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第4节 牛顿第一定律
考点一、牛顿第一定律
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件，“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总 “总”指的是总是这样，没有例外
或 “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答，因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下：目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的具体应用。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
典例1：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
【答案】（1）竖直向上做匀速直线运动（2）保持静止状态
【解析】（1）（2）根据牛顿第一运动定律分析解答。
【解答】（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，此时小球会保持A点的速度和方向运动，即竖直向上做匀速直线运动。
（2）小球到达B点时速度为零，如果此时一切外力突然消失，那么小球将保持B点时的运动状态不变，即保持静止状态。
变式1：（2023七下·东阳期末）在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变
B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态
C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落
D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落
【答案】D
【解析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变；物体处于平衡状态时受平衡力的作用；当物体不受力时会保持静止状态或速直线运动状态；物体在非平衡力的作用下运动状态发生改变。
【解答】A.从A到C过程中，小球速度大小和方向均不断发生改变，因此，运动状态改变，故A错误；
B.小球摆到C点时，受到重力和绳子拉力的作用，这两个力不是平衡力，所以小球不处于平衡状态。
C.摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此，小球将向右下方做曲线运动，故C错误；
D.摆到C点时，若细线断开，小球只受重力的作用，因此小球将竖直下落，故D正确。
故答案为：D。
变式2：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。
变式3：（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）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，错误操作是：用不同的力推了小车。
（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。
考点二、力和运动的关系
由牛顿第-定律知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，即物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受外力时，将保持匀速直线运动。要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用，由此可见，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。
典例1：如图一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且FA．该物体不可能运动
B．该物体运动状态一定变化
C．该物体运动方向一定变化
D．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
【答案】B
【解析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】如图所示，一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到拉力F的作用，此时它不受阻力，只受拉力作用。由于物体在水平方向上受到合力不为零，那么该物体的运动状态肯定改变，即可能只改变速度，可能只改变方向，也可能同时改变速度和方向，肯定不做匀速直线运动，故B正确，而A、C、D错误。
变式1：牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，由此判断，下列说法中，正确的是（ ）
A．物体受到外力作用时运动状态一定会改变
B．不受力的物体，只能保持静止状态
C．物体的运动状态发生变化时，该物体一定受到了力的作用
D．变速运动的物体运动状态一定改变，而匀速转动的物体运动状态一定不变
【答案】C
【解析】根据力与运动的关系，结合牛顿第一定律的理解分析判断。
【解答】A.物体受到外力作用，但是合力为零时，相当于物体不受力，则物体的运动状态不会改变，故A错误；
B.不受力的物体，可能保持静止状态，也可能保持匀速直线运动状态，故B错误；
C.物体的运动状态发生变化时，该物体一定受到了力的作用，故C正确；
D.变速运动的物体运动状态一定改变，而匀速转动的物体运动状态，由于运动方向改变，即运动状态也在改变，故D错误。
变式2：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3：（2023七下·上虞期末）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的 ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做 运动。
【答案】运动状态；匀速直线
【解析】（1）力的作用效果：①改变物体形状；②改变物体的运动状态；
（2）根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】（1）守门员奋勇跃起截住飞来的足球，则足球由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态；
（2）根据牛顿第一定律可知，足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做匀速直线运动。
考点三、惯性
牛顿第一定律告诉我们，一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质，即原来静止的物体，保持静止状态，原来做匀速直线运动的物体，保持匀速直线运动状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等，都是利用了物体的惯性。
惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性，是指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量大还是小，无论是静止还是运动，无论受力还是不受力，都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1：下列给出了几种事例，涉及了惯性知识且其中利用惯性的是 。
