平衡力與慣性
進階淨力為零時，物體的運動狀態不變：靜止的保持靜止，勻速直線的繼續勻速。慣性令物體抗拒改變運動狀態 — 安全帶正是為它而設。
- 平衡力互相抵消，淨力為零。
- 淨力為零：靜止的保持靜止，勻速直線的維持不變。
- 慣性是物體抗拒改變運動狀態的性質。
文體小知識：科普知識文章用生活實例解釋科學概念，先看現象再講原理，讀完就能解釋日常見到的東西。
§課文原文 Passage
1書本靜靜躺在桌上，高鐵以 300 km/h 穿過田野 — 表面截然不同的兩個場景，物理上卻有一個共同點：兩者的淨力都是零。桌上書本的重力與承托力互相抵消；勻速直線行駛的高鐵，引擎牽引力與各種阻力也互相抵消。
2這正是力與運動的關鍵：力不是用來「維持」運動，而是用來「改變」運動。淨力為零時，靜止的保持靜止，勻速直線的繼續勻速直線；淨力不為零，速度或方向才會改變。
3物體「維持現狀」的脾氣，有個正式名字：慣性。急煞巴士時身體前傾、抖動毛衣的塵埃四散，都是慣性的表現。慣性大小由質量決定 — 推空購物車容易，推滿貨的難，就是這個道理。
4慣性也解釋了交通安全：碰撞時車停了，身體卻繼續前衝。安全帶、頭枕、氣袋，全都是為了拉住或緩衝這股前衝。力與運動單元至此完成，下一單元走進生命世界 — 生物分類。
1重點摘要 Summary
淨力為零時，物體的運動狀態不變：靜止的保持靜止，勻速直線的繼續勻速。慣性令物體抗拒改變運動狀態 — 安全帶正是為它而設。
2生字卡 Vocabulary
作用在同一物體上、大小相等而方向相反、互相抵消的一組力。
所有力合併後的總效果；淨力為零時物體的運動狀態不變。
桌面等支撐物對物體施加的向上推力。
物體抗拒改變運動狀態的性質；質量越大，慣性越大。
物體所含物質的多少，也是慣性的量度，單位是公斤。
速率和方向都保持不變的運動；淨力為零時可以出現。
碰撞或急煞時拉停乘客身體的安全裝置，用以對抗慣性帶來的前衝。
兩隊互相拉扯繩子的比賽，是研究平衡力與淨力的經典例子。
3逐步講解 Steps
- 平衡力的條件兩個力要互相平衡，必須大小相等、方向相反，並作用在同一物體上：桌上的書受向下的重力，同時受桌面向上的承托力，兩力恰好抵消，淨力為零，書便保持靜止。若把桌子抽走，承托力消失，淨力不再為零，書便因重力下墜。平衡只是力的互相抵消，不代表沒有力作用。
- 淨力為零的兩種情況淨力為零有兩種情況：一是靜止的物體保持靜止，例如桌上不動的書本；二是運動中的物體保持勻速直線運動，例如高鐵以 300 km/h 穩定行駛，牽引力與空氣阻力、摩擦力互相抵消。兩種情況下運動狀態都不改變。所以判斷淨力是否為零，不能只看物體動不動，還要看速率和方向有沒有變。
- 拔河的平衡拔河比賽是研究淨力的好例子：兩隊勢均力敵時，繩子受到兩邊大小相等、方向相反的拉力，互相抵消，繩子靜止不動；一隊稍一發力，淨力便偏向該隊，繩子開始移動，淨力的方向決定繩移動的方向，大小決定移動的快慢。想贏得比賽，除了發力，腳下的摩擦力也是關鍵。
- 慣性是什麼慣性是物體抵抗改變運動狀態的性質：巴士急煞時，腳隨車停下，上半身卻繼續向前傾，因為身體想保持原本向前運動的狀態。抖動毛衣令塵埃四散，也是毛衣動了、塵埃因慣性保持靜止而脫離。一切物體都有慣性；正是慣性解釋了為什麼運動狀態的改變必須有力的作用，這就是牛頓第一定律的核心。
- 質量與慣性慣性的大小取決於質量：推空購物車輕而易舉，起步和煞停都容易；推滿貨的購物車卻很難起步，動了之後又很難停下，因為質量越大，慣性越大，運動狀態越難改變。這解釋了為什麼滿載貨車比私家車需要更長的煞車距離，道路安全指引也因此特別提醒大型車輛提早減速。
- 安全帶的原理安全帶是對付慣性的安全設計：汽車急煞或碰撞時，車身停了，身體卻因慣性繼續向前衝；安全帶拉住身體，把這股前衝化解，防止撞向擋風玻璃。頭枕防止追尾時頭部後仰，氣袋則在前衝時提供緩衝，三者配合保護乘客。所以行車必須扣好安全帶，這既是法例要求，更是保命習慣。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題：一個行李箱放在勻速移動的機場輸送帶上。指出作用在行李箱的力，並解釋為何它的運動狀態不變。
- 行李箱受向下的重力。
- 輸送帶給它向上的承托力，大小與重力相等、方向相反。
- 輸送帶以勻速移動，行李箱與帶之間沒有相對滑動，水平方向淨力為零。
- 淨力為零，運動狀態不變 — 行李箱隨帶保持勻速直線運動。
- 答案：行李箱所受的力可分兩個方向看：豎直方向，向下的重力與輸送帶向上的承托力大小相等、方向相反，互相平衡；水平方向，行李箱與輸送帶以同一速率移動，沒有相對滑動，淨力為零。淨力為零時運動狀態不變，所以行李箱隨輸送帶保持勻速直線運動。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1淨力為零時，靜止的物體會怎樣？
Q2桌上的書受哪兩個平衡力？
Q3什麼是慣性？
Q4為什麼乘車必須扣安全帶？
Q5質量與慣性有什麼關係？
8重點回顧 Recap
- 平衡力互相抵消，淨力為零。
- 淨力為零：靜止的保持靜止，勻速直線的維持不變。
- 慣性是物體抗拒改變運動狀態的性質。
- 質量越大，慣性越大。
- 安全帶對抗慣性前衝，是車內最重要的安全裝置之一。