运动和力
高中物理教案：力和运动的关系
高中物理教案：力和运动的关系一、引言力和运动是物理学中两个重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
在高中物理教学中，了解力和运动的关系对于学生深入理解物理规律、提高问题解决能力具有重要意义。
本教案旨在通过多种教学方法和实践操作，帮助学生掌握力与运动之间的基本关系。
二、知识背景1. 力的定义及单位：力是改变物体状态或形状的原因，国际单位制中用牛顿（N）表示。
2. 受力与施力：受力是物体所受到的作用力，而施力则是物体对其他物体施加的作用力。
3. 牛顿第一定律：也称为惯性定律，在没有外部作用力时，静止物体保持静止状态，运动物体保持匀速直线运动。
4. 牛顿第二定律：描述了作用在一个质点上以固定大小方向施加的外力与该质点产生加速度之间的关系。
F=ma。
三、教学活动1. 活动一：讨论重量与支持反力练习目标：- 理解重量与支持反力的概念及其关系。
- 运用牛顿第二定律计算物体所受的支持反力。
活动步骤：a) 学生小组讨论重量与支持反力之间的关系，并总结出结论。
b) 教师指导学生通过实验，测量不同物体质量和所受支持反力的关系。
c) 学生利用公式 F=ma 计算物体所受的支持反力，并与实验结果进行比较。
2. 活动二：探究摩擦力及运动趋势练习目标：- 了解摩擦力对物体运动的影响。
- 分析施加不同大小摩擦力对物体速度变化的影响。
活动步骤：a) 教师引导学生观察不同材料表面的摩擦特性，并讨论其对物体运动的影响。
b) 学生们自己设计实验，研究施加不同大小摩擦力对物体速度变化的影响。
如可以使用滑块在不同表面上进行实验并记录数据。
c) 学生们根据实验结果分析，探究施加摩擦力对物体运动趋势的影响，总结相关规律。
3. 活动三：运动的力学图像练习目标：- 掌握绘制速度-时间图和位移-时间图的基本方法。
- 分析不同物体在运动过程中的力学图像。
活动步骤：a) 教师讲解速度、位移与时间的关系，并介绍绘制速度-时间图和位移-时间图的方法。
b) 学生通过观察实验视频或自己设计实验，记录物体在不同情况下的速度和位移数据。
运动和力(共18张PPT)
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设想：在匀速转动的非惯性系中，小球受到一个惯性 离心力的作用，大小与绳子的拉力相等，方向与之相 反，所以小球处于静止的平衡状态。
f f 惯m2Rf 惯0 f 惯m2R
实例: 离心机原理、重力与地理纬 度的关系等。
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例题2.8 水平轨道上车厢以加速度a0行进，在其天花板上 静止悬挂着一质量为m的小球，试以车厢为参照系求出悬
决定潮起潮落的引潮力包括太阳对海水的引力，以及 地球围绕太阳公转产生的惯性离心力。
地球自转一周是一天时间，地球上各点每转一周，历经 距离太阳最远和最近各一次，所以每天有两次涨潮，即朝 夕各一次涨潮。
12
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§ 2.5 牛顿定律的内在随机性 混沌
1、牛顿定律与决定论
根据牛顿定律，只要知道物体所受的力和初始条件，就 可以决定其以后的 运动，即使不能将物体的 运动表述成解 析形式，也总可以利用数值计算法，逐点求出物体以后的 运 动状态。这就是说，物体的运动由牛顿定律和初始条件唯一 地确定。这就是“决定论”的思想。然而自然界并不如此简 单。自然界也存在许多不可精确预测的现象，例骰子的滚动、 大气的运动、河川的奔流等。18世纪在数学上发展了概率论 来 描述这种事件的随机性质。19世纪发展起来的统计物理学 进一步阐明了 大量分子组成的体系行为的 随机性质。20世 纪，随着研究深入到物质微观世界的更深层次，
作业C：
复习内容:第2章 牛顿运动定律 自看例题例2.1~例2.8.
自习内容:第3章 动量与角动量
第十八页，共18页。
相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
第十六页，共18页。
作业B: 习题（P. 72~）
，2.20, 2.21, 2.24 .
