初中科学七升八暑假复习1 牛顿第一定律 (含解析)

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名称 初中科学七升八暑假复习1 牛顿第一定律 (含解析)
格式 zip
文件大小 4.2MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-06-23 22:23:57

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
复习1 牛顿第一定律
考点一、惯性及应用
考点精要:①物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。由于一切物体都有保持原有运动状态的性质,因此,牛顿第一定律也叫惯性定律。
②一切物体都有惯性。物体惯性的存在与物体是否受力无关,与物体是否运动无关。
③物体惯性的大小与物体的运动快慢无关,与受力的大小无关;与物体的质量有关:物体的质量越大,则惯性越大。
④惯性与生活
①利用惯性:如跳远助跑可跳得更远②避免惯性:如开车太快或骑车太快容易出交通事故
注 意:不能把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”,应说“由于惯性”。因为惯性不是力,既然不是力,也就不能在后面加“作用”二字,只能说物体由于惯性。
典型案例:小强行走时被石块绊了一下,身体向前倾倒,对此情景合理的解释是小强原来相对于地面是   的,当他的   (填“脚”或“上身”)的运动状态突然改变时,他的   (填“脚”或“上身”)由于惯性仍保持原来的运动状态。
【答案】运动;脚;上身
【解析】利用惯性解释现象时,首先说明两个物体原来处于何种状态,再说明谁受力改变运动状态,哪个物体由于惯性保持原来的运动状态,最后说明对物体的影响。
【解答】小强行走时被石块绊了一下,身体向前倾倒,对此情景合理的解释是小强原来相对于地面是运动的,当他的脚的运动状态突然改变时,他的上身由于惯性仍保持原来的运动状态。
变式1:驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图所示),驾驶员突然刹车时,杯中水可能发生的情况是(  )
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
【答案】B
【解析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】原来水和杯子一起跟随汽车向前运动,当驾驶员突然刹车时,水杯受到桌面的阻力而减速,而其中的水由于惯性继续保持原来的运动状态继续前进,因此杯中的水会向前溢出。
变式2:一架水平匀速直线飞行的飞机以相同的时间间隔分别落下A、B、C三个大小一样的小球,那么反映A、B、C三小球在空中的位置关系正确的是图中的(不考虑空气阻力)(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】一架水平匀速直线飞行的飞机以相同的时间间隔分别落下A、B、C三个大小一样的小球,
①在水平方向上,由于惯性,三个小球会保持原来的运动速度继续前进。根据s=vt可知,它们在相同的时间内通过相同的距离,因此它们在竖直方向上排成一条线。
②在竖直方向上,由于运动速度越来越大,因此先放下的小球A与B之间距离大于B和C之间的距离。
变式3:如图所示,老王骑车上班途中,前方停在路边的轿车司机突然打开车门,老王急刹车却仍撞上车门受伤。请你利用所学的科学知识解释发生这一现象的原因;为避免这一现象的发生,请提出一条合理建议。
【答案】原因:老王骑车上班途中,人和车都处于运动状态,当前方停在路边的轿车司机突然打开车门时,老王虽然急刹车,使车轮停止运动,但车身和人由于惯性仍然向前运动,所以使得老王撞上车门受伤。
建议:我们在骑车或驾驶汽车时,一定要减速慢行、注意力集中。
【解析】①物体保持运动状态不变的性质叫惯性,即运动的物体不容易静止下来,静止的物体不容易运动起来;
②根据惯性知识解释现象时,先描述原来的运动状态,再说明谁受力改变运动状态,谁由于惯性保持原来的运动状态,最后再描述由此造成的结果。
③根据事故原因提出合理建议。
考点二、力和运动的关系
考点精要:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。如果物体的运动状态发生了变化,则物体一定是受到了力的作用。
典型案例: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)不可能是图中的(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】A.当小球被水平抛出时,由于惯性,它会沿水平方向运动;由于受到向下的力F,因此会同时向下运动,因此小球一边向右一边向下做曲线运动,故A正确不合题意;
B.将小球向右下方抛出,只受向上的力F时,由于惯性,在竖直方向上会先向下运动一段距离再向上运动。在水平方向上,由于惯性继续做匀速直线运动,故B正确不合题意;
