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第4节 牛顿第一定律
第1课时 牛顿第一定律
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 牛顿第一定律
1、不同阻力对物体运动的影响相同吗 利用如图3-4-1所示的装置做实验,然后经过合理的推理,我们就可以回答这个问题。要确保实验成功,下列关于三次实验的一些描述错误的是（ ）
毛巾表面 棉布表面 木板表面
图3-4-1
A、所用的斜面是相同的
B、所用的小车是相同的
C、水平表面的粗糙程度是不同的
D、小车从斜面上下滑的高度不同
2、如图3-4-2所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,请回答：
图3-4-2
（1）让小车从斜面上滑下后在水平面上运动,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阻力。
（2）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时 。
（3）分别选择木板、棉布、毛巾铺在斜面底端的水平面上,发现从斜面相同高度处由静止运动下来的小车在不同水平面上运动时速度都在减小,且水平面越光滑,速度减小得越 ,运动的距离
越 。
（4）请大胆猜想：在水平面上运动的小车若不受阻力,速度将 （填“会”或“不会”）减小,小车将 。
3、下列科学家中,对“牛顿第一定律”的建立没有作出巨大贡献的是（ ）
A、亚里士多德 B、伽利略 C、笛卡儿 D、牛顿
4、牛顿第一定律：一切物体在 的时候,总保持 状态或 状态。
5、静止在地面上的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 状态；正在运动的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 状态。（均填“匀速直线运动”或“静止”）
6、一个苹果挂在枝头a处,处于静止状态。假定某一时刻苹果所受外力都消失了,用频闪照相（每隔0.2s拍摄一次）的方法记录下苹果的运动轨迹（黑色圆点代表苹果）,图3-4-3中能正确描述所有力消失后,苹果运动轨迹的是（ ）
A B C D
图3-4-3
知识点2 力和运动的关系
7、下列有关运动和力的说法中正确的是（ ）
A、力是维持物体运动的原因
B、力只能改变物体运动的快慢,不能改变物体运动的方向
C、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
D、重力的方向总是竖直向上的
B规律方法综合练 提升能力
8、如图3-4-4所示,物体A从光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,在水平面上运动时,物体A在a、b、c三点的速度大小关系是（ ）
图3-4-4
A、υa＞υb＞υc B、υa＜υb＜υc
C、υa=υb＜υc D、υa=υb=υc
9、一辆小车在水平拉力F的作用下,在光滑的水平面上做加速直线运动（不计空气阻力）,撤去拉力F后,小车将（ ）
A、做加速直线运动 B、做减速直线运动
C、做匀速直线运动 D、保持静止
10、(2022温州)将小球竖直向上抛出后,每隔0.1s的位置如图3-4-5（a）所示。假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,图（b）中其运动情况及每隔0.1s的位置正确的是（ ）
（a） （b）
图3-4-5
11、如图3-4-6 所示,将小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失，则小球会
沿 （填字母）路线继续运动,你判断的依据是 ；若当小球滚至右侧最高点时,撤去所有外力,它将 。
图3-4-6
12、“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
（1）伽利略经过如图3-4-7所示的实验和推理得出结论：如果没有阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序： 。
A.从P点由静止释放 B.从P点由静止释放，并依次降低斜面倾斜度 C.从P点由静止释放
图3-4-7
（2）笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动物体不受任何力的作用,它不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速直线运动。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡儿的观点有什么不足 。
自|我|提|升|练
13、【例题】若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能是图3-4-8中的（ ）
A B C D
图3-4-8
【提示】（1）当力的方向和物体的运动方向相同时,力使物体的速度 。
（2）当力的方向和物体的运动方向相反时,力使物体的速度 。
