物理·必修1(粤教版)
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1.牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)
2．超重和失重(Ⅰ)
实验四：验证牛顿运动定律
1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用(Ⅱ)
2．超重和失重(Ⅰ)
实验：验证牛顿运动定律
高考热点
本章内容是高考的重点，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题．涉及的考点主要有：(1)对基本概念的理解，如惯性、相互作用力、超重、失重等．(2)对牛顿运动定律的理解和应用．
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
1．下列说法正确的是( )
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．物体只有受外力作用时才有惯性
C．物体的速度大时，惯性大
D．力是使物体产生加速度的原因
解析：一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质；物体的惯性只与质量有关，所以A、B、C错；力不是产生运动的原因，也不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态即产生加速度的原因，D对．
答案：D
2．(双选)牛顿第一定律正确地揭示了( )
A．物体都具有惯性
B．物体运动状态改变，物体有加速度
C．力是改变物体运动状态的原因
D．力是维持物体运动的原因
答案：AC
3．某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动．可见( )
A．力是使物体产生运动的原因
B．力是维持物体运动速度的原因
C．力是使物体产生加速度的原因
D．力是使物体惯性改变的原因
解析：人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，产生加速度；后改用较小的力，即与摩擦力大小相等、方向相反，所以小车做匀速直线运动．
答案：C
4．(2014·金山中学高一)(双选)下列说法正确的是( )
A．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
B．牛顿第一定律反映了物体的加速度与受到的外力以及物体质量之间的关系
C．在水平面上滑动的木块最终停下来是因为没有外力维持它运动
D．在水平面上滑动的木块最终停下来是滑动摩擦力作用的结果
答案：AD
5．(双选)物体的运动状态发生变化的是( )
A．位移的变化
B．速度的变化
C．物体沿斜坡匀速下滑
D．汽车在水平面上匀速转弯
解析：物体运动状态发生变化就是速度发生变化，因速度是矢量，即速度的大小或方向有一个因素变化，则速度就发生变化．由此判断正确答案是B、D.
答案：BD
6．在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向有相同的力，则( )
A．向北跳最远
B．向南跳最远
C．向东向西跳一样远，但没有向南跳远
D．无论向哪个方向跳都一样远
解析：运动员随船做匀速运动，初速度一样，由于惯性运动员在水平方向的运动不变，运动员跳起到落地的时间相同，所以无论向哪个方向跳都 一样远．选D.
答案：D
7．竖直向上抛出一物体，在物体上升的过程中，正确的是( )
A．物体做减速运动，惯性减小；
B．物体做减速运动，惯性增大；
C．物体做减速运动是因为受到重力的作用；
D．物体必然受到向上的力的作用．
解析：物体的惯性只决定于物体的质量，与其它因素无关，所以A、B错，物体向上运动是由于惯性的作用，重力的作用是让物体产生加速度，由于加速度与速度方向相反，所以做减速运动．C对，D错．
答案：C
8．(2013·佛山高一)关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A．静止的火车启动时，速度变化慢，因为静止的物体惯性大
B．在宇宙飞船中的物体不存在惯性，因此可以漂浮起来
C．战斗机在战斗前扔掉副油箱，目的是减小惯性
D．从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大
解析：物体的惯性只决定于物体的质量，与其它因素无关，质量减少，惯性减少，所以选C.
答案：C
9．(2014·浙江高一)关于惯性，下列说法正确的是( )
A．力是使惯性改变的原因
B．某物体的速度很大，加速度很大，但惯性可能很小
C．物体只有静止或做匀速直线运动时，才有惯性
D．某物体从地球移到月球，重力减小，所以惯性也减小
答案：B
10．伽利略的“理想实验”如下图所示，将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗钢珠，如果不存在摩擦力，钢珠将上升到与A点相同高度的C点……假如将轨道弯曲成一侧水平，如果不存在摩擦力，钢珠将永远运动下去．
(1)根据“理想实验”可推断：________________________________________________________________________.
答案：在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持
(2)“理想实验”是一个以____________为基础，把____________和谐地结合在一起的科学探究的方法．
答案：可靠的事实 实验与逻辑推理
课件30张PPT。第四章 力与运动
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律 栏目链接D1．知道伽利略“理想实验”的装置，了解伽利略以实验事实为基础，将实验与逻辑推理相结合的思想方法．
2．知道运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因．
3．掌握牛顿第一定律，理解惯性的概念，能具体解释惯性现象，知道惯性只跟质量有关．
重点：掌握牛顿第一定律．
难点：理解“力和运动”的关系．
栏目链接 栏目链接1．历史上关于力与运动的认识．亚里士多德认为：__________________________________；伽利略通过理想实验，否认了亚里士德的错误观点，提出了：_________________________________________________________________________________________________________.
