8.1牛顿第一定律
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知识点一 实验:探究阻力对物体运动的影响.
1.要点提示:
(1)实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下(目的:使小车到达斜面底部的 相同)。
(2)通过改变水平面的粗糙程度来改变小车在水平面所受的 。
(3)通过小车在水平面上运动的距离,来判断小车所受阻力对速度变化的影响,所用物理研究方法为 。
(4)推理法的应用(假设小车与水平面间没有阻力时小车的运动情况)。
2.实验结论
(1)在其他条件相同时,水平面越光滑,小车受到的阻力 ,速度减小得 ,滑行的距离 。
(2)实验结论推理:假如水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,即小车将做 。
例1 小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车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滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题 的方法是 (选填“微小量放大”“模型”或“控制变量”)法。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)根据以上实验结果可以设想:如果接触面光滑到没有摩擦且足够长,小车将一直做 运动。这里用到的实验方法是 。
A.控制变量法 B.转换法 C.理想实验法
(4)在此实验基础上通过推理可知观点 (选填“A”或“B”)是正确的。
A.物体的运动不需要力来维持
B.力是维持物体运动的原因
同步变式拓展
1.在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示,用同一小车从同一斜面上滑下,接着在材料不同的水平面上继续运动,分别停在图中所示位置。
(1)让小车从同一斜面上的 (选填“相同高度”或“不同高度”)滑下,是为了控制小车到达水平面时的 相同。
(2)由实验得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,速度减小得越 ,滑行距离越 。
(3)由此可推理:若水平面绝对光滑,阻力为零,小车将会做 运动。
知识点二 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体在没有 时,总保持 状态或 状态。这就是牛顿第一定律。
(2)牛顿第一定律是在大量 的基础上,通过进一步的 出来的。它不能用实验直接验证。
2.对牛顿第一定律的解读
(1)对象:“一切物体”说明该定律对于所有物体都适用。
(2)条件:“没有受到力的作用”,一是该物体真正不受到力的作用,这是一种理想化的情况。二是该物体所受合力为零,它的作用效果等效为不受任何力的作用时的作用效果。
(3)结论:“总保持静止状态或匀速直线运动状态”,是指物体不受力时,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。
(4)牛顿第一定律表明: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。
例2 如图所示,小球沿弧形斜槽从A 点运动到水平轨道的 B 点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是 ( )
A.匀速直线运动
B.立即停止运动
C.速度越来越快
D.速度越来越慢
同步变式拓展
2.如图所示,王亚平老师在做太空抛物实验。抛出后的冰墩墩不受外力作用,下列判断正确的是 ( )
A.冰墩墩会静止
B.冰墩墩竖直加速下落
C.冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动
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D.冰墩墩的运动方向会不断改变
课时同步作业
第一阶 基础过关精练
1.人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,下面是三位不同时代科学家的主要观点,这三种观点形成的先后顺序是 ( )
A.①②③ B.③①②
C.②③① D.③②①
2.关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
3.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的运动状态发生改变,一定受到力的作用
C.物体只要运动就需要力的作用
D.物体受到力的作用,运动状态一定改变
4.悬挂在天花板上的电灯处于静止状态,假如从某一时刻起,电灯所受的一切外力同时消失,那么电灯将 ( )
A.做匀速直线运动 B.保持静止状态
C.运动越来越慢 D.向下加速运动
5.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,下列有关叙述正确的是 ( )
A.实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越近
D.根据以上实验现象进一步推理抽象概括,可以得出牛顿第一定律
6.(重庆中考)被誉为“经典力学奠基人”的物理学家 总结出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。为纪念他对物理学的贡献,物理学中用他的名字作为 (填物理量名称)的单位。
7.如图所示,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,则小球会沿路线 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 。
8.如图所示,冰壶离手后,此时 (选填“受到”或“不受”)人的推力作用,冰壶继续向前运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;冰壶最终变为静止是因为受到了阻力的作用,说明力是 (选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
9.如图所示,是“探究运动和力的关系”的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,目的是让小车在水平面上开始运动的速度 。
(2)实验中为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是改变水平面的 。
(3)为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况,实验的顺序应该是让小车在水平面上受到的阻力 (选填“先大后小”或“先小后大”)。
(4)实验表明,表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越 (选填“远”或“近”),进而推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做 运动。
(5)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 。
(6)牛顿第一定律告诉了我们,物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持,牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
第二阶 能力拓展训练
10.关于运动和力,下列说法中正确的是 ( )
A.物体受到了力的作用,运动状态一定改变
B.物体受平衡力作用,一定保持匀速直线运动状态
C.物体不受外力作用,运动状态一定不变
D.物体处于静止状态,一定不受外力作用
11.如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。当铅球在飞行过程中,运动到最高点时,一切外力消失,则铅球( )
A.将会沿着水平方向运动
B.将会静止在该点
C.仍会掉在b点
D.将会竖直掉下来
12.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从如图所示的三种不同斜面顶端由静止下滑,记下小车停下的位置,测出小车在水平“路面”上运动的路程并记录。
实验序号 “路面”材料 小车运动的路程/ cm
1 毛巾 40
2 棉布 70
3 木板 110
(1)以上操作中错误的一句话是: 。
(2)纠正错误后重新进行实验,根据表中数据可判断,如果有一种“路面”材料比木板更光滑,则小车运动的路程将 (选填“大于”“小于”或“等于”)在木板“路面”上运动的路程,小车的运动状态改变得更 (选填“快”或“慢”)。
(3)在实际实验中,常常发现小车会滑出水平桌面,无法记录其滑行距离,在不添加实验器材的基础上,通过 ,使其不再滑出水平桌面。
(4)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做 ,说明运动的物体 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 (填序号)。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
8.1.2 惯性
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知识点一 惯 性
1.概念:一切物体都有保持 的性质,我们把这种性质叫做惯性。
2.对惯性的理解:
(1)惯性是一切物体所固有的一种属性。任何物体在任何情况下都有惯性。
(2)惯性的大小只与物体的质量有关,物体质量越大,惯性越大(注:惯性的大小与物体运动速度的大小无关);惯性越大的物体运动状态越不易被改变。
(3)惯性不是力,它是一种性质。不能说物体“受到惯性”或“惯性作用”;只能说物体“由于惯性”或“具有惯性”。
例1 下列关于惯性的说法,正确的是( )
A.高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大,惯性越大
B.跳高运动员助跑起跳是为了增大惯性
C.羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小
D.宇宙飞船在太空中运行时没有惯性
同步变式拓展
1.下列关于惯性说法正确的是 ( )
A.静止在草坪上的足球没有惯性
B.高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大.