运动和力之间有哪些关系
运动和力之间有哪些关系知识点：运动和力之间的关系一、概念解析1.运动的定义：物体位置随时间的变化称为运动。
2.力的定义：力是物体对物体的作用，是改变物体运动状态的原因。
二、运动和力的关系1.牛顿第一定律（惯性定律）：一个物体如果没有受到外力作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.牛顿第二定律（力的定律）：物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
3.牛顿第三定律（作用与反作用定律）：任何两个物体之间的相互作用力，都是大小相等、方向相反的。
三、运动的类型1.直线运动：物体运动轨迹为直线。
2.曲线运动：物体运动轨迹为曲线。
3.匀速运动：物体速度大小和方向都不变的运动。
4.变速运动：物体速度大小或方向发生改变的运动的统称。
四、力的作用1.启动运动：一个静止的物体，在受到外力作用下，开始运动。
2.改变运动状态：物体运动过程中，外力可以改变物体的速度、方向或者使物体产生加速度。
3.停止运动：物体在受到外力作用下，速度减小直至为零，停止运动。
五、常见的力1.重力：地球对物体的吸引力。
2.弹力：物体发生形变后，要恢复原状对与它接触的物体产生的力。
3.摩擦力：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。
4.拉力：物体间由于拉伸而产生的力。
5.推力：物体间由于推动而产生的力。
六、运动和力的关系在实际生活中的应用1.交通工具：汽车、自行车等交通工具的运行离不开发动机产生的动力。
2.体育竞技：运动员在比赛中，需要通过肌肉力量来克服重力和摩擦力，从而完成各种动作。
3.航空航天：火箭升空时，喷射燃料产生推力，克服地球引力，实现飞行。
综上所述，运动和力之间有着密切的关系。
力是改变物体运动状态的原因，运动是物体位置随时间的变化。
掌握运动和力之间的关系，有助于我们更好地理解和应用物理知识。
习题及方法：1.习题：一个静止的物体在受到一个恒定的力的作用下，经过5秒后速度达到20m/s，这个力的大小是多少？解题思路：根据牛顿第二定律，我们可以得到力的计算公式：F = m * a。
《运动和力单元》课件
详细描述
抛体运动是生活中常见的物理现象，如投篮、投掷标枪等。在物理学中，抛体运动可以 通过运动的合成与分解来研究。平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方
向做自由落体运动。竖直上抛和竖直下抛则是物体在恒力作用下的匀变速直线运动。
动能与势能
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动能的定义与计算
动能
物体由于运动而具有的能量。
动能计算公式
E_k = 1/2 mv^2，其中m是质量，v是速度。
动能单位
焦耳（J）。
势能的定义与计算
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势能
物体由于位置或高度而具有的 能量。
势能分类
重力势能、弹性势能等。
重力势能计算公式
E_p = mgh，其中m是质量 ，g是重力加速度，h是高度
力的作用点，使两个力首尾相接，形成一个闭合三角形，表示合力方向
和大小。
力的分解Biblioteka 力的分解概念力的分解是将一个力分解 为两个或多个分力的过程 。
正交分解法
正交分解法是将力分解为 相互垂直的两个分力，便 于计算和分析。
任意分解法
任意分解法是根据问题的 具体情况，将力任意分解 为若干个分力，以便于求 解问题。
。
弹性势能计算公式
E_p = 1/2 kx^2，其中k是弹 性系数，x是形变量。
动能与势能的关系
动能和势能是相互关联的能量形式， 它们可以相互转化。
在一定条件下，动能和势能可以相互 转化，例如在自由落体运动中，重力 势能转化为动能；在弹簧振荡中，动 能和弹性势能相互转化。
运动和力的应用实
06
例
小学四年级上册科学 运动和力 《运动和力》
摩擦力
一、认识力
重力
反冲力
认识力
弹力
一个物体在另一个物体的表面运动时，两 摩擦力：个物体的接触面会发生摩擦，因此运动物
体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩 擦力。
一、认识力
重力 把物体拉向地面的力。
认识力
反冲力 气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方 向相反的推力，这个力叫反冲力。
力（）B。
A.不变B.越大C.越小
3.用来测量力的大小的工具是（）C 。
A．杆秤 B．天平秤 C．弹簧秤
4.在同一个平面上，同一个物体滚动时受到的摩擦力与滑
动时受到的摩擦力相比较，（A。
A.滚动时受到的摩擦力要小 B.滚动时受到的摩擦力要大 C.两者一样大
5.设计制作的一般流程是（）C。
①制订方案；②评估与改进；③明确问题；④实施方案。 A.①②③④B.①④③②C.③①④②
我的发现
实验结论： 1.橡皮筋缠绕的圈数越多，行驶的距离越长。 2.橡皮筋在车轴上的缠绕方向与小车运动方向相反。