（3）当力的方向和物体运动的方向成某一夹角时,力将改变物体的运动 （有时也同时会改变物体速度的大小）,物体做 运动。
【变式】小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能是图3-4-9中的（ ）
A B C D
图3-4-9
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第4节 牛顿第一定律
第1课时 牛顿第一定律
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 牛顿第一定律
1、不同阻力对物体运动的影响相同吗 利用如图3-4-1所示的装置做实验,然后经过合理的推理,我们就可以回答这个问题。要确保实验成功,下列关于三次实验的一些描述错误的是（▲）
毛巾表面 棉布表面 木板表面
图3-4-1
A、所用的斜面是相同的
B、所用的小车是相同的
C、水平表面的粗糙程度是不同的
D、小车从斜面上下滑的高度不同
【答案】D
【解析】在探究力和运动的关系，需使小车到达水平面时的速度相同，水平面对小车的摩擦阻力不同，应该保持同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。
【分析】此题主要考查了阻力对物体运动影响即牛顿第一定律的得出实验，在此实验中一定要注意为使小车得到相同的初速度，需使小车从同一高度沿斜面滑下。要知道为什么要使用不同的平面。要知道牛顿第一定律不能由实验直接验证。
【详解】在实验中，为能探究出阻力对小车的运动影响，应保证小车到达水平面时的速度相同，应该保持同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，AB说法正确，不符合题意；D说法错误，符合题意；需让小车在粗糙程度不同的表面上运动，才能探究力和运动的关系，C说法正确，不符合题意。
故选：D。
2、如图3-4-2所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,请回答：
图3-4-2
（1）让小车从斜面上滑下后在水平面上运动,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阻力。
（2）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时 ▲ 。
（3）分别选择木板、棉布、毛巾铺在斜面底端的水平面上,发现从斜面相同高度处由静止运动下来的小车在不同水平面上运动时速度都在减小,且水平面越光滑,速度减小得越 ▲ ,运动的距离
越 ▲ 。
（4）请大胆猜想：在水平面上运动的小车若不受阻力,速度将 ▲ （填“会”或“不会”）减小,小车将 ▲ 。
【答案】（1）重 支持 （2）具有相同的速度 （3）慢 远 （4） 不会 一直做匀速运动
【解析】【分析】【详解】（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力的作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的阻力。（2）每次都让小车从同一个斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度。（3）分别选择光滑木板、棉布、毛巾铺在斜面末端的水平面上，发现从斜面相同高度处由静止运动下来的小车在不同水平面上运动时速度都在减小，且水平面越光滑，速度减小得越慢，运动的距离越远。（4）在水平面上运动的小车若不受阻力，速度将不会减小，小车将一直做匀速直线运动。
故答案为：（1）重 支持 （2）具有相同的速度 （3）慢 远 （4） 不会 一直做匀速运动
3、下列科学家中,对“牛顿第一定律”的建立没有作出巨大贡献的是（▲）
A、亚里士多德 B、伽利略 C、笛卡儿 D、牛顿
【答案】A
【解析】【分析】【详解】略
4、牛顿第一定律：一切物体在 ▲ 的时候,总保持 ▲ 状态或 ▲ 状态。
【答案】没有受到外力作用 匀速直线运动 静止
【解析】根据牛顿第一定律的内容填空。
【分析】本题考查基本知识的掌握情况，牢记牛顿第一定律的内容是正确解答本题的关键。
【详解】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，这就是牛顿第一定律，也叫惯性定律。
5、静止在地面上的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 ▲ 状态；正在运动的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 ▲ 状态。（均填“匀速直线运动”或“静止”）
【答案】静止 匀速直线运动
【解析】正确理解牛顿第一定律，牛顿第一定律的内容：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。适应范围：一切物体，成立的条件：在理想状态下，物体不受力的作用；在实际生活中，物体受平衡力。结论：原来静止的物体保持静止状态；原来运动的物体保持撤销力的瞬间的速度和方向，保持匀速直线运动状态。
【分析】对物理概念和定律，不要只是简单的记忆背诵，而要把内容理解透彻，然后再进行记忆，这样才能记忆深刻，并且能正确运用。