①从树上掉下的苹果
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下
④绕地球做圆周运动的人造卫星
⑤跳远运动员都要助跑一段距离才起跳
⑥拍衣服上灰尘时，抖几下衣服
⑦公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车
【答案】②③⑤⑥
【解析】惯性是物体保持运动状态不变的性质，分析各个实例中是否利用惯性即可。
【解答】①从树上掉下的苹果，是因为苹果受到重力，与惯性无关；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门，利用汽车的惯性继续前进，起到节油的目的；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，利用锤头的惯性完成安装；
④绕地球做圆周运动的人造卫星，是因为受到地球的吸引力，与惯性无关；
⑤跳远运动员都要助跑一段距离才起跳，增大起跳的速度，从而使腾空时利用惯性前进更远的距离；
⑥拍衣服上灰尘时，抖几下衣服，衣服受力运动，而灰尘由于惯性保持原来的静止状态，从而与衣服分离；
⑦公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车，防止紧急刹车或转弯时由于惯性而被撞伤。
则涉及惯性且利用惯性的是②③⑤⑥。
变式1：一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】根据惯性的知识，结合s=vt分析判断。
【解答】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之间的距离大于B和C之间的距离。故选A。
变式2：（2023七下·上城期末）如图所示，小金同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球，采用了手拿球筒中部竖直向下敲击桌面的方法。对这一情境分析合理的是（ ）
A．羽毛球卡在球筒中，是因为球受到向上的摩擦力
B．敲击桌子时，羽毛球会从筒的上端出来
C．击打的速度越快，羽毛球具有的惯性越大
D．击打球筒时，球筒没有惯性
【答案】A
【解析】A.根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向；
B.根据惯性的知识判断；
C.根据惯性大小的影响因素判断；
D.一切物体都有惯性。
【解答】A.羽毛球卡在球筒中，它受到的摩擦力与重力相互平衡，即二者方向相反。因为重力的方向竖直向下，所以摩擦力的方向竖直向上，故A正确；
B.敲击桌子时，球筒一起向下运动，球筒受力后静止下来，而羽毛球由于惯性继续向下运动，因此从筒的下端出来，故B错误；
C.羽毛球的惯性与速度无关，只与质量大小，故C错误；
D.击打球筒时，球筒有惯性，故D错误。
变式3：（2022七下·仙居期末）棉被中棉花的纤维粗而短，用细木棍拍打时，纤维易断裂。但是被子使用一段时间后，里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等，通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子，以达到减少纤维断裂和除尘的目的。请用所学知识解释其中的原因。
【答案】晒被子的时候用藤拍进行拍打被子，人们拍打被子时被子上的灰尘因为惯性保持不动，所以就会从被子上掉落。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。
【解答】晒被子的时候用藤拍进行拍打被子，们拍打被子时被子上的灰尘因为惯性保持不动，所以就会从被子上掉落。适当的拍打被子确实是不错的选择，但是注意不要大力的拍打，不然会导致里面纤维的断裂，受损，影响被子的保暖。
1．正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇将（ ）
A．速度越来越快 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做曲线运动 D．做匀速直线运动
【答案】D
【解析】根据牛顿第一定律的内容分析判断。
【解答】根据牛顿第一定律可知，正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪以外力消失时刻的速度和方向做匀速直线运动，故D正确，而A、B、C错误。故选D。
2．（2023七下·柯桥期末）滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失则小柯与滑板将（ ）
A．在最高点停下来 B．水平方向匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来 D．斜向上匀速直线运动
【答案】D
【解析】牛顿第一定律—一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。【解答】一切物体在不受外力的时候总保持匀速直线运动状态或静止状态，小柯在图示位置时，速度不为零，所以若此时外力全部消失，他将做匀速直线运动。
3．（2023七下·金东期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B．一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
【答案】B
【解析】（1）牛顿第一定律是在实验和事实的基础上，通过科学推理得出的；力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力；
（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】A.牛顿第一定律是在实验和事实的基础上，通过科学推理得出的，故A错误；
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质，叫惯性，故B正确；
C.牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了防止惯性带来伤害，但不能减小惯性，故D错误。
故答案为：B。
4．（2022七下·新昌期末）物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（ ）
A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用
B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动
D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动
【答案】D
【解析】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）根据“失重”状态分析；
（3）（4）根据牛顿第一定律分析。
【解答】抛出冰墩墩时，冰墩墩有静止变为运动，即运动状态发生改变。因为力是改变物体运动状态的原因，所以王亚平对冰墩墩有力的作用。根据相互作用力的原理可知，冰墩墩同时对王亚平有力的作用，故A错误；
在太空中，冰墩墩处于失重状态，即它不受竖直向下的重力作用，因此冰墩墩在运动过程中不会向下运动，因此沿水平方向抛出即可，故B错误；
抛出的冰墩墩不受任何力作用，即受到的外力为零，那么它应该做匀速直线运动，故C错误，D正确。
