第一节 牛顿第一定律
[学习目标] 1.了解科学家对“运动和力”认识的发展历程。2.理解牛顿第一定律的内容和意义(重难点)。3.明确惯性的概念,会用惯性解释有关现象,知道质量是惯性大小的唯一量度(重点)。
一、对运动和力关系的探索
1.亚里士多德的观点
亚里士多德从日常生活经验出发: ,物体才运动;撤掉力,运动就停止,他得出结论,力是 的原因。
2.伽利略的研究
(1)伽利略认为,运动的物体之所以会停下来是因为受到 的阻碍作用。
(2)理想斜面实验:如图所示,让静止的小球从第一个斜面滚下,冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球将达到 。减小第二个斜面的倾角,小球仍会达到 ,但要通过更长的路程,当第二个斜面放平,小球只能以恒定的速度 。
(3)推理结论: 。
(4)意义:伽利略设计的斜面实验虽然是想象中的实验,但它建立在 的基础上。 是科学研究中一种重要方法。伽利略对科学推理方法的发现和运用,是人类思想史上伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。
3.笛卡尔的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以 沿着 运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
4.牛顿在伽利略和笛卡尔等人研究的基础上得出牛顿第一定律。伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据。
(1)伽利略的理想实验是无法实现的。( )
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( )
(3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。( )
例1 伽利略曾设计过一个斜面实验:让小球沿一个斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上另一个斜面;减小第二个斜面的倾角,重复实验,直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片。关于小球在斜面上的运动说法正确的是( )
A.小球在第二个斜面上运动越来越慢,主要是摩擦作用的影响
B.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
C.该实验完全是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础
D.该实验证明了力是维持物体运动的原因
二、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持 状态或 状态,直到有外力 。
说明:运动状态改变即速度发生变化,有三种情况:
(1)速度的方向不变, 改变。
(2)速度的大小不变, 改变。
(3)速度的 同时改变。
2.对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系:
①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。
②物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律无法用实验直接验证,它所描述的是一种理想状态,即不受外力的状态,但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
(3)揭示了一切物体都具有的一种 属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫 定律。
3.惯性:物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性。
(1)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡尔工作的基础上总结出来的。( )
(2)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。( )
(3)不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义。( )
例2 (多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律描述的状态可以用实验直接验证
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动
D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
三、惯性的理解和应用
1.公交车在运行时突然急刹车,车内乘客身体为什么会向前倾倒?
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2.如图,一个弹簧压缩后用细线拴住,两边紧靠两辆质量不同的小车(m甲>m乙),剪断细线后,弹簧同时弹射两小车,我们发现质量小的乙车加速度大,运动状态容易改变,质量大的甲车加速度小,运动状态不容易改变,这说明什么?
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1.惯性是物体的 属性, 物体都具有惯性。
2.物体惯性的大小由 决定,与物体的运动状态 ,与是否受力 ,与物体的速度大小无关。
3.惯性的表现
(1)在不受力的条件下,惯性表现出维持其原来运动状态的“能力”,有“惰性”的意思。
(2)在受力的条件下,惯性的大小表现为运动状态改变的难易程度。质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
(1)速度越大,物体的惯性越大。( )
(2)受力越大,物体的惯性越大。( )
(3)物体从竖直向上运动的气球上掉落后,立即向下运动。( )
例3 (2023·珠海市期中)下列说法中正确的是( )
A.从枪膛中飞出的子弹,在惯性力作用下飞行
B.满载的卡车比空车难以停下来,是因为前者的惯性比后者大
C.物体在粗糙水平路面上比在光滑水平路面上难以推动,是因为前者惯性大
D.喷气式飞机起飞后越飞越快,说明它的惯性越来越大
例4 很多城市公交车内的横杆上挂着多只“手环”。一乘客面向行车方向坐在车上观察前方的“手环”,下列说法正确的是( )