C.百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用
D.歼击机战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强战斗机的灵活性
知识点二 生产与生活中的惯性
在日常的生产和生活中,有很多利用惯性和防止惯性危害(不可说成防止惯性,惯性不能防止)的实例。
(1)体育比赛中的各种投掷项目,跳远等,都利用了惯性。
(2)交通中与惯性相关的条例:限速行驶、系安全带、严禁超载、保持车距等,都属于防止惯性带来的危害。
例2 生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是 ( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
同步变式拓展
2.下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )
A.汽车在行驶时要保持一定的车距
B.手枪射出子弹能继续飞行
C.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
课时同步作业
第一阶 基础过关精练
1.关于惯性的理解,下列说法中错误的是( )
A.物体在不受外力作用时,它的运动状态是不会变的
B.物体在不受外力作用时的运动状态,取决于物体的初始运动状态
C.惯性的大小与物体的质量有关
D.地球上的物体都有惯性,在太空行走的航天员没有惯性
2.下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
B.汽车在行驶时,要保持一定的车距
C.锤柄向下撞击,锤头就紧套在锤柄上
D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
3.下列交通提示用语和惯性无关的是 ( )
A.车辆起步,站稳扶好
B.珍爱生命,远离酒驾
C.保持车距,安全行驶
D.学校路段,减速慢行
4.小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是 ( )
A.小东和妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于受到惯性力的作用
C.驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
5.如图所示的各种生活现象中,不属于利用惯性的是 ( )
6.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,当他脚的运动状态突然改变时,他的 (选填“脚”或“上身”)由于惯性仍保持原来的运动状态。
7.人站在行驶的汽车上,如果汽车突然加速,身体会向 倒;如果汽车急刹车,身体会向 倒;如果汽车向右急转弯,身体会向 倒。(均选填“前”“后”“左”或“右”)
8.小明同学坐在正常行驶的火车厢里(面向火车行驶方向),当火车在水平铁轨上行驶时,突然看到桌面上原来静止的玻璃球向后滚动,这是由于 (选填“火车”或“玻璃球”)具有惯性,说明火车在 (选填“加速”“减速”或“匀速”)行驶。
9.如图所示,用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,鸡蛋由于具有 并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持 状态。
10.商场里的自动扶梯为人们的出行带来了极大的便利。当人随扶梯快运动到楼面时若不小心会向 方摔倒,这是因为 ,要保持原来的运动状态。
11.当汽车突然启动的时候,乘客由于具有 ,会向 (选填“前”或“后”)方倾倒;若甲、乙两辆运动的车发生碰撞时,两车司机均为前额受伤,则甲、乙两车最可能是 (选填“迎面”或“追尾”)碰撞。
第二阶 能力拓展训练
12.研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在 ( )
A.小明前排乘客身上
B.小明的身上
C.小明后排乘客身上
D.无法判断
13.如图所示,质量分别为M 和m的两个物体A和B(M>m),将它们放在水平且光滑的平板车上,平板车足够长,车以速度v向右运动,不计空气阻力,当车突然停止运动时 ( )
A.两物块都立即静止
B. B 物块运动得快,A物块运动得慢,B将撞上A
C. B 物块运动得慢,A物块运动得快,两物块间距离加大
D.两物块都以原来的速度v水平向右运动,它们之间距离保持不变
第1课时 牛顿第一定律
知识点一:1.(1)速度 (2)阻力 (3)转换法
2.(1)越小 越慢 越远 (2)匀速直线运动
例1:(1)同一高度 控制变量 (2)远 慢 (3)匀速直线C (4)A
【同步变式拓展】1.(1)相同高度 初速度 (2)小 慢远 (3)匀速直线
知识点二:1.(1)受到力的作用 静止 匀速直线运动(2)经验事实 推理而概括 例2:A
【同步变式拓展】2. C
【课时同步作业】1. C 2. D 3. B 4. B 5. D 6.牛顿力 7. 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 8.不受 不需要 改变 9.(1)相同 (2)粗糙程度 (3)先大后小 (4)远 匀速直线 (5)静止状态或匀速直线运动状态 (6)不需要 不能 10. C 11. A12.(1)让小车从如图所示的三种不同斜面顶端由静止下滑(2)大于 慢 (3)降低小车在斜面上下滑的高度 (4)匀速直线运动 不需要 (5)C
第 2 课时 惯 性
知识点一:1.原来运动状态不变 例1:C
【同步变式拓展】1. D
知识点二:例2:D
【同步变式拓展】2. A
【课时同步作业】1. D 2. B 3. B 4. C 5. C 6.运动 上身 7.后 前 左 8.玻璃球 加速 9.惯性 匀速直线运动 10.前 人具有惯性 11.惯性 后 迎面 12. B13. D