5．（2022七下·丽水期末）如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动。假设在运动过程中重力突然消失，物体将( )
A．立即停止运动
B．向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
C．向右沿水平方向做匀速直线运动
D．向右上方做匀速直线运动
【答案】C
【解析】根据牛顿定律可知，即物体在不受任何外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】假设在运动过程中重力突然消失，则对水平面的压力、水平面对物体的支持力、摩擦力都会同时消失。根据牛顿第一定律我们知道，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。因为物体原来是向右运动，当外力突然消失，物体仍然保持原来的运动状态，所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动。
故ABD错误，C正确。
6．小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（ ）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】A
【解析】根据惯性的知识对两种情景进行分析判断。
【解答】甲：原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态，脚受到石块的阻力，则下半身由运动状态变成静止状态。而由于惯性，它的上半身会继续向前运动，所以会向前跌倒；
乙：原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态，脚踩到西瓜皮后迅速向前移动。由于惯性，它的上半身会继续保持原来的速度，所以他会向后跌倒。
综上所述，在两种情形中，小刚的脚的运动状态改变，而上半身由于惯性保持原来的运动状态，故A正确，而B、C、D错误。
7．（2021七下·柯桥期末）如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
【答案】C
【解析】（1）斜向上抛出时物体，到达最高点时水平方向的速度不为零；
甲在竖直方向上运动，到达最高点时速度为零；乙为斜向上运动，到达最高点时，它在竖直方向上速度为零，而水平方向上速度不变，故A错误；
甲和乙在空中运动时，都只受竖直向下的重力作用，故B错误；
甲原来为静止状态，最高点时突然一切外力消失，甲由于惯性会保持原来的静止状态，故C正确；
乙在水平方向上速度不为零，最高点时突然一切外力消失，乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动，故D错误。
8．（2022七下·南浔期末）“泼水节”是云南傣族最隆重的节日。从科学角度分析，泼水的原理是：水原来与脸盆一起向前运动，当脸盆突然停止运动时，脸盆中的水由于 仍然要 ，于是水就从脸盆中泼了出去。
【答案】惯性；向前运动
【解析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性，根据惯性的知识解答。
【解答】水原来与脸盆一起向前运动，当脸盆突然停止运动时，脸盆中的水由于惯性仍然要向前运动，于是水就从脸盆中泼了出去。
9．（2023七下·东阳期末）如图，小球从A点摆动到C点（不计空气阻力），小球在B点的时候，受力 （选填“平衡”或“不平衡”）。若在C点的时候外力突然消失，接下去小球将 （选填“静止”或“匀速直线运动”）。
【答案】不平衡；静止
【解析】牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】当小球沿ABC的轨迹下落到最低点B时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态；当小球到达C点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态。
10．如图所示，小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线 (填“a”“b”“c”或“d”)运动，你判断的依据是 。若轨道变为半圆形，当小球滚至右侧最高点时，若一切外力全部消失，它将 。
【答案】B；物体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】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，当小球运动到C点时，它的运动方向为水平方向。如果此时一切外力消失，那么小球会沿路线b运动，依据是：物体不受外力作用时将保持原来的运动状态不变。
（2）若轨道为半圆形，当小滚至右侧最高点时，此时它的速度为零。如果一切外力消失，那么它将保持原来的静止状态。
11．（2022七下·金东期末）北京冬奥会已成功举办，冰壶作为冬奥会重要项目之一深受观众喜爱。如图为投掷壶从出发点A运动至D点并撞击目标壶的路径。
（1）投掷壶离开手后能在冰道上继续前行是因为冰壶具有 。
（2）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力能改变物体的 。
【答案】（1）惯性（2）运动状态(或运动方向)
【解析】（1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（2）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】（1）投掷壶离开手后能在冰道上继续前行是因为冰壶具有惯性。
（2）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力能改变物体的运动状态(或运动方向)。
12．（2022七下·南浔期末）“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略﹑笛卡尔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：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，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： (用字母表示)。
（2）笛卡尔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”，笛卡尔的观点有什么不足
（3）下列结论的得出与“牛顿第一定律”研究方法相同的是( )
A．光的反射与折射规律 B．真空不能传声 C．二力平衡的条件
【答案】（1）CAB （2）没有涉及静止物体及运动规律 （3）B
【解析】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。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。
【解答】(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，所以选C再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CAB。
(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，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。
(3)得出“牛顿第一定律”的研究方法是实验推理法；
