第1节 牛顿第一运动定律(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求 层级达标
理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 学考层级 1.知道科学家关于力与运动关系的探究历程,认识科学研究是不断完善的。2.知道伽利略的理想实验,能够体会理想实验的科学性与正确性。3.知道惯性的概念,能够应用惯性知识解决生活中的相关问题。
选考层级 1.理解牛顿第一运动定律内容,会应用牛顿第一运动定律解释相关现象。2.可根据现在条件,结合当前器材,证明理想斜面实验结论的正确性。
逐点清(一) 力与运动的关系
[多维度理解]
1.亚里士多德的观点
有外力的作用时物体才能运动,要______物体的运动就需要外力。
2.伽利略的理想实验
(1)实验设计:
让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下,冲上右侧斜面,则
①小球将上升到释放时的高度。
②减小右侧斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来释放时的高度。
③继续减小右侧斜面的倾角,最后变成水平面,小球将沿水平面永远运动下去。
(2)实验结论:物体在水平面上做匀速直线运动时并不需要外力来维持。反驳了亚里士多德的观点。
(3)笛卡儿的观点:若没有其他原因,运动物体将继续以______________沿直线运动。
(4)力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体__________的原因。
3.伽利略理想实验的推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持不变,并且一直沿直线运动下去。
4.理想实验的意义
(1)伽利略的理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示自然规律。
(2)伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法。第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位。
(3)揭示了力不是维持物体运动的原因。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。( )
(2)笛卡儿认为物体的运动状态不需要力来维持。( )
(3)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( )
2.关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.只要接触面“相当光滑”,物体在水平面上就能匀速运动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨,就能使实验成功
D.要使物体运动就必须有力的作用,没有力的作用物体就静止
3.(选自粤教版教材“观察与思考”)如图甲所示是伽利略针和单摆实验装置示意图,将一单摆上端固定,摆球拉向一边,由静止释放小球,小球会摆动到另一边,用水平尺子标记其高度。
(1)如图乙所示是伽利略针和单摆实验过程示意图。将单摆悬挂在一定点O处,将小球拉到左边A处,与尺子同高度的地方,从静止释放小球,可以观察到什么现象?小球运动到右边,能达到同等高度的位置吗?
(2)在小球悬点O的正下方O1处固定一根针,当球由左边A处往右边摆动时,碰到针,它还会摆到相同的高度吗?
(3)提高针的位置至点O2,小球还会摆到相同的高度吗?
(4)多次改变小球的悬点并观察小球的运动路径,受到了什么启发?这个轨迹跟哪个实验设想类似?
逐点清(二) 牛顿第一运动定律及其意义
[多维度理解]
1.内容:一切物体总保持________________或________状态,除非有________迫使它改变这种状态。
2.牛顿第一运动定律的物理意义
(1)揭示了力与运动的关系。
(2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性,所以牛顿第一运动定律也叫_________。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)牛顿第一定律是可以用实验来验证的。( )
(2)牛顿认为力是改变物体运动状态的原因。( )
(3)牛顿第一定律说明一切物体具有惯性。( )
2.(2024·济南学考检测)(多选)下列物理现象中,可以用牛顿第一定律解释的是( )
A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来
B.物体如果向正北方向运动,其受外力方向必须指向正北
C.如果没有外力作用,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向
D.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
3.关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律无法用实验验证,因此无实际意义
B.不受外力作用时,物体静止不动
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
逐点清(三) 惯性
[多维度理解]
1.内容:任何物体都有保持______或______________状态不变的属性,物理学中将这种属性称为惯性。
2.惯性的大小
(1)________是惯性大小的唯一量度。质量越大,惯性越大;反之则越小。
(2)惯性大小与物体运动状态(速度)、受力情况以及所处地理位置均无关。
3.惯性的表现