实验原理：橡皮筋受到外力作用时，形状会改变，在 形状改变时产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫 弹力。当橡皮筋恢复到原来的形状后，弹力就消失了。
（四）摩擦力
模拟搬运重物过程
材料：硬纸盒、垫圈、橡皮、胶棒等。 实验步骤： 1.将纸盒放在木板上，往托盘里逐渐增加垫圈，当 纸盒开始运动时，记录下垫圈的数量。 2.用各种笔或筷子等作“滚木”放在纸盒下，往托 盘里逐渐增加垫圈，当纸盒开始运动时，记录下垫 圈的数量。 3.给纸盒按上轮子，往托盘里逐渐增加垫圈，当纸 盒开始运动时，记录下垫圈的数量。
我们的发现
我们的发现： （1）垫圈数量越多，小车运动的速度越（）快。 （2）在这个实验中，拉力的大小与（）垫有圈关数。量 （3）在这个实验中，让小车运动起来的力是（）重。力
力和运动的关系
力和运动的关系
【二、伽利略理想实验】
1、斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二 个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。 减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，当第二个 斜面放平，小球将永远运动下去。 2、推理结论：力不是维持物体运动的原因。 3、理论意义： (1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来， 即采用“事实基础＋抽象思维＋科学推论”的方法推翻了 亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系。 (2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位。
知识点——力和运动的关 系
力和运动的关系
【一、力与运动关系的几种看法】
1、亚里士多德的观点 （2000年前古希腊）：——力是维持物体运动状态的 原因。一切运动物体终将归于静止。 【说明】科学来源于实际。在科学并不发达的年代，人们常常从经验出发， 经过简单思考来探究自然规律。这种经验结论是否科学、是否是真理，必须 经过实践的检验。因为事物的本质有时会被掩盖在表面现象中。
力和运动的关系
【解析】
伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想。它是建立在 可靠的事实基础上的，它把实验和逻辑推理结合在一起， 抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规 律。故选B、D。
【答案】 BD
2、伽利略的观点（17世纪意大利）：——物体的运动并不需要力来维持。物 体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故，力是改变物体运动状态的原因。 【说明】伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础，把实 验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的 发展。
力与运动的关系
动力学两类基本问题：第一类已知物体的受 力情况，求物体的运动情况，已知物体运动 情况，求物体的受力情况。
动力学问题中经常出现对运动状态的不同的描 述，（如：匀速直线运动，匀加速直线运动、 直线运动等）。如何利用题中给出的运动情况 来解决动力学问题，就必清楚力与运动的关 系。
本节课的学习目标
匀变速直线运动（匀加速直线运 二、运动的描述： 动、匀减速直线运动） 对应的力学特征： 合力恒定且与速度共线
如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙 的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线 运动，运动过程中B受到的摩擦力( ) A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小
如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平 面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向 运动到最高点b的过程中（ BD ） A．B对A的支持力越来越大 B．B对A的支持力越来越小 C．B对A的摩擦力越来越大 D．B对A的摩擦力越来越小
如图示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆 盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针转动)。 某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段 时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中， 正确的是( )
