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1、牛顿第一定律 课前预习 1.牛顿第一定律告诉我们：一切物体在没有受到力或者受力平衡的时候，总保持_静止_或_匀速直线_运动状态。2.物体保持原有的运动状态的性质。叫做_惯性_。物体惯性大小只与质量有关。知识点解读与例题突破知识点1：维持运动是否需要力1.亚里斯多德认为：力是维持物体运动状态的原因，这种观点是错误的；2.伽利略认为：力是改变物体运动状态的原因，这种观点是正确的。【例题1】人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程，下面是三位不同时代科学家的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是（）ABCD【答案】C【解析】亚里士多德最早提出力是维持物体运动状态的原因的错误观点，后来伽利略提出如
2、果物体在运动中不受力的作用，他的速度将保持不变即力是改变物体的运动状态的原因，再后来牛顿在伽利略等人的基础上又总结出静止的物体不受力的情况从而总结出牛顿第一定律即一切物体在没有受力时，总保持静止或匀速直线运动状态，故这三种观点形成的先后顺序知识点2：牛顿第一定律1.内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或者静止状态。2.牛顿第一定律不可能简单从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。3.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。4.探究牛顿第一定律中，每次都要让小车从斜面上同一高度滑下，其目的是使小车滑到水平面时速度相同 。【例题2】（2019湖南
3、长沙）如图所示，用细线拴一块橡皮，甩起来，是橡皮绕手做圆周运动，这说明力可以改变物体的 （选填“运动状态”或“形状”）。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失，橡皮将做 运动。【答案】运动状态；匀速直线。【解析】橡皮绕手做圆周运动，方向不断发生改变，这是运动状态的改变。当所有的力突然消失，橡皮不受力，根据牛顿第一定律，橡皮进行匀速直线运动。知识点3：惯性（1） 惯性：一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质叫做惯性。（2） 对“惯性”的理解需注意的地方：“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。惯性是物体本身所固有的一种性质，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受
4、到惯性力”等，都是错误的。同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。【例题3】在水平轨道上有一辆实验车，其顶部装有电磁铁，电磁铁下方吸有一颗钢珠，在实验车向右匀速直线运动的过程中，钢珠因断电下落，如图是描述钢珠下落的四个示意图，图中虚线表示钢珠下落的路径，以实验车为参照物，正确描述钢珠下落路径的示意图是（）ABCD【答案】B【解析】惯性是物体的固有属性，一切物体都有保持原来运动状态的性质，据此分析钢珠的运动轨迹。钢球随实验车在水平轨道上匀速向右行驶，当它落下前，速度与
5、实验车的速度一样；当它下落时，由于惯性，水平方向上的速度不变，但竖直方向上受到重力，因此以实验车为参照物时，钢珠作自由落体运动。习题精练一、选择题1（2019湖北宜昌）研学旅行途中，小明同学坐在匀速直线行驶的动车上，他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落，则这包餐巾纸掉落的位置在（）A小明前排乘客身上 B小明的身上C小明后排乘客身上 D无法判断【答案】B【解析】解决此题要知道物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性。动车匀速直线运动时，如果餐巾纸掉落，由于惯性餐巾纸仍然保持与动车相同的运动速度和运动方向向前运动，由于餐巾纸处于小明正上方行李架的书包里，所以会
6、刚好落在小明的身上。2.据统计，造成高速公路交通事故的主要原因之一是超速行驶，因为超速行驶的汽车刹车时，需要行驶更远的距离才能停下来。关于汽车刹车后还继续向前行驶一段距离的原因，下列说法正确的是A刹车后，汽车没有受到摩擦力B汽车具有惯性C刹车后，汽车的惯性减小D刹车后，汽车所受的力平衡【答案】B【解析】A刹车后，汽车没有受到摩擦力，错误，受到摩擦力的作用；B汽车具有惯性，正确；C刹车后，汽车的惯性减小，错误，惯性的大小只与质量大小有关；D刹车后，汽车所受的力平衡，错误，运动状态改变，受非平衡力的作用。3.（2019湖南怀化）赛龙舟是端午节的传统体育项目，运动员奋力划浆，龙舟飞速前进。下列说法中
