7.3 探究物体不受力时怎样运动
第1课时 牛顿第一定律
知识点 1 探究运动和力的关系
1.用如所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平表面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的 力和 力的作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一个斜面的 高度由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度。
(3)比较图中小车在不同表面上滑行的最大距离,可以得出结论:在初速度相同的条件下,水平表面越光滑,小车受到的摩擦力越 ,小车运动的距离就越 。
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:运动的物体不受外力时,它将 。
2.如所示是“探究运动和力关系”的实验装置,下列说法错误的是( )
A.每次实验时,应将小车从斜面上相同位置释放
B.水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快
C.水平表面越光滑,小车运动的距离就越远
D.实验表明,力是维持物体运动的原因
知识点 2 牛顿第一定律
3.牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 状态或 状态。牛顿第一定律表明:原来 的物体在不受 作用时将保持原来的静止状态,原来 的物体在不受 作用时将保持 。
4.关于牛顿第一定律的得出,下列说法正确的是( )
A.是人们对日常生活经验的总结
B.可以用实验得到验证
C.是从小车在斜面上滑下的实验探究中直接得出的
D.是在实验基础上,经过科学分析、推理得出的
5.教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,它将( )
A.加速下落
B.匀速下落
C.保持静止
D.可以向各个方向运动
6.小冬用绳子拴着一石块,使石块绕手做圆周运动,如果石块受到的力突然全部消失,那么石块将( )
A.立即停止运动
B.做匀速直线运动
C.继续做圆周运动
D.速度越来越小直到停止运动
7.质量为M的滑块甲和质量为m的滑块乙(M>m),先后从同一光滑斜面的相同高度处由静止滑下,然后沿同一光滑水平表面继续运动。假设水平表面足够长,那么两个滑块在光滑水平表面上运动的过程中,它们之间的距离将( )
A.逐渐变长 B.逐渐变短
C.保持不变 D.以上情况都有可能
8.如所示,若小球向右摆动到最低点时,绳子断裂,假设所有外力同时消失,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向向右做匀速直线运动
9.某兴趣小组用如所示的实验装置探究从斜面上下滑的木块,在水平面上滑行的距离与哪些因素有关。实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑,最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上。用刻度尺测量木块每次开始下滑时的高度h和在水平表面上滑行的距离s,记录在下表中。
实验次数 水平表面 高度h/m 水平距离s/m
1 木板 0.20 1.00
2 木板 0.40 2.00
3 木板 0.60 3.00
4 铺上棉布的板 0.20 0.50
5 铺上棉布的板 0.40 1.00
6 铺上棉布的板 0.60 1.50
(1)让木块从同一高度滑下,是为了使木块到达水平表面时的 相同。
(2)分析1、2、3次实验可得结论:木块在木板上滑行的水平距离s与木块在斜面上释放时的高度h的关系式为s= 。
(3)比较1与4、2与5、3与6次实验可得结论:在斜面上释放的高度相同时,木块在水平表面上滑行的距离与
有关。
(4)在此实验的基础上可以推测:如果运动的木块在水平面上受到的阻力为零,木块将保持
运动状态。
(5)英国科学家 对上面的实验进行了科学的推理,并概括出著名的 定律。
考|题|展|示
10.(2021苏州)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上 (选填“同一”或“不同”)位置由静止释放。
(2)从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上 。
(3)如所示,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,需要重做本实验以获取可靠的证据吗 答: (选填“需要”或“不需要”)。
(4)在本实验中,“小车在水平表面上运动的距离”反映的是 。
A.小车在水平表面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
答案
7.3 探究物体不受力时怎样运动
第1课时 牛顿第一定律
1.[教材信息题P50活动1] (1)重 支持
(2)同一 (3)小 远 (4)做匀速直线运动
(1)当小车在水平表面上运动时,竖直方向上受到的重力和支持力的作用效果相互抵消,相当于小车在竖直方向上不受力,只受水平方向上的摩擦力。(2)本实验中,为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度,应该每次都让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下。(3)从图中可以看出,小车在木板表面上滑行得最远,在毛巾表面上滑行得最近,由此说明:在初速度相同时,水平表面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离就越远。(4)从实验可以看出,小车受到的外力越小,小车运动得越远,由此我们可以推理得到:运动的物体不受外力时,它将做匀速直线运动。