C.将小球竖直向下抛出时,且受到的了F竖直向下,那么小球竖直向下运动,故C正确不合题意;
D.当小球受到竖直向上的力F时,它肯定会向上运动,不可能水平方向运动,故D错误符合题意。
变式1:在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是(  )
A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】(1)物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;
(2)铁磁性物质在磁场中会受力磁力的作用;
(3)物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;
(4)根据力与运动的关系分析判断。
【解答】A.磁体对钢珠会产生引力的作用,而对玻璃球没有吸引力,故A错误;
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力,故B错误;
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变,即运动状态不断改变,故C错误;
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
变式2:(2023七下·浙江期中)如图所示,物体运动状态发生改变的是 ( )
A.弯道上沿曲线滑行的运动员 B.吊在天花板下的静止电灯
C.路上匀速直线行驶的小车 D.空中匀速直线下落的降落伞
【答案】A
【解析】物体运动状态的改变包括:①由静止变为运动;② 由运动变为静止;③运动方向改变;④速度大小改变。
【解答】弯道上沿曲线滑行的运动员,运动方向不断改变,即运动状态发生改变,故A符合题意;
吊在天花板下的静止电灯,路上匀速直线行驶的小车、空中匀速直线下落的降落伞,它们的速度大小和运动方向保持不变,即运动状态保持不变,故B、C、D不合题意。
变式3:如图所示,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   。
【答案】b;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;静止
【解析】根据牛顿第一运动定律可知,当物体不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,当小球运动到C点时,它的运动方向沿b方向。如果此时一切外力全部消失,那么小球会保持C点时的运动方向和速度做匀速直线运动,故选b。
(2)若小球到达右侧最高点时,此时它的速度为零。如果此时撤去所有外力,那么它将保持这个点时的状态不变,即保持静止状态。
考点三、牛顿第一定律及实验探究
考点精要: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。
牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的。
说明:a.原先静止状态的物体,当一切外力都消失时,物体仍保持静止状态。
b.原先运动的物体,不管原来如何运动,当一切外力都消失时,物体保持不受力瞬间的运动方向和速度大小做匀速直线运动。
典型案例:“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:   。
(2)笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。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)CAB (2)没有涉及静止物体的运动规律
【解析】(1)伽利略的探究过程,其实就是从有阻力到无阻力的情形;
(2)笛卡尔的观点只研究了运动物体的情况,而没有研究静止物体的规律,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,伽利略的探究过程如下:
C.在有空气阻力的情况下,小球从P点释放后,到达右侧的最高点低于左侧的P点;
A.当没有空气阻力时,小球从P点释放后,到达右侧的最高点时与P点等高;
B.当没有空气阻力和斜面阻力时,将小球从P点释放,并逐渐降低右侧斜面的高度,发现每次都能达到相同的高度。如果右侧变成水平面,那么小球将永远不停运动下去。则先后顺序为CAB。
(2)相对于“牛顿第一定律”,笛卡儿的观点的不足为:没有涉及静止物体的运动规律。
变式1:(2023七下·瓯海月考)如图所示,将小球竖直上抛到B点时(最高点是C点),假如小球受到的力全部消失,那么小球的运动情况是()
A.沿直线一直竖直向上做匀速直线运动
B.沿直线加速向下运动
C.在B点静止不动
D.无法确定
【答案】A
【解析】根据牛顿第一定律分析判断。
【解答】根据图片可知,当小球到达B点时,它在竖直方向上做减速运动。根据牛顿第一定律可知,如果此时小球受到的外力全部消失,那么它将以这个时刻的速度和方向为准,做匀速直线运动。