A.车突然加速时,“手环”仍然自然下垂
B.车突然减速时,“手环”仍然自然下垂
C.若“手环”偏向右侧,则说明车在右转弯
D.若“手环”偏向右侧,则说明车在左转弯
答案精析
一、
1.有力作用在物体上 维持物体运动
2.(1)摩擦力 (2)与原来同样的高度
同一高度 一直运动下去
(3)物体的运动不需要力来维持 (4)可靠事实 理想实验
3.同一速度 一条直线
易错辨析
(1)√ (2)× (3)√
例1 B [小球在斜面上运动越来越慢,主要是重力作用的影响,摩擦作用影响很小,故A错误;该实验说明了物体的运动不需要力来维持,故B正确,D错误;该理想实验是以斜面实验真实的实验为基础,再通过合理逻辑推理得到的结果,故C错误。]
二、
1.匀速直线运动 静止 迫使它改变这种状态为止 (1)大小 (2)方向
(3)大小和方向
2.(3)固有 惯性
3.匀速直线运动 静止
易错辨析
(1)√ (2)× (3)×
例2 BD [牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,是一种理想状态,不能用实验直接验证,A错误,B正确;牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,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,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦力的作用改变了木块的运动状态;奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了原来的运动状态,C错误,D正确。]
三、
1.乘客随车一起运动,当急刹车时,车停止运动,乘客的下半部分受到车的摩擦力作用也随车停止运动,而上半部分由于要保持原来的运动状态,故向前倾倒。
2.说明车的惯性与质量有关,质量大惯性大,质量小惯性小。
梳理与总结
1.固有 一切
2.质量 无关 无关
易错辨析
(1)× (2)× (3)×
例3 B [惯性是物体的固有属性,而不是作用力,A错误;质量越大,惯性越大,所以满载的卡车比空车难以停下来,是因为前者的惯性比后者大,B正确;物体在粗糙水平路面上比在光滑水平路面上难以推动,是因为前者受到摩擦力,C错误;惯性只跟物体质量有关,喷气式飞机起飞后越飞越快,是因为飞机在加速,D错误。]
例4 D [车突然加速时,由于惯性作用,“手环”要保持原来的运动状态,所以要向后偏,故A错误;车突然减速时,由于惯性作用,“手环”要保持原来的运动状态,所以要向前偏,故B错误;车转弯时,由于惯性的作用,“手环”要保持原来的运动状态,此时车转弯方向和“手环”偏转的情况相反,若“手环”偏向右侧,则车向左转弯,故C错误,D正确。](共48张PPT)
DISIZHANG
第四章
第一节 牛顿第一定律
1.了解科学家对“运动和力”认识的发展历程。
2.理解牛顿第一定律的内容和意义(重难点)。
3.明确惯性的概念,会用惯性解释有关现象,知道质量是惯性大小的唯一量度(重点)。
学习目标
一、对运动和力关系的探索
二、牛顿第一定律
课时对点练
内容索引
三、惯性的理解和应用
对运动和力关系的探索
一
1.亚里士多德的观点
亚里士多德从日常生活经验出发: ,物体才运动;撤掉力,运动就停止,他得出结论,力是 的原因。
有力作用在物体上
维持物体运动
2.伽利略的研究
(1)伽利略认为,运动的物体之所以会停下来是因为受到 的阻碍作用。
(2)理想斜面实验:如图所示,让静止的小球从第一个斜面滚下,冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球将达到 。减小第二个斜面的倾角,小球仍会达到 ,但要通过更长的路程,当第二个斜面放平,小球只能以恒定的速度 。
摩擦力
与原来同样的高度
同一高度
一直运动下去
(3)推理结论: 。
(4)意义:伽利略设计的斜面实验虽然是想象中的实验,但它建立在____
_____的基础上。 是科学研究中一种重要方法。伽利略对科学推理方法的发现和运用,是人类思想史上伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。
物体的运动不需要力来维持
可靠
事实
理想实验
3.笛卡尔的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以_________沿着 运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
4.牛顿在伽利略和笛卡尔等人研究的基础上得出牛顿第一定律。伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据。
同一速度
一条直线
(1)伽利略的理想实验是无法实现的。( )
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( )
(3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。( )
×
√
√
伽利略曾设计过一个斜面实验:让小球沿一个斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上另一个斜面;减小第二个斜面的倾角,重复实验,直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片。关于小球在斜面上的运动说法正确的是
A.小球在第二个斜面上运动越来越慢,主要是
摩擦作用的影响
B.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
C.该实验完全是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础
D.该实验证明了力是维持物体运动的原因
例1
√
小球在斜面上运动越来越慢,主要是重力作
用的影响,摩擦作用影响很小,故A错误;
该实验说明了物体的运动不需要力来维持,
故B正确,D错误;
该理想实验是以斜面实验真实的实验为基础,再通过合理逻辑推理得到的结果,故C错误。
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牛顿第一定律
二
1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持 状态或 状态,直到有外力 。