2.D 每次实验时,应使小车滑到水平面时的速度相等,这是通过控制小车在斜面上释放的高度不变实现的,故A正确;
实验表明,水平表面越粗糙,小车受到的阻力越大,速度减小得越快,故B正确;
实验中水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离就越远,故C正确;
实验表明,力是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,故D错误。
3.匀速直线运动 静止 静止 外力 运动
外力 匀速直线运动状态
4.D 5.C 6.B 7.C
8.D 由牛顿第一定律可知,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。题目中小球摆动到最低点时,其在水平方向上的速度不为零,所以,当所有外力同时消失时,小球将沿水平方向向右做匀速直线运动。
9.(1)速度 (2)5h (3)接触面的粗糙程度
(4)匀速直线 (5)牛顿 牛顿第一
(1)因为木块从斜面上滑下,到达底端时的速度取决于物体下滑的高度,因此将木块从同一高度滑下,是为了使木块到达水平表面时的速度相同。
(2)分析1、2、3次实验数据可知s=5h。
(3)比较1与4、2与5、3与6次实验数据,我们发现从相同高度释放的木块总是在相对粗糙的铺有棉布的板上运动的距离较短,因此可以得出:在斜面上释放的高度相同时,木块在水平表面上滑行的距离与接触面的粗糙程度有关。
(4)由实验现象可知,假如运动的木块受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变木块的运动状态了,木块将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
(5)“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态”,这是牛顿第一定律的内容,是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要的物理定律;这个定律是在实验的基础上,通过进一步推理、归纳得出来的。
10.(1)同一 (2)做匀速直线运动
(3)不需要 (4)B
(1)实验时为使小车到达水平面时具有相同的速度,需要将小车从斜面上同一位置由静止释放;(2)水平面的阻力越小,小车运动的距离越远,从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动;(3)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,说明小车在木板表面上运动的距离最远,不需要重做本实验即可得出正确的结论;(4)在本实验中,“小车在水平表面上运动的距离”反映的是阻力对小车运动的影响情况。7.3 探究物体不受力时怎样运动
第2课时 惯性及其应用
知识点1 惯性及惯性现象
1.下列关于惯性的说法中正确的是( )
A.静止的物体没有惯性,运动的物体具有惯性
B.不受力的物体具有惯性,受力的物体没有惯性
C.静止或做匀速直线运动的物体具有惯性,当它们的运动状态改变时,惯性就没有了
D.任何物体无论在什么情况下都具有惯性
2.生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.公交车快到站时,司机将油门松开让公交车滑行,利用了车的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了脸盆的惯性
3.如甲所示,用力快速将下面的棋子击出时,上面的棋子不会飞出而是落到正下方,是由于上面的棋子具有 ;如图乙所示,如果用尺子缓慢击打下面的棋子,上面紧挨着的棋子会前移,是因为上面紧挨着的棋子受到 的作用。
知识点2 惯性的利用和防止
4.轿车为保护司机的安全一般都安装有安全气囊系统,这套系统在特定情况下会自动充气弹出,使司机不致撞到车身上,如所示。特定情况是指轿车( )
A.突然开动时
B.弯道处缓慢行驶时
C.高速公路上正常行驶时
D.突然发生严重撞击时
5.新交通法规定,机动车驾驶人及乘坐人员应当按规定使用安全带,这是为了防止汽车紧急刹车或碰撞时,驾乘人员由于 ,身体会向前飞出而发生严重交通事故。载人越多,汽车在行驶过程中,由运动变为静止就越困难,因为惯性跟 有关。战斗机在战斗前要丢掉副油箱,这是为了 (选填“增大”或“减小”)它的惯性,以提高它的灵活性。
6.一名旅客在匀速直线前进的火车的车厢内竖直向上跳起,这名旅客的落地点 ( )
A.在起跳点之后 B.在起跳点之前
C.仍在起跳点 D.无法确定
7.近年来,车贴已经成为一种时尚。如所示的车贴上的提示语属于防止因惯性带来危害的是 ( )
8.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.高速行驶的汽车即便紧急刹车也要滑行一段距离后才能停下来,是因为速度越大惯性越大
B.推出去的铅球能在空中飞行,是因为铅球受到了惯性力的作用
C.跳远运动员助跑起跳,是为了利用他自身的惯性来提高成绩的
D.足球在草地上越滚越慢,它的惯性越来越小
9.飞机在空中匀速直线飞行,每隔一段时间向下投掷一枚炸弹,中能正确表示炸弹与飞机的位置关系图的是(不计空气的阻力) ( )
10.小明研究跳远成绩是否与地球自转有关。他查了相关资料,发现地球由西向东自转,自转速度约为400 m/s。下列分析正确的是 ( )
A.因为人有惯性,地球没有惯性,所以向东跳成绩更好
B.因为人的惯性小,地球的惯性大,所以向西跳成绩更好
C.因为跳起后,地球会向东自转一段距离,所以向西跳更有利于提高成绩
D.因为人和地球都有惯性,所以无论向哪个方向跳对成绩都没有影响