2．牛顿第一定律的内容：一切物体总保持______状态或__________状态，直到有________迫使它改变这种状态为止．
3．惯性是物体的________，由物体的________决定 力是维持物体运动的原因 物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变 静止 匀速运动 外力 固有属性 质量 栏目链接 栏目链接考点1 历史的回顾1．亚里士多德的观点．
古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动．即力是维持物体运动的原因．
这种观点的提出是很自然的．我们从周围的事情出发，很容易就会得到这个结论．如车不推就不走，门不拉不开等．这种观点统治人们的思想有两千年．
栏目链接2．伽利略的观点．
直到17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析到：运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力．伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变．这里所指的减速的原因就是摩擦力．
栏目链接(1)伽利略的理想实验．
伽利略对于“运动与力的关系”构思出如下图所示的“理想实验”．将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗钢珠，如果不存在摩擦力，钢珠将上升到与A点相同高度的C点，若将轨道的倾角减小，弯曲成曲线ABD或曲线ABE，小球最高将同样上升到与A点同高度的D点或E点，路程增大了．假如将轨道弯曲成一侧水平，钢珠就再也达不到原来的高度，如果不存在摩擦力，将永远运动下去．
栏目链接 栏目链接(2)伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒定的速率永远运动下去．由此可推断，在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持．
(3)伽利略的“理想实验”是一个以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起，其科学探究的方法有力地推动了科学的发展．
栏目链接例1 (双选)关于伽利略理想斜面实验的说法正确的是( )
A．完全是理想的，没有事实为基础的
B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的
C．有力地否定了亚里士多德的观点
D．伽利略理想斜面实验，现在是可以做出的实验了 栏目链接解析：伽利略理想斜面实验，是以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起创造出来的一种科学推理方法，它否定了力是维持物体运动原因的观点；因为摩擦力无法完全消除，所以这个实验永远无法实现，只能是理想实验．
答案：BC
小结：伽利略通过斜面理想实验，并以实验事实为基础展开逻辑推理，得出了力不是维持物体运动的原因.伽利略将实验与逻辑推理相结合的思想方法是一种科学的研究方法. 栏目链接变 式
练 习1．伽利略的理想实验程序．
①减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度．
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到和释放点相同的高度．
栏目链接变 式
练 习④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球沿水平面做持续匀速运动．
按程序的先后排列，属于可靠实验事实，并通过科学推论正确的是( )
A．事实②→推论①→事实③→推论④
B．事实②→推论①→推论③→推论④
C．事实②→推论③→推论①→推论④
D．事实②→推论③→事实①→推论④
栏目链接变 式
练 习解析：静止的小球在一个斜面滚下，将滚上另一个斜面，这是事实；如果摩擦很小，小球上升的高度与释放点的高度非常接近，这也是事实；如果没有摩擦，小球将上升到和释放点相同的高度，这是合理的假设；减小第二个斜面的倾角，使它成为水平面，小球沿水平面做持续匀速运动，这是科学的推论．
答案：C 栏目链接考点2 牛顿第一定律1．牛顿第一定律的内容．
一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
2．牛顿第一定律的理解．
(1)牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，在总结前人的研究成果、加之丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规律．
栏目链接(2)牛顿第一定律成立的条件是物体不受外力，是理想条件下物体所遵从的规律，在实际情况中，物体所受合外力为零与物体不受任何外力作用是等效的．
(3)牛顿第一定律的意义．
①它揭示了一切物体都具有的一种基本属性——惯性；
②它揭示了运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是产生运动的原因，也不是维持物体运动的原因，即力是产生加速度的原因．
栏目链接例2 以下说法正确的是( )
A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
B．要物体运动必须有力作用，没有力的作用，物体将静止
C．要物体静止必须有力作用，没有力的作用，物体将运动
D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 栏目链接解析：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B、C错误．物体不受外力作用时，将处于匀速直线运动状态或静止状态，A错误，D正确．
答案：D
小结：牛顿第一定律给出了一切物体都有保持原来运动状态的性质，即惯性；同时也指出力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动状态的原因.运动状态是指物体运动的速度，速度的改变包含其大小和方向两方面的改变.
栏目链接变 式
练 习2．(双选)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律与惯性的实质是相同的
D．物体的运动不需要力来维持
栏目链接变 式
练 习解析：牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，它是在总结前人的研究成果的基础上而推理得出的规律，所以A错；牛顿第一定律说明了：① 物体不受外力将保持原状态；②受外力作用将改变运动状态，即力不是产生运动的原因，也不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态即产生加速度的原因，B、D对．牛顿第一定律又叫惯性定律，是一种规律，而惯性是物体的一种属性，二者概念完全不同，C错．
答案：BD
栏目链接变 式
练 习3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是( )
A．力是使物体产生运动的原因
B．力是使物体维持运动的原因
C．力是使物体保持静止的原因
D．力是改变物体运动状态的原因
栏目链接变 式
练 习解析：由牛顿第一定律可知，物体总是要保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止．可见，力是改变物体运动状态的原因．而物体运动状态的改变，也是速度的改变，速度改变了就会有加速度产生，所以，也可以说力是产生加速度的原因．所以D正确．
答案：D 栏目链接考点3 惯性(1)定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．
(2)对惯性的理解：
①惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关；
②质量是物体惯性大小的量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小；
③惯性不是力，惯性是物体具有的保持原状态不变的性质，力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念．
栏目链接例3 下列关于物体惯性的说法中哪些是正确的( )
A．力可以改变物体的惯性
B．物体静止时没有惯性
C．人造地球卫星有惯性
D．太空中飘荡的宇航员没有惯性 栏目链接解析：惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系．只要物体有质量就一定具有惯性，所以B、D两个选项不正确，C选项正确．一个物体的质量不变，则其惯性大小也不发生变化，所以A选项不正确．
答案：C
小结：1.物体的惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的受力情况、所处的运动状态和环境无关.
2.对惯性问题的分析可采用三步法.
栏目链接变 式
练 习4．交通法规规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻下列哪种情况出现时，可能对人造成的伤害( )
A．车速太快 B．车速太慢
C．紧急刹车 D．突然启动
栏目链接变 式
练 习解析：在小汽车正常行驶时，人是随车一起运动的，当紧急刹车时，人的下半身由于静摩擦力，随车一起减速，但上半身由于惯性要保持原来的运动状态而向前运动，所以人会向前倒，碰撞到坚硬物体会使人的身体受到伤害．在胸前系上安全带就是为了避免在紧急刹车时，人的身体向前倒，从而减少伤害．所以C正确．
答案：C
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