【详解】一个静止的物体，当它所受外力完全消失时，不受力的作用，它将会原来的静止状态；一个运动的物体，当它所受外力消失时，不受力的作用，它将会保持撤销力的作用时的速度大小和方向，保持匀速直线运动状态。故答案为：静止 匀速直线运动
6、一个苹果挂在枝头a处,处于静止状态。假定某一时刻苹果所受外力都消失了,用频闪照相（每隔0.2s拍摄一次）的方法记录下苹果的运动轨迹（黑色圆点代表苹果）,图3-4-3中能正确描述所有力消失后,苹果运动轨迹的是（▲）
A B C D
图3-4-3
【答案】A
【解析】根据牛顿第一定律可知，当物体不受任何外力作用时，仍保持原来的运动状态。
【分析】本题考查牛顿第一定律的应用，属于基础题。
【详解】因为苹果处于静止状态，因此当一切外力都消失后，仍保持原来的静止状态，因此拍到苹果的运动轨迹为一个点，故A正确，BCD错误。故选：A。
知识点2 力和运动的关系
7、下列有关运动和力的说法中正确的是（▲）
A、力是维持物体运动的原因
B、力只能改变物体运动的快慢,不能改变物体运动的方向
C、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
D、重力的方向总是竖直向上的
【答案】C
【解析】①力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力维持；物体的运动状态包括速度和方向两个方面；②物体不受力或受到平衡力的作用时，运动状态保持不变；③由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向是竖直向下的。
【分析】此题考查了我们对力的作用效果、牛顿第一定律和重力方向的掌握，属于力学基本规律的考查。需要特别注意的是，力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力。
【详解】A、力可以改变物体的运动状态，物体运动不需要力。此选项错误；B、力既可以改变物体运动的速度，也能改变物体的运动方向。此选项错误；C、牛顿第一定律告诉我们：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。此选项正确；D、重力的方向始终是竖直向下的，与物体的位置和状态没有关系。此选项错误。故选C。
B规律方法综合练 提升能力
8、如图3-4-4所示,物体A从光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,在水平面上运动时,物体A在a、b、c三点的速度大小关系是（▲）
图3-4-4
A、υa＞υb＞υc B、υa＜υb＜υc
C、υa=υb＜υc D、υa=υb=υc
【答案】D
【解析】【分析】【详解】题干的关键信息在于“光滑”二字，在水平面上不受到水平方向的力，即水平方向F合=0,所以加速度a=0,会在水平面上做匀速直线运动，即υa=υb=υc。故选：D。
9、一辆小车在水平拉力F的作用下,在光滑的水平面上做加速直线运动（不计空气阻力）,撤去拉力F后,小车将（▲）
A、做加速直线运动 B、做减速直线运动
C、做匀速直线运动 D、保持静止
【答案】C
【解析】由牛顿第一定律可知：当物体不受力时，原来静止的物体将一直静止，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态。
【分析】此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握，属于基础知识的考查，不要受撤力前的运动状态的影响。
【详解】小车原来是运动的，当撤去外力之后，由于不计空气阻力且水平面是光滑的，则小车在水平方向上不再受任何力的作用，根据牛顿第一定律可得，小车将以原来的速度一直做匀速直线运动。
故选：C。
10、(2022温州)将小球竖直向上抛出后,每隔0.1s的位置如图3-4-5（a）所示。假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,图（b）中其运动情况及每隔0.1s的位置正确的是（▲）
（a） （b）
图3-4-5
【答案】B
【解析】【分析】【详解】略
如图3-4-6 所示,将小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失，则小球会
沿 ▲ （填字母）路线继续运动,你判断的依据是 ▲ ；若当小球滚至右侧最高点时,撤去所有外力,它将 ▲ 。
图3-4-6
【答案】b 物体在不受外力时将保持原来的运动状态不变 保持静止状态
【解析】牛顿第一运动定律：一切物体在没有受到任何外力时，总保持静止状态和匀速直线运动状态；据此分析。
【分析】本题考查对牛顿第一定律的理解，知道力是改变物体运动状态的原因，物体不受力或所受的合外力为零时运动状态保持不变，物体将保持静止或做匀速直线运动，是解题的关键。
【详解】由牛顿第一运动定律可知，物体不受外力时将保持原来的运动状态不变，因此让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球的运动状态不会改变，故小球将沿b路线做匀速直线运动；当小球滚至右侧最高点时，小球会瞬间速度为零，这时撤去所有外力，它将保持静止状态。故答案为：b 物体在不受外力时将保持原来的运动状态不变 保持静止状态。