(1)不受力时,惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或________状态。
(2)受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。质量越大,惯性越大,运动状态越难以改变。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)物体的惯性大小决定于物体的质量大小。( )
(2)物体做匀速直线运动时,没有惯性。( )
(3)惯性是物体的固有属性。( )
2.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,它的惯性就越大
B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性
C.各种机床的底座做得很笨重,目的是增大惯性
D.“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同(燃料消耗忽略不计)
3.在某次跳板跳水比赛中,运动员离开跳板后先上升再下落,只研究运动员在竖直方向上的运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员离开跳板后能上升一段距离是因为受到向上的升力
B.运动员上升到最高点后会下落是因为运动员具有惯性
C.运动员在上升过程中惯性会逐渐减小
D.运动员在下落过程中惯性保持不变
第1节 牛顿第一运动定律
逐点清(一)
[多维度理解]
1.维持 2.(3)原来的速度 (4)运动状态
[全方位练明]
1.(1)√ (2)√ (3)×
2.选B 理想实验在实际情况下是永远不能实现的,其条件永远是理想化的,选项B正确;即使接触面“相当光滑”,也不会达到没有摩擦力的程度,选项A错误;利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件,仍然存在一定的阻力,只不过阻力很小而已,选项C错误;力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动的原因,选项D错误。
3.提示:(1)(2)观察到的现象是小球总能摆到相同的高度。
(3)针的位置越高。摆球运动的轨迹越长,运动得越远,仍会摆到相同高度。
(4)改变小球的悬点,小球的运动轨迹AB,AC,AD(如题图乙所示),与理想斜面实验相似。
逐点清(二)
[多维度理解]
1.匀速直线运动 静止 外力 2.(2)惯性定律
[全方位练明]
1.(1)× (2)√ (3)√
2.选CD 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,直到有外力迫使它改变这种状态为止,没有外力作用时,物体可以做匀速直线运动,不一定静止,故A错误;物体向正北方向做匀速直线运动时,可以不受外力,当受向正北方向的力作用时,它向北运动的速度会变大,当受向正南方向的力作用时,它向北运动的速度会减小,但仍可以向正北方向运动,B错误;C、D两种说法均符合牛顿第一定律,C、D正确。
3.选D 牛顿第一定律虽然无法用实验验证,但它阐述了运动和力的关系,其得到的一切结论经过实践证明都是正确的,故A项错误;牛顿第一定律描述了物体在不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动或静止状态,故B项错误;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,故C项错误,D项正确。
逐点清(三)
[多维度理解]
1.静止 匀速直线运动 2.(1)质量 3.(1)静止
[全方位练明]
1.(1)√ (2)× (3)√
2.选C 物体的惯性大小与物体的质量有关,质量不变惯性不变,与运动状态无关,A、B错误;各种机床的底座做得很笨重,目的是增大惯性,使其静止的状态不易改变,C正确;“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计),因为质量不变,D错误。
3.选D 运动员离开跳板后能上升一段距离是因为运动员具有惯性,A错误;运动员上升到最高点后会下落是因为运动员受到重力作用,B错误;物体惯性的大小只与物体的质量有关,运动员在上升过程和下落过程中质量不变,惯性保持不变,C错误,D正确。(共67张PPT)
牛顿第一运动定律
(强基课—逐点理清物理观念)
第1节
课标要求 层级达标 理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 学考层级 1.知道科学家关于力与运动关系的探究历程,认识科学研究是不断完善的。
2.知道伽利略的理想实验,能够体会理想实验的科学性与正确性。
3.知道惯性的概念,能够应用惯性知识解决生活中的相关问题。
理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 选考层级 1.理解牛顿第一运动定律内容,会应用牛顿第一运动定律解释相关现象。
2.可根据现在条件,结合当前器材,证明理想斜面实验结论的正确性。
续表
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逐点清(一) 力与运动的关系
2
逐点清(二) 牛顿第一运动定律及其意义
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逐点清(三) 惯性
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课时跟踪检测
CONTENTS
目录
逐点清(一) 力与运动的关系
1.亚里士多德的观点
有外力的作用时物体才能运动,要______物体的运动就需要外力。
多维度理解
维持
①小球将上升到释放时的高度。