受力特征 合力恒定且与速度不共线
加速曲线运动、减速曲线运动的判断 加速曲线运动 合力方向与速度夹角为锐角 减速曲线运动 合力方向与速度夹角为钝角
14.开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径 AB水平。一物块（可视为质点）在曲面内A点以 某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同， 因摩擦作用物块下滑过程速率保持不变。在物块 下滑的过程中，下列说法正确的是 A．物块运动过程中加速度始终为零 B．物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化 C．滑到最低点C时，物块所受支持力最大 D．物块所受摩擦力大小逐渐变小 六、运动的描述：匀速圆周运动 对应的力学特征： 径向方向： 合力大小恒定，方向始终指向圆心 切向方向： 合力为零
物理运动和力知识点
物理运动和力知识点运动和力主要以考查学生的关联能力和拓展抽象能力为主。
接下来店铺为你整理了物理运动和力知识点，一起来看看吧。
物理运动和力知识点：运动(一) 怎样描述运动1、机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动。
2、参照物：(1)判断物体否运动时被选作参照的物体叫做参照物。
(2)参照物可以任意选择，一般选择地面作为参照物。
(3)运动：研究对象相对于参照物的位置改变。
(4)静止：研究对象相对于参照物的位置没改变。
3、运动的相对性：物体的运动和静止取决于所选的参照物，叫做运动的相对性。
4、运动的普遍性：自然界中所有的物体都是运动的。
5、机械运动是自然界中最简单，最基本的运动。
(二) 怎样比较运动的快慢1、比较运动快慢的两种方法：(1)相同的路程比较所用的时间。
(2)相同的时间比较所走的路程。
2、速度(v)：(1)速度是表示物体运动快慢的物理量。
(2)速度：物体在单位时间内通过的路程叫速度。
(3)速度公式：v=S/t公式中:S 表示路程，单位：m(Km);t 表示时间，单位：s(h) ;v 表示速度，单位：m/s(Km/h)(4)1m/s=3.6Km/h(5)速度公式应用：求速度：v=s/t; 求路程：s=vt; 求时间：t=s/v(6)测量速度实验：测量路程s和时间t，用公式v=s/t算出速度。
(7)人步行的速度：1.4m/s;自行车的速度：5m/s 。
3、机械运动分类(1)按路线分：直线运动和曲线运动。
按速度分：匀速运动和变速运动。
(2)匀速直线运动：速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。
物理运动和力知识点：力(1)力的概念：力是物体对物体的作用。
理解：物体是施力物体的同时又是受力物体。
力是不可能离开物体而独立存在的。
物体间力的作用是相互的。
(2)力的三要素：大小、方向、作用点(3)力产生条件：①必须有两个或两个以上的物体。
②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
(4)力的性质：物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反且共线，作用在不同物体上)。
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增大摩擦的方法：
1.增大压力 2.使接触面粗糙
缠绕圈数 测力计示数
1 2 3
3.缠绕 ①将绳子在横杆上缠绕1圈，一端悬挂重物，用弹簧
测力计拉着绳子的另一端，保持静止，读出弹簧测力 计的示数； ②将绳子在横杆上分别缠绕2圈、3圈，重复上述实验。 4.变滚动为滑动
减小摩擦的方法有哪些？（逆向思考法）
判断：机件间加润滑油是通过接触面光滑的方法 减小摩擦的（ × ）
设计实验证明：滚动摩擦小于滑动摩擦 器材：小车，弹簧测力计。 使小车轮子朝上，用弹簧测力计拉着小 车做匀速直线运动，记下弹簧测力计的 示数。 使小车轮子朝下，用弹簧测力计拉着小 车做匀速直线运动，记下弹簧测力计的 示数。
画出木块所受力的示意图
补充练习：
1.小明用绳子拉着一石块，使石块在水平面上匀速 转动，他想，若石块受到的力都消失了，石块将： A.立即停止运动 B.落到地面上 C.继续匀速转动 D.做匀速直线运动 2.辨析：
力一定能改变物体运动状态（ × ） 物体运动状态改变了,则它一定受到外力作用( √ )
分二：“惯性”
原来运动状态不变 物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。 惯性定律：一切物体在没有受到外力的作用时,总保 持静止状态或匀速直线运动状态 辨析： 惯性定律也叫惯性（ × ） 惯性定律也叫牛顿第一定律（ √ ）
1.减小压力 2.使接触面光滑 3.变滑动为滚动 4. 使接触面分离
磁悬浮列车 气垫船 加润滑油
判断：机件间加润滑油是通过接触面光滑的方法 减小摩擦的（ × ）
减小摩擦的方法： 减小摩擦的方法 应用举例
减小压力 使接触面光滑
变滑动为滚动 使接触面分离
推轻箱子容易 刀面磨得光滑
所有车辆安装轮子 给门轴处点润滑油、气垫船