A：光的反射与折射规律，控制变量法，故A不符合题意；
B：探究真空不能传声实验采用了实验推理法，故B符合题意；
C：二力平衡的条件，控制变量法，故C不符合题意；故选B。
13．小科探究运动和力的关系时，设计了如图所示的实验。让同一小车从同一斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上的运动情况。
（1）实验时，让同一小车从同一斜面的 滑下，使小车到达水平面时的速度相同。
（2）小科通过如图甲、乙、丙所示的三次实验，能够得出结论：阻力越小，物体滑行距离越远，滑行时间越长。在此基础上，小科作出了科学推理(如表所示)，表中“ ”处的内容为 。
真实实验 过渡阶段 理想实验
阻力 较大 较小 变小
滑行距离 较近 较远 变远 无限远
滑行时间 较短 较长 变长 无限长
（3）假设小车到达水平面时的初速度为v ，并且在毛巾、棉布和木板上小车的速度是均匀减小的，则实验中三次速度变化如图丁所示。请在图上画出小车在理想实验时的速度变化情况。
【答案】（1）同一位置 （2）0
（3）
【解析】（1）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则速度越大；
（2）根据表格数据的变化规律推测“？”出的数据；
（3）根据小车受到的阻力为0时的速度变化规律分析解答。
【解答】（1）实验时，让同一小车从同一斜面的同一位置滑下，使小车到达水平面时的速度相同。
（2）根据表格数据第一行可知，阻力越来越小，而阻力最小的情形就是变成0时，因此“？”为0；
（3）根据题意可知，当小车受到的阻力为0时，它的速度将不会减小，即保持v0做匀速直线运动，如下图所示：
14．（2023七下·余杭期末）小金同学为模仿伽利略斜面实验”探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和玻璃的平面上，观察并记录小车水平滑行的距离。(不计空气阻力)
（1）在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是 。
（2）小金根据图甲实验绘制出小车速度一时间关系图，其中在玻璃表面滑行的图象是 (选填”a”、”b”或”c”)。
（3）图丙是各科学家先后对”运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是 。
A．亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B．伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C．相对牛顿的观点，笛卡尔观点未涉及静止物体
D．”牛顿第一定律”是牛顿通过实验直接得出的结论
E．科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
【答案】（1）使小车到达水平面时的速度相同 （2）c （3）C
【解析】牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
【解答】（1）小车从斜面的同一位置静止释放 ， 使小车到达水平面时的速度相同 ，控制变量的唯一（阻力）；
（2） 玻璃表面滑行 ，速度减小珴最慢，故为C；
（3）B.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因；
D.牛顿第一定律是通过实验加推理的方式得到的，故ACE正确。
15．小涛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：
a．如图甲将毛巾铺在水平木板上，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。
b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，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。
c．如图丙，取下棉布，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“a”“b'或“c”)。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越 ，速度减小得越 。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将 。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 。
（5）上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和 。
（6）从这个实验可以推测出的结论是 。
【答案】（1）b （2）远；慢 （3）做匀速直线运动 （4）速度相同 （5）控制变量法
（6）假如小车在运动过程中不受任何阻力，小车将永远地运动下去，运动速度保持不变(合理即可)
【解析】（1）探究水平面上的阻力对物体运动的影响时，要保证小车到达水平面时的速度相同，而改变水平面上的阻力。甲和丙中，斜面上都是木板，而乙中斜面上铺上毛巾，这会导致小车的速度减小，对实验结果产生影响。
（2）比较甲和丙可知，小车在木板上受到的阻力小于毛巾上的阻力，此时运动距离大于毛巾上的距离。当小车运动时，速度减小的越慢，运动时间越长，则运动距离越远。
（3）根据实验可知，小车受到的阻力越小，则速度减小越慢，运动距离越长，则如果受到的阻力为零，那么小车的速度就不会减小，即始终沿直线做匀速直线运动。
（4）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，它的速度越大，根据控制变量法的要求分析解答。
（5）探究一个因素对物理量的影响时，控制其它因素相同，这就是控制变量法。
（6）根据实验现象，推测小车不受阻力时的运动状态。
【解答】（1）a、c中斜面都没有铺毛巾，只有b中斜面上铺上毛巾，则以上操作中错误的一次是b。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越远，速度减小得越慢。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同。
（5）上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和控制变量法 。
（6）从这个实验可以推测出的结论是：假如小车在运动过程中不受任何阻力，小车将永远地运动下去，运动速度保持不变(合理即可)。
16．（2022七下·婺城期末）为助力冬奥会，筑起冬奥梦，各地开展多项比赛活动，其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动，它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲，轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行；需要停止时，可以用力踩下鞋子根部的刹车器（如图乙），人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
【答案】①轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行，是因为力的作用是相互的；
②需要停止时，用力踩下鞋子根部的刹车器，可在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；
③人继续往前滑行一小段距离，是因为人具有惯性；