②减小右侧斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来释放时的高度。
③继续减小右侧斜面的倾角,最后变成水平面,小球将沿水平面永远运动下去。
(2)实验结论:物体在水平面上做匀速直线运动时并不需要外力来维持。反驳了亚里士多德的观点。
(3)笛卡儿的观点:若没有其他原因,运动物体将继续以_____________沿直线运动。
(4)力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体___________的原因。
原来的速度
运动状态
3.伽利略理想实验的推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持不变,并且一直沿直线运动下去。
4.理想实验的意义
(1)伽利略的理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示自然规律。
(2)伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法。第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位。
(3)揭示了力不是维持物体运动的原因。
1.判断下列说法是否正确。
(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。 ( )
(2)笛卡儿认为物体的运动状态不需要力来维持。 ( )
(3)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。 ( )
全方位练明
√
√
×
2.关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.只要接触面“相当光滑”,物体在水平面上就能匀速运动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨,就能使实验成功
D.要使物体运动就必须有力的作用,没有力的作用物体就静止
√
解析:理想实验在实际情况下是永远不能实现的,其条件永远是理想化的,选项B正确;即使接触面“相当光滑”,也不会达到没有摩擦力的程度,选项A错误;利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件,仍然存在一定的阻力,只不过阻力很小而已,选项C错误;力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动的原因,选项D错误。
3.(选自粤教版教材“观察与思考”)如图甲所示是伽利略针和单摆实验装置示意图,将一单摆上端固定,摆球拉向一边,由静止释放小球,小球会摆动到另一边,用水平尺子标记其高度。
(1)如图乙所示是伽利略针和单摆实验过程示意图。将单摆悬挂在一定点O处,将小球拉到左边A处,与尺子同高度的地方,从静止释放小球,可以观察到什么现象?小球运动到右边,能达到同等高度的位置吗?
(2)在小球悬点O的正下方O1处固定一根针,当球由左边A处往右边摆动时,碰到针,它还会摆到相同的高度吗?
提示:观察到的现象是小球总能摆到相同的高度。
(3)提高针的位置至点O2,小球还会摆到相同的高度吗?
提示:针的位置越高。摆球运动的轨迹越长,运动得越远,仍会摆到相同高度。
(4)多次改变小球的悬点并观察小球的运动路径,受到了什么启发?这个轨迹跟哪个实验设想类似?
提示:改变小球的悬点,小球的运动轨迹AB,AC,AD(如题图乙所示),与理想斜面实验相似。
逐点清(二) 牛顿第一运动
定律及其意义
1.内容:一切物体总保持________________或_______状态,除非有________迫使它改变这种状态。
多维度理解
匀速直线运动
静止
外力
2.牛顿第一运动定律的物理意义
(1)揭示了力与运动的关系。
(2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性,所以牛顿第一运动定律也叫____________ 。
惯性定律
1.判断下列说法是否正确。
(1)牛顿第一定律是可以用实验来验证的。 ( )
(2)牛顿认为力是改变物体运动状态的原因。 ( )
(3)牛顿第一定律说明一切物体具有惯性。 ( )
全方位练明
×
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2.(2024·济南学考检测)(多选)下列物理现象中,可以用牛顿第一定律解释的是( )
A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来
B.物体如果向正北方向运动,其受外力方向必须指向正北
C.如果没有外力作用,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向
D.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
√
√
解析:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,直到有外力迫使它改变这种状态为止,没有外力作用时,物体可以做匀速直线运动,不一定静止,故A错误;物体向正北方向做匀速直线运动时,可以不受外力,当受向正北方向的力作用时,它向北运动的速度会变大,当受向正南方向的力作用时,它向北运动的速度会减小,但仍可以向正北方向运动,B错误;C、D两种说法均符合牛顿第一定律,C、D正确。
3.关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律无法用实验验证,因此无实际意义
B.不受外力作用时,物体静止不动
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