变式2:(2023七下·海宁期中)如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下小车,使其沿斜面向下运动,观察小车运动的距离,从而得出力和运动的关系。
(1)科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误,请你帮他指出错误操作是   
(2)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果阻力为零,水平面足够长,小车将做   ,此处用到了   (选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”)法。
(3)对于“力和运动的关系”的问题,下列说法中正确的是
A.力是维持物体运动状态的原因
B.只有在力的作用下物体才能运动
C.力是改变物体运动状态的原因
D.只要有力作用在物体上,物体的运动状态一定改变
【答案】(1)用不同的力推了小车 (2)匀速直线运动;科学推理 (3)C
【解析】(1)在探究牛顿第一定律的实验中,要控制小车到达水平面时的速度相同,即让小车从斜面上同一高度从静止开始下滑。
(2)根据牛顿第一定律的内容和研究方法解答。
(3)根据力与运动的关系的知识判断。
【解答】(1)小明认为实验操作中有一处明显的错误,错误操作是:用不同力推了小车。
(2)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果阻力为零,水平面足够长,小车将做匀速直线运动,此处用到了科学推理法。
(3)根据实验可知,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故选C。
变式3:(2022七下·婺城期末)小科同学利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
①如图甲,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
②如图乙,取下棉布,将毛巾铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
③如图丙,取下毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是   (填序号),理由是   。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越大,速度减小得越   。
(3)探究后思考问题,如图丁所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,再由C点摆回B点,如果此时绳子断裂,且摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将   。
【答案】(1)②;②斜面上铺上棉布改变了斜面粗糙程度,就不能使小车到达水平面时初速度相同
(2)快 (3)水平向左做匀速直线运动
【解析】(1)小车在水平面上运动的距离与小车的速度和水平面上受到的阻力大小有关,则如果用这个距离反映阻力对运动的影响时,就必须控制小车到达斜面底端时的速度相同。小车到达斜面底端的速度与它在斜面上的高度和斜面的光滑程度有关,三次实验中小车在斜面上的高度相同,但是乙中却铺有毛巾,即光滑程度不同,这肯定会影响小车的速度,产生错误的实验结果。
(2)将实验甲和丙进行比较,从而确定速度减小快慢与阻力大小的关系;
(3)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】(1)以上操作中错误的一次是步骤②,理由是:②斜面上铺上棉布改变了斜面的粗糙程度,就不能使小车到达水平面时的初速度相同;
(2)对比甲和丙图可知,毛巾的表面最粗糙,小车运动的距离越近,这说明:水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,小车运动得越近,速度减小得越快;
(3)摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,再由C点摆回B点,此时小球的重力势能转化为动能,速度为最大,如果此时绳子断裂,且摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将做水平向左做匀速直线运动。
1.如图所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是(  )
A.球能在空中飞行是受到惯性的作用
B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
【答案】A
【解析】(1)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(2)如果物体的位置相对参照物的位置发生改变,那么物体是运动的;否则,物体是静止的;
(3)根据物体间力的作用的相互性判断;
(4)运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