④最后会慢慢停下，是摩擦力改变了人的运动状态。
【解析】根据题干的描述，分析轮滑运动，可从物体间力的作用的相互性、力的作用效果、增大或减小摩擦的方法、惯性等角度进行解释。
【解答】①轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行，是因为力的作用是相互的；
②需要停止时，用力踩下鞋子根部刹车器，可在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；
③人继续往前滑行一小段距离，是因为人具有惯性；
④最后会慢慢停下，是摩擦力改变了人的运动状态。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第4节 牛顿第一定律
考点一、牛顿第一定律
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件，“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总 “总”指的是总是这样，没有例外
或 “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答，因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下：目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的具体应用。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
典例1：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
变式1：（2023七下·东阳期末）在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变
B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态
C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落
D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落
变式2：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 。
变式3：（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
考点二、力和运动的关系
由牛顿第-定律知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，即物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受外力时，将保持匀速直线运动。要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用，由此可见，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。
典例1：如图一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且FA．该物体不可能运动
B．该物体运动状态一定变化
C．该物体运动方向一定变化
D．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
变式1：牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，由此判断，下列说法中，正确的是（ ）
A．物体受到外力作用时运动状态一定会改变
B．不受力的物体，只能保持静止状态
C．物体的运动状态发生变化时，该物体一定受到了力的作用
D．变速运动的物体运动状态一定改变，而匀速转动的物体运动状态一定不变
变式2：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3：（2023七下·上虞期末）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的 ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做 运动。
考点三、惯性
牛顿第一定律告诉我们，一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质，即原来静止的物体，保持静止状态，原来做匀速直线运动的物体，保持匀速直线运动状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等，都是利用了物体的惯性。
惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性，是指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量大还是小，无论是静止还是运动，无论受力还是不受力，都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1：下列给出了几种事例，涉及了惯性知识且其中利用惯性的是 。
①从树上掉下的苹果
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下
④绕地球做圆周运动的人造卫星
⑤跳远运动员都要助跑一段距离才起跳
⑥拍衣服上灰尘时，抖几下衣服
⑦公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车
变式1：一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2：（2023七下·上城期末）如图所示，小金同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球，采用了手拿球筒中部竖直向下敲击桌面的方法。对这一情境分析合理的是（ ）
A．羽毛球卡在球筒中，是因为球受到向上的摩擦力
B．敲击桌子时，羽毛球会从筒的上端出来
C．击打的速度越快，羽毛球具有的惯性越大
D．击打球筒时，球筒没有惯性
变式3：（2022七下·仙居期末）棉被中棉花的纤维粗而短，用细木棍拍打时，纤维易断裂。但是被子使用一段时间后，里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等，通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子，以达到减少纤维断裂和除尘的目的。请用所学知识解释其中的原因。
1．正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇将（ ）
A．速度越来越快 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做曲线运动 D．做匀速直线运动
2．（2023七下·柯桥期末）滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失则小柯与滑板将（ ）
A．在最高点停下来 B．水平方向匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来 D．斜向上匀速直线运动
3．（2023七下·金东期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B．一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