12、“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
（1）伽利略经过如图3-4-7所示的实验和推理得出结论：如果没有阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序： ▲ 。
A.从P点由静止释放 B.从P点由静止释放，并依次降低斜面倾斜度 C.从P点由静止释放
图3-4-7
（2）笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动物体不受任何力的作用,它不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速直线运动。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡儿的观点有什么不足 ▲ 。
【答案】（1）C A B （2） 没有涉及静止物体的运动规律
【解析】（1）牛顿第一定律的形成过程实质是研究阻力对物体运动的影响，采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理，根据这一特点判断图中的合理顺序；（2）根据对牛顿第一定律内容的了解，知道这里研究了静止和匀速直线运动两种情况，可做出分析。
【分析】熟知牛顿第一定律的内容，能根据实验现象判断其合理的顺序，掌握实验中科学推理方法的运用，是解答此题的关键。
【详解】（1）牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理；图C中有空气阻力，图A中没有空气阻力，所以先是C再是A,而图B中，是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下，物体将做匀速直线运动，故正确的顺序应该是C、A、B。（2）牛顿第一定律的内容是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；而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有涉及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。
故答案为：（1）C A B （2） 没有涉及静止物体的运动规律
自|我|提|升|练
13、【例题】若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能是图3-4-8中的（▲）
A B C D
图3-4-8
【提示】（1）当力的方向和物体的运动方向相同时,力使物体的速度 ▲ 。
（2）当力的方向和物体的运动方向相反时,力使物体的速度 ▲ 。
（3）当力的方向和物体运动的方向成某一夹角时,力将改变物体的运动 ▲ （有时也同时会改变物体速度的大小）,物体做 ▲ 运动。
【变式】小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能是图3-4-9中的（▲）
A B C D
图3-4-9
【答案】【例题】D 【提示】（1）增大 （2）减小 （3）方向 曲线 【变式】A
【解析】（1）力的作用效果包括：力可以改变物体的形状，力是改变物体运动状态．物体运动状态的改变指的运动方向或运动速度的变化。（2）力没有改变物体的形状，只受一个力的作用改变原来的运动方向进行曲线运动。（3）力没有改变物体的形状，只受一个力的作用改变了运动速度，越来越快。（4）物体只受一个力的作用没有改变物体的形状，也没有改变物体的运动速度或运动方向是不存在的。
【分析】（1）掌握力的两种作用效果：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。（2）能根据物体的运动轨迹判断物体的运动状态变化情况。
【详解】【例题】A、如图，小球如果依靠惯性水平向右运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行如图的曲线运动，不符合题意；B、如图，小球如果依靠惯性向右下方直线运动时，再受到一个竖直向上的力的作用，小球进行如图的曲线运动，不符合题意；C、如图，小球如果依靠惯性竖直向下运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行竖直向下的加速运动，不符合题意；D、如图，小球的运动方向、运动速度都没有改变，则应不受力或受力平衡；但小球只受到竖直向上的力的作用，这种现象是不存在的；符合题意。故选D。【提示】（1）当力的方向和物体的运动方向相同时,力使物体的速度增大。（2）当力的方向和物体的运动方向相反时,力使物体的速度减小。（3）当力的方向和物体运动的方向成某一夹角时,力将改变物体的运动方向（有时也同时会改变物体速度的大小）,物体做曲线运动。【变式】小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能是图3-4-9中的A。
故答案为：【例题】D 【提示】（1）增大 （2）减小 （3）方向 曲线 【变式】A
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