【解答】A.球能在空中飞行是球有惯性,故A错误符合题意;
B.以球门为参照物,射向球门的球相对与球门的位置不断改变,则它是运动的,故B正确不合题意;
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力,故C正确不合题意;
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
2.如图所示,将木块放在小车上,同小车一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力),下列说法正确的是(  )
A.以小车为参照物,木块是运动的
B.小车速度越大,惯性越大
C.向右运动过程中突然刹车,木块会继续向右运动
D.木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它是静止的。
(2)根据惯性的影响因素判断;
(3)根据惯性的知识判断;
(4)相互作用力的特点:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.以小车为参照物,木块的位置保持不变,即木块是静止的,故A错误;
B.小车的惯性只与它的质量大小有关,与速度无关,故B错误;
C.向右运动过程中突然刹车,由于惯性,木块会继续向右运动,故C正确;
D.木块的重力作用在木块上,小车对木块的支持力也作用在木块上,即二者作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
3.(2023七下·瓯海月考)体育运动中蕴含着许多科学知识,如图是羽毛球运动员在用球拍捡球,下列分析正确的是()
A.手腕向左上方发力,羽毛球会向左上方飞出,说明力是使物体运动的原因
B.羽毛球离开球拍在空中继续向前运动,是因为羽毛球受到了惯性作用
C.球停在球拍上时,一定受到两对平衡力的作用
D.球拍击打羽毛球的力和羽毛球对球拍的力一定是同时产生的
【答案】D
【解析】(1)根据力与运动的关系判断;
(2)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(3)对羽毛球进行受力分析即可;
(4)根据相互作用力的特点判断。
【解答】A.手腕向左上方发力,羽毛球会向左上方飞出,说明力是改变物体运动状态原因,故A错误;
B.羽毛球离开球拍在空中继续向前运动,是因为羽毛球具有惯性,故B错误;
C.球停在球拍上时,它受到一对平衡力,即竖直向上的支持力和竖直向下的重力,故C错误;
D.球拍击打羽毛球的力和羽毛球对球拍的力是相互作用力,肯定是同时产生的,故D正确。
4.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,经过O点(最低点)到达最高点B,不计空气阻力。
(1)小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态,他的依据是   。
(2)如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态,从二力平衡的条件分析,你认为可能的原因是   。
【答案】(1)摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态(2)拉力与重力的大小不同
【解析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,则物体处于平衡状态;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】(1)当摆锤经过O点时,摆球开始做减速运动,且运动轨迹为曲线,因此判断O点处于非平衡状态的依据是:摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态。
(2)当摆锤在O点时,拉力与重力在同一直线上,方向相反,都作用在摆锤一个物体上,那么确定其处于非平衡状态的原因可能为:拉力和重力的大小不同。
5.(2023七下·海宁期中)请用所学科学原理解释以下现象。
(1)将一根钢尺压紧在桌面上,用手拨动其伸出桌外的一端。逐渐减小钢尺伸出部分的长度,且保证每次拨动的力大小相同。该过程中声音的哪个特性改变了?并解释原因。   
(2)一次小红和爸爸来到冰灯游园会游玩,小红不小心踩到了地上的一块碎冰而向后跌倒了。请你用学过的力学知识解释一下这种现象。   
【答案】(1)音调改变了;振动部分长度越短,振动越快,音调越高
(2)脚踩到碎冰向前运动,身体上半部分由于惯性仍保持原来的运动状态,因此向后跌倒
【解析】(1)当钢尺伸出桌面的长度发生改变时,振动频率会发生改变,即音调会发生改变;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析解答。
【解答】(1)该过程中声音的音调改变了,原因为:振动部分长度越短,振动越快,音调越高。
(2)一次小红和爸爸来到冰灯游园会游玩,小红不小心踩到了地上的一块碎冰而向后跌倒了,原因为:脚踩到碎冰向前运动,身体上半部分由于惯性仍保持原来的运动状态,因此向后跌倒。
