如果我们将参照物设定为身边的一栋楼,情况就不同了。当球上升到最高点时,其相对于地面的瞬时速度为零。在这种特定的参照系下,我们可以认为球在这一瞬间是静止的。所以,判断静止与否关键看参照物。
向上抛球到最高点时静止吗?匀速上升时另一个力是什么?
若强行假设球匀速上升,那必须有一个未知的向上力抵消重力。自然界中类似的情况如直升机悬停,是靠螺旋桨向下吹气产生的反作用力来平衡重力。但对于普通抛球,不存在这样的持续向上力,因此‘另一个力’在常规物理情境中是不存在的。
关于球到达最高点是否静止这个问题,其实取决于你选择的参照物。根据相对论的观点,运动是相对的。如果我们以太阳为参照物,由于地球一直在自转和公转,球即使在最高点,相对于太阳来说也是运动的,并非静止。
第二个问题涉及力学原理,这里存在一个前提矛盾。在有重力作用且忽略空气阻力的情况下,垂直向上抛出的球做的是竖直上抛运动,其速度会随时间均匀减小,加速度为重力加速度g。因此,球不可能在上升过程中保持匀速。
所谓匀速运动,意味着加速度为零,即物体所受合外力为零。如果球真的在匀速上升,说明必然存在一个向上的力与向下的重力平衡。但在自然抛出的情况下,人手只在初始瞬间施加力,之后球只受重力,所以匀速上升的假设在物理上是不成立的。