√
解析:牛顿第一定律虽然无法用实验验证,但它阐述了运动和力的关系,其得到的一切结论经过实践证明都是正确的,故A项错误;牛顿第一定律描述了物体在不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动或静止状态,故B项错误;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,故C项错误,D项正确。
逐点清(三) 惯性
1.内容:任何物体都有保持______或______________状态不变的属性,物理学中将这种属性称为惯性。
2.惯性的大小
(1)____ 是惯性大小的唯一量度。质量越大,惯性越大;反之则越小。
(2)惯性大小与物体运动状态(速度)、受力情况以及所处地理位置均无关。
多维度理解
静止
匀速直线运动
质量
3.惯性的表现
(1)不受力时,惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或______状态。
(2)受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。质量越大,惯性越大,运动状态越难以改变。
静止
1.判断下列说法是否正确。
(1)物体的惯性大小决定于物体的质量大小。 ( )
(2)物体做匀速直线运动时,没有惯性。 ( )
(3)惯性是物体的固有属性。 ( )
全方位练明
√
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√
2.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,它的惯性就越大
B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性
C.各种机床的底座做得很笨重,目的是增大惯性
D.“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同(燃料消耗忽略不计)
√
解析:物体的惯性大小与物体的质量有关,质量不变惯性不变,与运动状态无关,A、B错误;各种机床的底座做得很笨重,目的是增大惯性,使其静止的状态不易改变,C正确;“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计),因为质量不变,D错误。
3.在某次跳板跳水比赛中,运动员离开跳板后先上升再下落,只研究运动员在竖直方向上的运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员离开跳板后能上升一段距离是因为受到向上的升力
B.运动员上升到最高点后会下落是因为运动员具有惯性
C.运动员在上升过程中惯性会逐渐减小
D.运动员在下落过程中惯性保持不变
√
解析:运动员离开跳板后能上升一段距离是因为运动员具有惯性,A错误;运动员上升到最高点后会下落是因为运动员受到重力作用,B错误;物体惯性的大小只与物体的质量有关,运动员在上升过程和下落过程中质量不变,惯性保持不变,C错误,D正确。
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A级——学考达标
1.牛顿第一定律是几代思想家、科学家不断追求力与运动之间本质关系的重要成果。以“滑冰运动员用力就运动,不用力就会慢慢停下来”这一现象为例,下面的说法错误的是( )
A.亚里士多德根据日常经验,强调了明显外力(如:人力)对运动的影响,但忽视了摩擦因素
B.伽利略发现了隐藏的摩擦因素对运动的影响,并通过理想实验逻辑推理,得到运动不需要力来维持
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C.滑冰运动员不用力还能滑行一段距离,是因为人具有惯性
D.笛卡儿将物体之间复杂多样的各种相互作用抽象成为“力”
解析:亚里士多德认为如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用,说明他强调了明显外力(如:人力)对运动的影响,但忽视了摩擦因素,A正确;
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伽利略发现了隐藏的摩擦因素对运动的影响,并通过理想实验逻辑推理,得到运动不需要力来维持,B正确;滑冰运动员不用力还能滑行一段距离,是因为人具有惯性,C正确;无论是亚里士多德、伽利略还是笛卡儿都没有建立力的概念,牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”,为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念,D错误。
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A.运动员的运动需要力来维持
B.停止用力,运动员停下来是具有惯性的表现
C.停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用
D.速度越大,停下所需时间越长,说明惯性的大小和速度有关
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解析:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用,而继续运动是因为惯性,故B错误,C正确;摩擦力一定时,根据运动学公式可知,速度越大,停下所需时间越长,但惯性与自身的质量有关,与速度无关,故D错误。
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4.牛顿是近代科学的开创者,他一生致力于科学研究,有许多重大发明,为科学事业做出了巨大的贡献,他提出的牛顿运动三定律成为经典力学的基础。由牛顿第一定律可知( )