说明:运动状态改变即速度发生变化,有三种情况:
(1)速度的方向不变, 改变。
(2)速度的大小不变, 改变。
(3)速度的 同时改变。
匀速直线运动
静止
迫使它改变这种状态为止
大小
方向
大小和方向
2.对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系:
①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。
②物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律无法用实验直接验证,它所描述的是一种理想状态,即不受外力的状态,但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
(3)揭示了一切物体都具有的一种 属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫 定律。
3.惯性:物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性。
固有
惯性
匀速直线运动
静止
(1)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡尔工作的基础上总结出来的。
( )
(2)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。( )
(3)不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义。
( )
×
√
×
(多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是
A.牛顿第一定律描述的状态可以用实验直接验证
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动
D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用迫使他改变
原来的运动状态
例2
√
√
牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,是一种理想状态,不能用实验直接验证,A错误,B正确;
牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,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,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦力的作用改变了木块的运动状态;奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了原来的运动状态,C错误,D正确。
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惯性的理解和应用
三
1.公交车在运行时突然急刹车,车内乘客身体为什么会向前倾倒?
答案 乘客随车一起运动,当急刹车时,车停止运动,乘客的下半部分受到车的摩擦力作用也随车停止运动,而上半部分由于要保持原来的运动状态,故向前倾倒。
2.如图,一个弹簧压缩后用细线拴住,两边紧靠两辆质量不同的小车(m甲>m乙),剪断细线后,弹簧同时弹射两小车,我们发现质量小的乙车加速度大,运动状态容易改变,质量大的甲车加速度小,运动状态不容易改变,这说明什么?
答案 说明车的惯性与质量有关,质量大惯性大,质量小惯性小。
1.惯性是物体的 属性, 物体都具有惯性。
2.物体惯性的大小由 决定,与物体的运动状态 ,与是否受力______,与物体的速度大小无关。
3.惯性的表现
(1)在不受力的条件下,惯性表现出维持其原来运动状态的“能力”,有“惰性”的意思。
(2)在受力的条件下,惯性的大小表现为运动状态改变的难易程度。质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
梳理与总结
固有
一切
质量
无关
无关
(1)速度越大,物体的惯性越大。( )
(2)受力越大,物体的惯性越大。( )
(3)物体从竖直向上运动的气球上掉落后,立即向下运动。( )
×
×
×
(2023·珠海市期中)下列说法中正确的是
A.从枪膛中飞出的子弹,在惯性力作用下飞行
B.满载的卡车比空车难以停下来,是因为前者的惯性比后者大
C.物体在粗糙水平路面上比在光滑水平路面上难以推动,是因为前者惯
性大
D.喷气式飞机起飞后越飞越快,说明它的惯性越来越大
例3
√
惯性是物体的固有属性,而不是作用力,A错误;
质量越大,惯性越大,所以满载的卡车比空车难以停下来,是因为前者的惯性比后者大,B正确;
物体在粗糙水平路面上比在光滑水平路面上难以推动,是因为前者受到摩擦力,C错误;
惯性只跟物体质量有关,喷气式飞机起飞后越飞越快,是因为飞机在加速,D错误。
很多城市公交车内的横杆上挂着多只“手环”。一乘客面向行车方向坐在车上观察前方的“手环”,下列说法正确的是
A.车突然加速时,“手环”仍然自然下垂
B.车突然减速时,“手环”仍然自然下垂
C.若“手环”偏向右侧,则说明车在右转弯
D.若“手环”偏向右侧,则说明车在左转弯
例4
√
车突然加速时,由于惯性作用,“手环”要保持原来的运动状态,所以要向后偏,故A错误;
车突然减速时,由于惯性作用,“手环”要保持原来的运动状态,所以要向前偏,故B错误;
车转弯时,由于惯性的作用,“手环”要保持原来的运动状态,此时车转弯方向和“手环”偏转的情况相反,若“手环”偏向右侧,则车向左转弯,故C错误,D正确。
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课时对点练
四
考点一 对牛顿第一定律的理解
1.(多选)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是
A.伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D.伽利略认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
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基础对点练