4．（2022七下·新昌期末）物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（ ）
A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用
B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动
D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动
5．（2022七下·丽水期末）如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动。假设在运动过程中重力突然消失，物体将( )
A．立即停止运动
B．向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
C．向右沿水平方向做匀速直线运动
D．向右上方做匀速直线运动
6．小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（ ）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
7．（2021七下·柯桥期末）如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
8．（2022七下·南浔期末）“泼水节”是云南傣族最隆重的节日。从科学角度分析，泼水的原理是：水原来与脸盆一起向前运动，当脸盆突然停止运动时，脸盆中的水由于 仍然要 ，于是水就从脸盆中泼了出去。
9．（2023七下·东阳期末）如图，小球从A点摆动到C点（不计空气阻力），小球在B点的时候，受力 （选填“平衡”或“不平衡”）。若在C点的时候外力突然消失，接下去小球将 （选填“静止”或“匀速直线运动”）。
10．如图所示，小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线 (填“a”“b”“c”或“d”)运动，你判断的依据是 。若轨道变为半圆形，当小球滚至右侧最高点时，若一切外力全部消失，它将 。
11．（2022七下·金东期末）北京冬奥会已成功举办，冰壶作为冬奥会重要项目之一深受观众喜爱。如图为投掷壶从出发点A运动至D点并撞击目标壶的路径。
（1）投掷壶离开手后能在冰道上继续前行是因为冰壶具有 。
（2）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力能改变物体的 。
12．（2022七下·南浔期末）“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略﹑笛卡尔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：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，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： (用字母表示)。
（2）笛卡尔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”，笛卡尔的观点有什么不足
（3）下列结论的得出与“牛顿第一定律”研究方法相同的是( )
A．光的反射与折射规律 B．真空不能传声 C．二力平衡的条件
13．小科探究运动和力的关系时，设计了如图所示的实验。让同一小车从同一斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上的运动情况。
（1）实验时，让同一小车从同一斜面的 滑下，使小车到达水平面时的速度相同。
（2）小科通过如图甲、乙、丙所示的三次实验，能够得出结论：阻力越小，物体滑行距离越远，滑行时间越长。在此基础上，小科作出了科学推理(如表所示)，表中“ ”处的内容为 。
真实实验 过渡阶段 理想实验
阻力 较大 较小 变小
滑行距离 较近 较远 变远 无限远
滑行时间 较短 较长 变长 无限长
（3）假设小车到达水平面时的初速度为v ，并且在毛巾、棉布和木板上小车的速度是均匀减小的，则实验中三次速度变化如图丁所示。请在图上画出小车在理想实验时的速度变化情况。
14．（2023七下·余杭期末）小金同学为模仿伽利略斜面实验”探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和玻璃的平面上，观察并记录小车水平滑行的距离。(不计空气阻力)
（1）在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是 。
（2）小金根据图甲实验绘制出小车速度一时间关系图，其中在玻璃表面滑行的图象是 (选填”a”、”b”或”c”)。
（3）图丙是各科学家先后对”运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是 。
A．亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B．伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C．相对牛顿的观点，笛卡尔观点未涉及静止物体
D．”牛顿第一定律”是牛顿通过实验直接得出的结论
E．科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
15．小涛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：
a．如图甲将毛巾铺在水平木板上，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。
b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，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。
c．如图丙，取下棉布，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“a”“b'或“c”)。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越 ，速度减小得越 。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将 。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 。
（5）上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和 。
（6）从这个实验可以推测出的结论是 。
16．（2022七下·婺城期末）为助力冬奥会，筑起冬奥梦，各地开展多项比赛活动，其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动，它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲，轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行；需要停止时，可以用力踩下鞋子根部的刹车器（如图乙），人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
思维导图
典例分析
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