11.(2020广州)将金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如0甲所示。下列选项中能使球突然从图甲位置运动到图乙位置的是 ( )
A.车向西起动
B.车做匀速直线运动
C.车向东做直线运动时加速
D.车向东做直线运动时减速
12.如1所示,在小车内有一轻质弹簧,一端固定在车前壁上,另一端连着小球,不考虑小球与小车底板间的摩擦。当小车沿水平方向匀速运动时,弹簧处于 (选填“压缩”“伸长”或“原长”)状态;当小车突然停止运动时,小球由于具有 ,将使弹簧 (选填“压缩”或“拉长”)。
13.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如2所示,当槽车由静止向前开动时,气泡将相对槽车向 (选填“前”或“后”)运动;在行驶过程中,气泡相对槽车向后运动时,说明槽车正在 (选填“加速”或“减速”)。
14.在物理活动课上,小明用实验方法判断鸡蛋的生与熟。他用手先将鸡蛋在水平桌面上旋转起来如3所示,再轻压按停旋转的鸡蛋,松手后,发现鸡蛋还能继续旋转,由此他认为该鸡蛋是生的。小明的判断是否正确 请用惯性知识简要说明。
考|题|展|示
15.(2021乐山)4中属于防止惯性带来危害的是( )
16.(2021郴州)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.跳远时助跑是为了增大惯性
B.物体只有受到力的作用时才具有惯性
C.为了防止惯性带来的危害,驾车时必须系好安全带
D.人造卫星绕地球运行时没有惯性
答案
7.3 探究物体不受力时怎样运动
第2课时 惯性及其应用
1.D
2.B 标枪运动员通过助跑,增大了标枪的运动速度,投掷后,标枪由于惯性继续保持原来的速度前进,提高了成绩,这利用了标枪的惯性,故A错误;公交车快到站时,提前松开发动机油门,汽车由于惯性继续向前运动,从而减速进站,这利用了车的惯性,故B正确;通过拍打窗帘清除它上面的浮灰,是因为窗帘运动时,浮灰由于惯性将保持静止状态,从而脱离窗帘,这利用了浮灰的惯性,故C错误;泼水时,盆和水是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,这利用了水的惯性,故D错误。
3.惯性 摩擦力 受到打击的棋子飞出后,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,所以上面的棋子不会飞出而是在重力的作用下落到正下方;用尺子缓慢击打下面的棋子,上面紧挨着的棋子会前移,是因为上面紧挨着的棋子受到摩擦力的作用。
4.[教材信息题P54图7-33] D
5.惯性 质量 减小
6.C 由题意可知,原来旅客随火车一起做匀速直线运动。当旅客竖直向上跳起后,由于旅客具有惯性,他在水平方向上仍保持原来的速度不变,在空中继续向前运动。所以等他落到车上后,他和火车在水平方向上通过了相同的距离,仍落在起跳点上。
7.D “堵车不堵心,拒绝路怒”劝告驾乘人员保持一种平和的心态,与惯性无关,故A不符合题意;“别嘀嘀,越催越慢”属于不文明驾驶行为,与惯性无关,故B不符合题意;“夜间会车,拒绝远光灯”可以避免过强的光照影响驾驶员视线,减少交通事故的发生,与惯性无关,故C不符合题意;“新手上路,保持车距”,新司机在汽车行驶过程中可能会随时紧急刹车或行驶速度较小,所以要保持一定车距,防止惯性带来危害,故D符合题意。
8.C 惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关;高速行驶的汽车即便紧急刹车也要滑行一段距离后才能停下来,是因为汽车具有惯性,故A错误。推出去的铅球能在空中飞行,是因为铅球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误。跳远运动员助跑起跳,是为了利用他自身的惯性,从而会跳得更远,故C正确。足球离开脚后在草地上越滚越慢,是因为足球受到摩擦力的作用,而不是惯性越来越小,惯性的大小只与物体的质量有关,足球的惯性大小不变,故D错误。
9.B 10.D
11.C 如果车和金属球原来处于静止状态,当车向西起动时,金属球由于惯性要保持原来的静止状态,金属球会向东摆动,故A错误;车做匀速直线运动时,金属球和车处于相对静止的状态,金属球不会摆动,故B错误;当车向东做加速直线运动时,金属球由于惯性要保持原来的运动状态,金属球会向西摆动,故C正确;当车向东做减速直线运动时,金属球由于惯性要保持原来的运动状态,金属球会向东摆动,故D错误。
12.原长 惯性 压缩 由题知,当弹簧随小车一起做匀速直线运动时,弹簧由于惯性保持原来的状态不变,即弹簧处于原长状态;当小车突然停止运动时,弹簧随小车一起停止运动,而小球由于具有惯性,仍要保持向前的运动状态,所以,弹簧在小球的推动下会被压缩。
13.前 减速 当槽车向前开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对槽车向后运动,从而会将气泡挤向前方;
槽车减速时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会将气泡挤向后方。
14.正确。生鸡蛋的蛋清、蛋黄是液体,和蛋壳不是一个整体,当手制动后,蛋清和蛋黄由于惯性仍保持原来的运动状态,不会立即停止运动,释放后,蛋清和蛋黄又会带动蛋壳旋转起来。
15.B 撞击锤柄下端能紧固锤头、投篮、滑滑板车都是利用惯性帮人们达到一定的目的;而轿车上配有安全带和安全气囊是防止急刹车时惯性对人体造成伤害,故B正确。
16.C 跳远时助跑是为了利用惯性提高跳远成绩,惯性的大小只与物体的质量有关,故A错误;
任何物体在任何状态下都有惯性,故B错误;
突然刹车时,由于惯性,人会前倾,甚至会飞出窗外,为了防止惯性带来的危害,驾车时必须系好安全带,故C正确;
人造卫星绕地球运行时具有惯性,故D错误。