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伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因,故A正确;
笛卡尔和伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献,故B正确;
伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故C错误;
亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动,故D错误。
2.关于牛顿第一定律,下列理解正确的是
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不能用实验直
接验证
B.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
C.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的,所
以这条定律可能是错误的
D.向上抛出的物体,在向上运动的过程中,一定受到向上的作用力,否
则不可能向上运动
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牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不能用实验直接验证,但这条定律是正确的,A正确,C错误;
牛顿第一定律反映了物体不受力时的运动规律,B错误;
向上抛出的物体,由于惯性继续向上运动,D错误。
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3.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非有作用力迫使它改变这种状态。这句话中,改变物体的“这种状态”就是改变物体的
A.质量 B.加速度
C.速度 D.惯性
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4.伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点。如图,实验时,水平面上铺上不同的材料,将小车由斜面体的同一高度静止释放,经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是
A.通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B.该实验说明力是维持物体运动的原因
C.如果小车与水平面间没有摩擦力,则小车
最终会停止
D.实验时,将小车由同一高度释放是为了使
小车到斜面体底端的速度相等
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牛顿第一定律不是实验定律,A错误;
该实验说明力不是维持物体运动状态的原因,
B错误;
摩擦力越小,则小车运动得越远,由此得出的
结论是如果水平面光滑,则小车将沿着水平面
一直运动下去,C错误;
控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同,D正确。
考点二 惯性的理解与应用
5.(2024·广东省高一期末)下列情况不可能出现的是
A.惯性很小的物体速度很大
B.质量很小的物体惯性很大
C.惯性很小的物体体积很大
D.惯性很大的物体受力很小
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惯性是物体的固有属性,惯性的大小只与物体的质量有关,惯性的大小与物体的速度、体积、受力大小等因素无关。所以不可能出现的是质量很小的物体惯性很大,因此B项符合题意,故选B。
6.关于惯性,下列说法中正确的是
A.汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
B.相同的两个推车,载货质量大的更难使其停下来,表明质量大的物体
惯性大
C.汽车转弯后前进方向发生了改变,表明物体速度方向改变,其惯性也
随之改变
D.被抛出的小球,因为速度的大小和方向都发生了改变,所以其惯性也
发生变化
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惯性是物体本身的一种属性,任何物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动状态以及速度的大小和方向均无关,A、C、D错误,B正确。
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7.(2023·揭阳市高一期末)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示,某同学坐在列车的车厢内,列车正在前进中,桌面上有一个小球相对桌面静止。如果发现小球突然运动,可以根据小球的运动,分析判断列车的运动。下列判断正确的是
A.小球相对桌面向前运动,可知列车在减速前进
B.小球相对桌面向后运动,可知列车在匀速前进
C.小球相对桌面向前运动,可知列车在加速前进
D.小球相对桌面向后运动,可知列车在减速前进
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若小球相对桌面向后运动,说明列车的速度
大于小球的速度,故可知列车在加速前进,
选项B、D错误;
若小球相对桌面向前运动,可知列车的速度
小于小球的速度,故列车在减速前进,选项A正确,C错误。
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8.《中华人民共和国道路交通安全法》规定,机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带,这是因为使用安全带可以
A.减小人的惯性 B.减小车的惯性
C.增大人的惯性 D.减小因惯性造成的伤害
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能力综合练
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惯性只与质量有关,故使用安全带不能改变惯性的大小,但可以减小因惯性造成的伤害,故D正确,A、B、C错误。