A.合力停止作用后,物体就会慢慢停下来
B.物体的速度改变时,一定受到合力的作用
C.物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性
D.力是改变物体运动状态的原因,也就是改变物体惯性的原因
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解析:合力停止作用后,物体速度保持不变,故A错误;力是改变速度的原因,物体的速度改变时,合力一定不为零,故B正确;惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,故C错误;力是改变物体运动状态的原因,惯性大小只与物体的质量有关,与受力无关,故D错误。
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A.先静止,后向右做加速运动
B.先向左匀速运动,后做加速运动
C.先向右匀速运动,后做减速运动
D.上述三种情况都有可能
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解析:水滴下落时,水平方向保持原来的速度,若车匀速运动,车的水平位移与水滴的水平位移相同,则落在B点;若车向左加速运动,则水滴仍保持下落时的水平速度,而车的水平位移增大,故水滴可能落在A处;同理,车向右减速运动,水滴也可能落在A处,故选项B、C正确。
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6.如图所示,甲车快速倒车时车尾撞上静止的乙车车头,导致两车司机受伤。根据牛顿运动定律,下列情形最有可能出现的是( )
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解析:甲车向后倒车撞到乙车上而停止运动,甲车司机相对于甲车向后运动,甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受伤。乙车静止,乙车车头由于受到撞击而导致乙车向后运动,乙车司机相对于乙车向前运动,所以乙车司机由于惯性保持静止而和乙车的方向盘相碰,造成乙车司机胸部受伤,故B正确,A、C、D错误。
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解析:惯性的大小只取决于物体的质量,和物体的运动状态无关,故A错误;当油罐车加速前进时,由于惯性油向后涌动,所以油的液面应前低后高,故B错误;当油罐车减速前进时,油向前涌动,油的液面前高后低,故C错误;当挡板间油的质量相对小时,油的惯性小,所以可以有效减小变速时油的涌动,故D正确。
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A.甲的惯性更大
B.乙的惯性更大
C.甲、乙的惯性一样大
D.甲、乙的惯性大小与速度有关
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解析:质量越大的物体其惯性越大,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,即惯性的大小与物体做什么样的运动无关,也跟物体速度的大小无关,只与物体的质量有关,物体所具有的惯性越大,物体的运动状态越难以改变。因此,在甲、乙相互作用的过程中,由于甲的质量大于乙的质量,所以甲的惯性更大,甲的运动状态相对乙难以改变,故A正确。
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解析:每次实验时,使小车从斜面的同一高度静止滑下,是为了保证小车刚达到水平面时,初速度相同,故A正确;由于小车具有惯性,小车会继续向前运动,故B正确;水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,故小车在水平面上前进的距离越短,故C错误;根据牛顿第一定律,物体不受外力,则一直保持原来的运动状态,故D正确。
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①若小明面向车头,则列车向右转弯
②若小明面向车头,则列车向左转弯
③若小明面向车尾,则列车向右转弯
④若小明面向车尾,则列车向左转弯
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A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:车厢静止时,小明的视线跟扶手柱子近似在一条直线,现在小明看到列车如题图b所示的情境说明小明相对柱子向右偏移,若小明面向车头,则列车向左转弯,若小明面向车尾,则列车向右转弯。故选C。
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B级——选考进阶
11.静止在水平地面上的密闭装置内部如图甲所示,装置内部固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球,忽略杆和球间的摩擦,由于装置从静止开始沿某一水平方向做直线运动,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置运动的方向是( )
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A.东 B.南 C.西 D.北
解析:忽略杆和球间的摩擦,装置从静止开始沿某一水平方向做直线运动,小球由于惯性仍然要保持原来的静止状态,所以小球相对于装置会向相反方向运动;从题图乙的俯视图可知,小球由于惯性,相对于装置向北运动,则说明装置是向南运动的,B正确,A、C、D错误。