6.(2023七下·柯桥期中)汽车司机驾车行驶时,常因发现意外情况而紧急刹车,这时汽车通过的距离叫做停车距离。停车距离可以分为反应距离和制动距离两个部分。司机从看到情况到操纵制动器所通过的距离叫做反应距离。当司机制动刹车后,汽车还会继续滑行一段距离,叫做制动距离。下表是一辆保养良好的汽车在干燥公路上以不同的速度行驶刹车后,测得的反应距离和制动距离。
(1)刹车后,汽车会停下来,这说明   。
(2)分析上表数据,可知影响汽车制动距离的主要因素是   。
(3)根据所学知识,你认为汽车停车总距离的大小可能还与   有关。
【答案】(1)力能改变物体运动状态
(2)速度(车速)
(3)反应时间(人的反应/地面状况/车重/轮胎)(合理均可)
【解析】(1)根据力与运动的关系解答;
(2)根据表格数据分析影响汽车制动距离的因素;
(3)根据自己对车辆行驶知识的认识解答。
【解答】(1)刹车后,汽车会停下来,是因为汽车受到地面的阻力作用,这说明力能改变物体运动状态;
(2)分析上表数据,汽车的速度越大,则停车总距离越大,因此影响汽车制动距离的主要因素是速度(车速)。
(3)根据所学知识,我认为汽车停车总距离的大小可能还与反应时间(人的反应/地面状况/车重/轮胎)有关。
7.(2022七下·温州期末)小明用一次性纸杯(底部贴有笔芯尖)、配重、螺纹圆简(表面贴有铝箔纸)等工具制作了如图甲所示的手摇留声机。使用方法如下:
留声过程:在纸杯上增加配重,将笔芯尖顶住铝箔纸O处,人对准纸杯口大声说话,同时,摇动把手以带动圆筒转动,笔芯尖便在铝箔纸上留下一圈圈凹陷程度不同的小圆点(如图乙) ;
播放过程:将配重取下,调整圆筒使笔芯尖重新对准O点,以相同的速度摇动手柄,此时,纸杯便将原先说的话播放出来。
请结合上述信息及所学知识,解释该手摇留声机留声过程中将声音信息记录在铝箔纸上的原理。
【答案】①声音是由物体振动产生的(必要点)②压力越大,压力的作用效果越明显(压强越大)
③笔芯尖细,受力面积小,压强大④力能使物体发生形变
⑤不同音调、不同响度的声音使杯底振动频率和振幅不一样
满分示例:人对着纸杯口发声时,声波带动杯底和笔芯尖来回振动,在纸杯上增加配重,从而增大笔芯尖对铝箔纸的压强,且由于不同音调、不同响度的声音,使得杯底振动频率和振幅不一样,在笔芯尖的压力作用下,铝箔纸发生形变,留下一个个凹陷程度和疏密程度不一样的小圆点。
【解析】①声音是由物体振动产生的;
②压力越大,压力的作用效果越明显(压强越大);
③笔芯尖细,受力面积小,压强大;
④力能使物体发生形变;
⑤不同音调、不同响度的声音使杯底振动频率和振幅不一样。
据此分析解答。
课后练习
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复习1 牛顿第一定律
考点一、惯性及应用
考点精要:①物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。由于一切物体都有保持原有运动状态的性质,因此,牛顿第一定律也叫惯性定律。
②一切物体都有惯性。物体惯性的存在与物体是否受力无关,与物体是否运动无关。
③物体惯性的大小与物体的运动快慢无关,与受力的大小无关;与物体的质量有关:物体的质量越大,则惯性越大。
④惯性与生活
①利用惯性:如跳远助跑可跳得更远②避免惯性:如开车太快或骑车太快容易出交通事故
注 意:不能把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”,应说“由于惯性”。因为惯性不是力,既然不是力,也就不能在后面加“作用”二字,只能说物体由于惯性。
典型案例:小强行走时被石块绊了一下,身体向前倾倒,对此情景合理的解释是小强原来相对于地面是   的,当他的   (填“脚”或“上身”)的运动状态突然改变时,他的   (填“脚”或“上身”)由于惯性仍保持原来的运动状态。
变式1:驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图所示),驾驶员突然刹车时,杯中水可能发生的情况是(  )
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
变式2:一架水平匀速直线飞行的飞机以相同的时间间隔分别落下A、B、C三个大小一样的小球,那么反映A、B、C三小球在空中的位置关系正确的是图中的(不考虑空气阻力)(  )
A. B. C. D.
变式3:如图所示,老王骑车上班途中,前方停在路边的轿车司机突然打开车门,老王急刹车却仍撞上车门受伤。请你利用所学的科学知识解释发生这一现象的原因;为避免这一现象的发生,请提出一条合理建议。
考点二、力和运动的关系
考点精要:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。如果物体的运动状态发生了变化,则物体一定是受到了力的作用。
典型案例: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)不可能是图中的(  )