9.如图所示,在水平且足够长的上表面光滑的小车上,质量分别为2m、m的A、B两个物块随车一起以2 m/s的速度在水平地面上向右做匀速运动。若某时刻车突然停下,空气阻力不计,则下列说法正确的是
A.A与B可能会相碰
B.A与B不会相碰,因为B的质量较小,惯性较
小,B比A的速度更大
C.由于A的质量较大,惯性较大,A、B间的距离逐渐减小,直至A与B
相碰
D.由于惯性,A、B均保持2 m/s的速度做匀速运动,A与B不会相碰
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因为小车上表面光滑,所以两个物块在水平方向上没有受到外力作用,当车突然停下时,由于惯性,两物块将保持2 m/s的速度不变而继续做匀速运动,不会相碰,故D正确。
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10.(2024·东莞市东莞中学松山湖学校期中)我国高铁技术全球领先,高铁使人们出行更加便捷,速度快,安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是图中的
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列车启动过程中,速度增大,即杯子的速度增大,而杯子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态,所以水相对杯子向后运动。故选C。
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11.如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端;方案二:手持球筒,使球与球筒一起下落敲击水平面,假设球筒与水平面碰后速度立即变为0,下列说法正确的是
A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒
上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下
端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0,其惯性随之消失
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方案一中用力击打羽毛球筒的上端,球筒向下运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故A正确,B错误;
方案二中球与球筒一起下落敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用
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羽毛球的惯性,使其从下端出来,故C错误;
惯性是物体本身的属性,与速度无关,故D错误。
12.(多选)如图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面的说法中正确的是
A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线被拉断
B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线被拉断
C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线被拉断
D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线被拉断
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尖子生选练
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缓慢增加拉力时,CD线上的力较大,CD线先断,突然猛力一拉,重球惯性较大,速度变化慢,CD线上的拉力瞬间几乎没变,AB线先断,故选A、C。
返回作业30 牛顿第一定律
(分值:100分)
1~7题每题7分,共49分
考点一 对牛顿第一定律的理解
1.(多选)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是 ( )
A.伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D.伽利略认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
2.关于牛顿第一定律,下列理解正确的是 ( )
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不能用实验直接验证
B.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
C.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的,所以这条定律可能是错误的
D.向上抛出的物体,在向上运动的过程中,一定受到向上的作用力,否则不可能向上运动
3.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非有作用力迫使它改变这种状态。这句话中,改变物体的“这种状态”就是改变物体的 ( )
A.质量 B.加速度
C.速度 D.惯性
4.伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点。如图,实验时,水平面上铺上不同的材料,将小车由斜面体的同一高度静止释放,经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是 ( )
A.通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B.该实验说明力是维持物体运动的原因
C.如果小车与水平面间没有摩擦力,则小车最终会停止
D.实验时,将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等
考点二 惯性的理解与应用
5.(2024·广东省高一期末)下列情况不可能出现的是 ( )
A.惯性很小的物体速度很大
B.质量很小的物体惯性很大
