客的下半身随车停止，而上半身由于惯性还要以原来速度前进的缘故。

一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体的固有性质。那么物体的惯性大小与谁有关呢？

从牛顿第一定律可知，物体都有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质，或者说物体有抵抗运动状态变化的本领，这种本领体现为不同的物体运动状态变化的难易程度不同。生活的经验表明，对于任何物体，在相同的作用力下，质量大的物体的运动状态较难改变，而质量小的物体的运动状态就容易改变，因此，决定物体运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量。由此可以得出这样的结论：质量是物体惯性大小的量度。

在实际工作中，常常通过改变质量来增大或减小惯性。例如，当要求物体运动状态不容易改变时，应尽可能增大物体的质量，使其惯性增大，车间里的机床固定在很重的底座上，就是为了增大惯性，从而减小振动或避免意外碰撞而移动其位置。(www.daowen.com)

习题2-1

1.画出题图2-1中所示的几个力的图示：

（1）马对车的拉力1000N；

（2）铁锤对钉子的打击力300N；

（3）电线对电灯的拉力8N。

题图2-1

2.在火车车厢里的水平桌面上放着一个小球，在下列情况中，小球相对于桌面将如何运动？

（1）火车匀速运动；

（2）火车突然加速；

（3）火车突然减速。

3.下列几种说法，哪些是正确的，哪些是错误的？

（1）用力推动小车就能使它由静止运动起来，小车没有保保持住原来的静止状态，所以静止的小车没有惯性；

（2）汽车运动的速度越大，制动时滑行的距离越长，由此推断：同一物体运动时，速度越大惯性越强，速度越小惯性越小，静止时速度为零就没有惯性了；

（3）在日常生活中我们可以看到，原来静止的物体不受力是不会动的，所以，力是产生加速度和维持速度的原因；

（4）任何物体都有惯性。

4.回答下列问题：

（1）运动员冲到终点后，为什么不能马上停住，还要向前跑一段距离？

（2）地球由西向东转，为什么我们向上跳起来以后，还落到原处，而不落到原地的西边？

（3）我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系安全带，这是为什么？