A. B. C. D.
变式1:在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是(  )
A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因
变式2:(2023七下·浙江期中)如图所示,物体运动状态发生改变的是 ( )
A.弯道上沿曲线滑行的运动员 B.吊在天花板下的静止电灯
C.路上匀速直线行驶的小车 D.空中匀速直线下落的降落伞
变式3:如图所示,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   。
考点三、牛顿第一定律及实验探究
考点精要: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。
牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的。
说明:a.原先静止状态的物体,当一切外力都消失时,物体仍保持静止状态。
b.原先运动的物体,不管原来如何运动,当一切外力都消失时,物体保持不受力瞬间的运动方向和速度大小做匀速直线运动。
典型案例:“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:   。
(2)笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。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    。
变式1:(2023七下·瓯海月考)如图所示,将小球竖直上抛到B点时(最高点是C点),假如小球受到的力全部消失,那么小球的运动情况是()
A.沿直线一直竖直向上做匀速直线运动
B.沿直线加速向下运动
C.在B点静止不动
D.无法确定
变式2:(2023七下·海宁期中)如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下小车,使其沿斜面向下运动,观察小车运动的距离,从而得出力和运动的关系。
(1)科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误,请你帮他指出错误操作是   
(2)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果阻力为零,水平面足够长,小车将做   ,此处用到了   (选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”)法。
(3)对于“力和运动的关系”的问题,下列说法中正确的是
A.力是维持物体运动状态的原因
B.只有在力的作用下物体才能运动
C.力是改变物体运动状态的原因
D.只要有力作用在物体上,物体的运动状态一定改变
变式3:(2022七下·婺城期末)小科同学利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
①如图甲,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
②如图乙,取下棉布,将毛巾铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
③如图丙,取下毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是   (填序号),理由是   。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越大,速度减小得越   。
(3)探究后思考问题,如图丁所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,再由C点摆回B点,如果此时绳子断裂,且摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将   。
1.如图所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是(  )
A.球能在空中飞行是受到惯性的作用
B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
2.如图所示,将木块放在小车上,同小车一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力),下列说法正确的是(  )
A.以小车为参照物,木块是运动的
B.小车速度越大,惯性越大
C.向右运动过程中突然刹车,木块会继续向右运动
D.木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
3.(2023七下·瓯海月考)体育运动中蕴含着许多科学知识,如图是羽毛球运动员在用球拍捡球,下列分析正确的是()
A.手腕向左上方发力,羽毛球会向左上方飞出,说明力是使物体运动的原因
B.羽毛球离开球拍在空中继续向前运动,是因为羽毛球受到了惯性作用
C.球停在球拍上时,一定受到两对平衡力的作用
D.球拍击打羽毛球的力和羽毛球对球拍的力一定是同时产生的
4.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,经过O点(最低点)到达最高点B,不计空气阻力。
(1)小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态,他的依据是   。
(2)如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态,从二力平衡的条件分析,你认为可能的原因是   。
5.(2023七下·海宁期中)请用所学科学原理解释以下现象。
(1)将一根钢尺压紧在桌面上,用手拨动其伸出桌外的一端。逐渐减小钢尺伸出部分的长度,且保证每次拨动的力大小相同。该过程中声音的哪个特性改变了?并解释原因。   
(2)一次小红和爸爸来到冰灯游园会游玩,小红不小心踩到了地上的一块碎冰而向后跌倒了。请你用学过的力学知识解释一下这种现象。   
6.(2023七下·柯桥期中)汽车司机驾车行驶时,常因发现意外情况而紧急刹车,这时汽车通过的距离叫做停车距离。停车距离可以分为反应距离和制动距离两个部分。司机从看到情况到操纵制动器所通过的距离叫做反应距离。当司机制动刹车后,汽车还会继续滑行一段距离,叫做制动距离。下表是一辆保养良好的汽车在干燥公路上以不同的速度行驶刹车后,测得的反应距离和制动距离。
(1)刹车后,汽车会停下来,这说明   。
(2)分析上表数据,可知影响汽车制动距离的主要因素是   。
(3)根据所学知识,你认为汽车停车总距离的大小可能还与   有关。
7.(2022七下·温州期末)小明用一次性纸杯(底部贴有笔芯尖)、配重、螺纹圆简(表面贴有铝箔纸)等工具制作了如图甲所示的手摇留声机。使用方法如下:
留声过程:在纸杯上增加配重,将笔芯尖顶住铝箔纸O处,人对准纸杯口大声说话,同时,摇动把手以带动圆筒转动,笔芯尖便在铝箔纸上留下一圈圈凹陷程度不同的小圆点(如图乙) ;
播放过程:将配重取下,调整圆筒使笔芯尖重新对准O点,以相同的速度摇动手柄,此时,纸杯便将原先说的话播放出来。
请结合上述信息及所学知识,解释该手摇留声机留声过程中将声音信息记录在铝箔纸上的原理。
课后练习
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