锤头松了，用手抓住锤头在地上把锤柄用力碰几下， 锤头就会紧套在锤柄上，这是为什么？ 答：因为原来锤头和锤柄一起 向下运动 ，锤柄在地 上碰时，被迫 停止 运动，锤头由于 惯性 ，要继 续保持 向下运动 运动状态，它就会紧套在锤柄上。
小结：怎样用惯性解释现象？
1.确定研究的对象。
2.研究对象原来做什么运动
如何验证二力在同一直线？
。
将小车扭转一个角度，松开手，发现小车 转动，说明两个力在同一直线
使用光滑的木板是为了： 减小摩擦力 。 如果没有小车可用纸片
代替，这种研究方法是 换元法 。 应选用质量 小
纸片
的纸片，可忽略纸板的重力。
判断： 两侧放入质量不相等的钩码发现小车运动，说明两 个力必须方向相反才能平衡（ × ）。
Ff F压 FN
G
若木块重100N，小明用30N的力把木块压在墙壁 上，则木块所受摩擦力是 100N 。
2.关于运动和力，下列说法正确的是（ D ） A 受平衡力的物体一定静止 B 受力的物体一定运动 C 静止的物体一定不受力 D 受平衡力的物体可能做匀速直线运动
分一： 探究“阻力对物体运动的影响”
实验中同一小车从斜面的同一高度滑下，使它在三种 不同表面的水平轨道上继续运动。 1.让小车从斜面同一高度滑下的目的是： 使小车到达水平面时的初速度相等。
运动和力的关系： 运动状态不变（静止或匀速直线运动） 不受力 平衡力
运动状态改变 越来越快、越来越慢 圆周运动
不平衡力
物体运动状态不变，一定不受力的作用（× ） 物体运动状态改变，一定受到力的作用（√ ）
1.关于运动和力的关系，小明总结了以下四 种说法，其中正确的是 ( B ) A.力是维持物体运动的原因 B.力是改变物体运动状态的原因 C.静止的物体一定不受力的作用 D.运动的物体一定受到力的作用
测量滑动摩擦力
1.测量工具： 弹簧测力计 2.测量原理： 二力平衡 F拉= Ff 3.测量方法: 沿水平方向拉木块做匀速直线运动 4.研究方法： 转换法
摩擦力的大小
甲 木板 乙 木板 丙 毛巾
比较甲乙得：在 接触面的粗糙程度一定时， 压力 越 大，摩擦力越大。 比较 甲丙 得：在 压力大小 一定时， 接触面越粗糙，摩 擦力越大。
注意事项： 1.一切物体在任何情况下都有惯性。 2.惯性是一种性质，不是一个力。 3.惯性大小只与质量有关，与速度无关。 惯性 利用: 跳远助跑会跳的更远 危害: 百米运动员到达终点不易停下易跌倒
辨析：1.人从行驶的车上跳下容易摔倒是由于跳起时 产生了惯性( × )。 2.铁钉从上升的气球掉出来要先上升然后在 下降是由于铁钉受到惯性( × )。
运动和力的关系总结： 物体受力情况 不受力 运动状态 不改变 不改变 改变
受力
受平衡力 受不平衡力
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
力是
分四：“摩擦力”
分 类 静摩擦力 推箱子没推动 滑动摩擦力 推箱子前进 滚动摩擦力 箱子下垫圆木棍
两个 相互接触 的物体，发生 相对运动 时，在 上 接触面上 会产生一种 阻碍物体相对运动的力 的 力，叫做滑动摩擦力。 三 要 素 大 小：接触面的粗糙程度、压力大小 方 向：与物体相对运动方向相反 作用点： 接触面
2.在以上探究过程中采用的研究方法是： 控制变量法 转换法 逐渐逼近法
毛巾 表面
棉布 表面
木板 表面
装置：
同步17
毛巾 棉布 木板
步骤：
在水平桌面上铺上 粗糙程度 不同的物体，让小车 从斜面的 同一高度 自由滑下，观察并记录小车在 不同表面上运动的 距离 。 拓展：画出小车在毛巾斜面上所受力的示意图。
斜面上小车越滑越快 匀速运行的人造卫星
F阻
G
运动和力的关系： 运动状态不变（静止或匀速直线运动） 不受力 平衡力
运动状态改变 越来越快、越来越慢 圆周运动
不平衡力
静止的物体一定不受力（ ×） 匀速直线运动的物体一定受平衡力（×） 物体受到力的作用一定运动 （ × ） 运动的物体一定受到力的作用（ ×）
画出小车在棉布表面上前进时受力示意图。
画出小车在绝对光滑表面上前进时受力示意图。
拓展：下列物理现象说明哪些物理知识： 小车在斜面上滑下时越来越快： 力是改变物体运动状态的原因 物体运动状态改变一定受到力的作用（不平衡力 ） 小车在毛巾、棉布、木板表面上前进的距离不等： 转换法 小车受到的摩擦力不同 说明： 大胆推理：若表面绝对光滑，则小车将保 持： 匀速直线运动 。 说明力 不是 维持物体运动状态的原因， 而是 改变物体运动状态 的原因
3.由于惯性，对象最后处于什么运动状态
分三：“二力平 衡” 一个物体在两个力的作用下，如果保持 静止 状态 匀速直线 状态 ，这两个力就是平衡力。 或
条件： 效果： 不改变物体的运动状态 .
探究：二力平衡的条件
器材： 两端带滑轮的光滑木板、 小车、 钩码
过程： 如何验证二力大小相等？ 方法是 反证法
第八章
2015.3 城阳第十中学
牛顿第一定律（也叫 惯性 定律）： 一切物体在没有受到力的作用时总保持静止状态或 匀速直线运动状态
运动和力的关系： 不受力： （静止或匀速直线运动）运动状态不变 平衡力： （静止或匀速直线运动）运动状态不变 不平衡力: 落下的苹果越来越快 运动状态改变 惯 性
进站的火车越来越慢