7、不正确的是（ ）A.以龙舟上的运动员为参照物，该龙舟是运动的B.以岸边为参照物，龙舟是运动的C.运动员奋力向后划浆，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的D.龙舟到达终点不能.马上停下来，是由于龙舟具有惯性【答案】A【解析】A以龙舟上的运动员为参照物，龙舟的位置没有变化，所以该龙舟是静止的。故A错误；B以岸边为参照物，龙舟的位置不断变化，所以是运动的。故B正确；C运动员桨奋力向后划浆，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的。故C正确；D龙舟一直处于运动状态，到达终点后，由于惯性，要保持原来的运动状态，所以不能马上停下来。故D正确。4（2019贵州贵阳
8、）如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一段固定在车厢右壁，另一端连接至与小车底板上的木块，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是（ ）A若木块突然压缩弹簧，则小车一定在在加速运动B若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动C若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动D若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动【答案】B【解析】由题意知，原来小车向右做匀速直线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动，此时弹簧处于原长状态。A若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会压缩弹簧，故A错误；B若木块受到向右的摩擦力，说明木
9、块向左运动或有向左运动的趋势，则这种情况是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块向后运动或有向后运动的趋势，故B正确；C木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时，木块只受重力和支持力，若木块受到三个力的作用，则说明其运动状态发生了改变，因此，小车可能加速，也可能减速，故C错误；D若小车运动状态虽然改变（即做变速运动），但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，此时弹簧不会发生形变，小车却并不是做匀速运动，故D错误。5（2019广西北部湾）下列现象中，属于利用惯性的是（ ）A坐汽车时要系好安全带 B跳远运动员快速助跑C行车时要注意保持车距 D学校路段需
10、减速慢行【答案】B【解析】A坐汽车时要系好安全带是防止惯性的危害，故A不符合题意； B跳远运动员快速助跑是利用惯性，故B符合题意；C行车时要注意保持车距是防止惯性的危害，故C不符合题意；D学校路段需减速慢行是防止惯性的危害，故D不符合题意。6（2019福建省）为了防止惯性带来的危害，要求人们（）A乘车时系好安全带B候车时站在安全线外C市区行车禁鸣喇叭D夜间行车车内不开灯【答案】A【解析】A系安全带是防止急刹车时，人由于惯性向前撞击车体而发生事故，属于防止惯性带来的危害，故A符合题意。B列车从人的面前经过时，由于列车的快速行驶，造成人和列车空气流动速度增大，空气压强减小，人外侧空气流动速度几乎不
11、变，压强几乎不变，人外侧压强大于人和列车之间的压强，容易把人压向列车的方向，容易发生事故，所以在火车站站台上候车的乘客应站在安全线外。与惯性无关。故B不合题意。C市区内“禁鸣喇叭”，是在噪声的声源处减弱噪声，与惯性无关。故C不合题意。D夜间驾驶室外的光线是比较暗的，若打开驾驶室内的灯，室内物体的光线是比较强的，就可以通过前挡风玻璃在车前形成一个虚像（平面镜成像），干扰司机的视线；与惯性无关。故D不合题意。7（2019山东泰安）关于惯性，下列四个现象对应的说明正确的是（）A拍打衣服，灰尘脱落，说明衣服有惯性B子弹离开枪膛，仍能向前飞行，说明子弹有惯性C汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车