C.惯性很小的物体体积很大
D.惯性很大的物体受力很小
6.关于惯性,下列说法中正确的是 ( )
A.汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
B.相同的两个推车,载货质量大的更难使其停下来,表明质量大的物体惯性大
C.汽车转弯后前进方向发生了改变,表明物体速度方向改变,其惯性也随之改变
D.被抛出的小球,因为速度的大小和方向都发生了改变,所以其惯性也发生变化
7.(2023·揭阳市高一期末)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示,某同学坐在列车的车厢内,列车正在前进中,桌面上有一个小球相对桌面静止。如果发现小球突然运动,可以根据小球的运动,分析判断列车的运动。下列判断正确的是 ( )
A.小球相对桌面向前运动,可知列车在减速前进
B.小球相对桌面向后运动,可知列车在匀速前进
C.小球相对桌面向前运动,可知列车在加速前进
D.小球相对桌面向后运动,可知列车在减速前进
8~11题每题10分,共40分
8.《中华人民共和国道路交通安全法》规定,机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带,这是因为使用安全带可以 ( )
A.减小人的惯性 B.减小车的惯性
C.增大人的惯性 D.减小因惯性造成的伤害
9.如图所示,在水平且足够长的上表面光滑的小车上,质量分别为2m、m的A、B两个物块随车一起以2 m/s的速度在水平地面上向右做匀速运动。若某时刻车突然停下,空气阻力不计,则下列说法正确的是 ( )
A.A与B可能会相碰
B.A与B不会相碰,因为B的质量较小,惯性较小,B比A的速度更大
C.由于A的质量较大,惯性较大,A、B间的距离逐渐减小,直至A与B相碰
D.由于惯性,A、B均保持2 m/s的速度做匀速运动,A与B不会相碰
10.(2024·东莞市东莞中学松山湖学校期中)我国高铁技术全球领先,高铁使人们出行更加便捷,速度快,安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是图中的 ( )
11.如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端;方案二:手持球筒,使球与球筒一起下落敲击水平面,假设球筒与水平面碰后速度立即变为0,下列说法正确的是 ( )
A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0,其惯性随之消失
(11分)
12.(多选)如图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面的说法中正确的是 ( )
A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线被拉断
B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线被拉断
C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线被拉断
D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线被拉断
答案精析
1.AB [伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因,故A正确;笛卡尔和伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献,故B正确;伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故C错误;亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动,故D错误。]
2.A [牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不能用实验直接验证,但这条定律是正确的,A正确,C错误;牛顿第一定律反映了物体不受力时的运动规律,B错误;向上抛出的物体,由于惯性继续向上运动,D错误。]
3.C
4.D [牛顿第一定律不是实验定律,A错误;该实验说明力不是维持物体运动状态的原因,B错误;摩擦力越小,则小车运动得越远,由此得出的结论是如果水平面光滑,则小车将沿着水平面一直运动下去,C错误;控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同,D正确。]
5.B [惯性是物体的固有属性,惯性的大小只与物体的质量有关,惯性的大小与物体的速度、体积、受力大小等因素无关。所以不可能出现的是质量很小的物体惯性很大,因此B项符合题意,故选B。]
6.B [惯性是物体本身的一种属性,任何物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动状态以及速度的大小和方向均无关,A、C、D错误,B正确。]
7.A [若小球相对桌面向后运动,说明列车的速度大于小球的速度,故可知列车在加速前进,选项B、D错误;若小球相对桌面向前运动,可知列车的速度小于小球的速度,故列车在减速前进,选项A正确,C错误。]
8.D [惯性只与质量有关,故使用安全带不能改变惯性的大小,但可以减小因惯性造成的伤害,故D正确,A、B、C错误。]
9.D [因为小车上表面光滑,所以两个物块在水平方向上没有受到外力作用,当车突然停下时,由于惯性,两物块将保持2 m/s的速度不变而继续做匀速运动,不会相碰,故D正确。]
10.C [列车启动过程中,速度增大,即杯子的速度增大,而杯子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态,所以水相对杯子向后运动。故选C。]
11.A [方案一中用力击打羽毛球筒的上端,球筒向下运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故A正确,B错误;方案二中球与球筒一起下落敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用羽毛球的惯性,使其从下端出来,故C错误;惯性是物体本身的属性,与速度无关,故D错误。]
12.AC [缓慢增加拉力时,CD线上的力较大,CD线先断,突然猛力一拉,重球惯性较大,速度变化慢,CD线上的拉力瞬间几乎没变,AB线先断,故选A、C。]