12、有惯性D运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明运动员有惯性【答案】B【解答】A用手拍打刚晒过的被子上的灰尘，被子运动，灰尘由于惯性保持原来的静止状态，在重力作用下掉在地上，说明灰尘有惯性，故A错误；B子弹离开枪膛后，由于惯性仍能向前飞行，说明子弹有惯性，故B正确；C汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明人有惯性，而不是汽车有惯性，故C错误；D运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明足球有惯性，而不是运动员有惯性，故D错误。8.（2019广东省）运动员用头碰撞飞行中的足球是足球比赛中常用的技术，下列说法正确的是（） A.头球过程中，头对足球的力改变了足球的运动状态B.足球被顶飞，是因为头对足球的
13、力大于足球对头的力C.头对足球的作用力消失时，足球的惯性也消失D.足球在空中飞行时，以运动员为参照物，足球是静止的【答案】 A 【考点】力的作用效果，力作用的相互性，惯性及其现象，参照物及其选择 【解析】A.头球过程中，头对足球的力改变了足球的运动方向，即改变了足球的运动状态，故A正确；B.足球对头的力和头对足球的力是相互作用力，二者大小相等，故B错误；C.足球的质量没有消失，那么它的惯性就不会消失，故C错误；D.足球在空中飞行时，以运动员为参照物，足球的位置不断变化，因此足球是运动的，故D错误。二、填空题9（2019四川巴中）巴中市中学生足球比赛中，守门员用头将足球顶出球门后，足球继续向前运
14、动，这是由于足球具有 ，同时也说明力可以改变物体的 。【答案】惯性；运动状态。【解析】守门员用头将足球顶出球门后，足球继续向前运动是因为足球具有惯性，会继续保持原来的运动状态继续运动，同时也说明守门员对足球的力改变了足球的运动状态，即力能改变物运动状态。10.（2019江苏苏州）小明用力将足球踢出后，足球在空中持续飞行一段时间，这是因为足球具有_；同时，他的脚感觉疼痛，这是因为力的作用是_的。【答案】惯性； 相互。【解析】踢出去的足球，离开脚后，由于惯性，足球仍在空中保持原来的运动状态能够继续飞行一段距离； 用力踢足球时，脚对球施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，因此球也对脚施加反作用力
15、，因此脚感到疼。11（2019海南省）用钢笔吸墨水是利用_把墨水吸进橡皮管；用手拍打衣服使灰尘与衣服分离，是利用灰尘具有_。【答案】大气压 惯性【解析】用钢笔吸墨水时，把橡皮管内的空气挤出，橡皮管内的气压变小，外部大气压便把墨水压进橡皮管；用手拍打衣服时，衣服受力位置发生了改变，但衣服上的灰尘由于惯性仍然要保持原来的位置，便与衣服分离开来。三、简答题12（2019贵州黔东南）小敏爸爸驾驶小汽车载着家人外出旅游，小车在一段平直公路上匀速直线行驶，小敏坐在小车的座位上，突然遇到紧急情况，爸爸紧急刹车，小敏身体将向什么方向倾斜？说出理由。【答案】见解析。【解析】小敏坐在小车的座位上，当汽车紧急刹车时
16、，小敏的下身随汽车一起停止运动，但其上身由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动，所以小敏身体会突然向前方倾倒。四、实验探究题13（2019四川巴中）小明同学用如图所示的装置探究“力与运动的关系”。让小车从斜面同一高度处由静止滑下，分别标记出小车在水平面的毛巾、棉布、木板表面的停止位置。（1）小车在相同斜面同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 相同；（2）标记a是小车在 （选填“毛巾”、“棉布”、“木板”）表面停下来的位置，分析可知，水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”、“慢”）；（3）在此实验基础上通过推理可知观点 （选填“A”或“B”）是正确的；A物体
17、的运动不需要力来维持B力是维持物体运动的原因（4）在此实验的基础上进行改进，让同一小车从斜面不同高度处由静止滑下，观察小车在相同水平面滑行的距离，可以探究小车的重力势能与 有关。【答案】（1）速度；（2）木板；慢；（3）A；（4）高度。【解析】（1）让小车从斜面上“同一位置”由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相等；（2）图中标记a的距离最远，说明其表面是最光滑的，是小车在木板表面停下来的位置，由实验现象可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的越远；（3）由实验现象推理可知，物体不受力时，可以保持原来的运动状态不变，因此可得出：力可以改变物体运动状态而不能维持物体运动状态，故A正确；（4）物体的重力势能与物体的质量和高度有关。根据实验现象，若让同一小车从不同高度处滑下，发现高度越高，小车在水平面上滑行距离越远，由此得出结论：小车的重力势能的大小与小车所处的高度有关。