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A.细线均竖直
B.A线左倾,C线右倾,B线竖直
C.细线均左倾
D.A线右倾,C线左倾,B线竖直
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解析:当用力向右突然拉动水箱,由于ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,A球的惯性大于相同体积的水的惯性,线向左倾斜;B球的惯性与相同体积的水的惯性相同,线不倾斜,仍竖直;而C球的惯性小于相同体积的水的惯性,线向右倾斜。故选B。
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13.(2024·吉林高一联考期末)图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景,图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景,则下列说法正确的是( )
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A.小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度
B.小张摔倒是因为脚的速度变为0,上半身仍保持原来的运动状态
C.人行走越快越容易摔倒,因此速度越大,人的惯性越大
D.小李摔倒是因为小李的惯性变小了
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解析:小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小,脚不能立刻停下来,脚向前滑,由于惯性,上半身还要保持原来的运动状态,小李下半身的速度大于上半身的速度,所以会向后倾倒,故A错误;小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止,小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,小张向前摔倒,故B正确;惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故C、D错误。
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解析:当小车遇到障碍物时,小车将停止。
如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动;木块下部受到一个向左的摩擦力,运动状态发生改变,很快停止,故此时木块将向右倾倒。
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(2)如果小车上表面光滑,木块将如何运动?
答案:向右做匀速直线运动
解析:如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块都将由于惯性而保持向右做匀速直线运动。
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4课时跟踪检测(十九) 牛顿第一运动定律
(选择题1~10小题,每小题4分;11~13小题,每小题6分。本检测卷满分70分)
A级——学考达标
1.牛顿第一定律是几代思想家、科学家不断追求力与运动之间本质关系的重要成果。以“滑冰运动员用力就运动,不用力就会慢慢停下来”这一现象为例,下面的说法错误的是( )
A.亚里士多德根据日常经验,强调了明显外力(如:人力)对运动的影响,但忽视了摩擦因素
B.伽利略发现了隐藏的摩擦因素对运动的影响,并通过理想实验逻辑推理,得到运动不需要力来维持
C.滑冰运动员不用力还能滑行一段距离,是因为人具有惯性
D.笛卡儿将物体之间复杂多样的各种相互作用抽象成为“力”
2.如图所示,正在喷洒农药的无人机沿水平方向匀速飞行。随着药液不断喷出,无人机(包括未喷出的药液)的惯性( )
A.保持不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.与其运动状态无关
3.如图所示,滑冰运动员用力将冰刀后蹬,可以向前滑行;停止用力,会逐渐停下,且滑行的速度越大,停下所需时间越长,滑的越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法,你认为正确的是( )
A.运动员的运动需要力来维持
B.停止用力,运动员停下来是具有惯性的表现
C.停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用
D.速度越大,停下所需时间越长,说明惯性的大小和速度有关
4.牛顿是近代科学的开创者,他一生致力于科学研究,有许多重大发明,为科学事业做出了巨大的贡献,他提出的牛顿运动三定律成为经典力学的基础。由牛顿第一定律可知( )
A.合力停止作用后,物体就会慢慢停下来
B.物体的速度改变时,一定受到合力的作用
C.物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性
D.力是改变物体运动状态的原因,也就是改变物体惯性的原因
5.(多选)在列车的车厢内,有一个自来水龙头C。第一段时间内,水滴落在水龙头的正下方B点,第二段时间内,水滴落在B点的右方A点,如图所示。那么列车可能的运动是( )
A.先静止,后向右做加速运动
B.先向左匀速运动,后做加速运动
C.先向右匀速运动,后做减速运动
D.上述三种情况都有可能
6.如图所示,甲车快速倒车时车尾撞上静止的乙车车头,导致两车司机受伤。根据牛顿运动定律,下列情形最有可能出现的是( )
A.甲司机胸部受伤
B.乙司机胸部受伤
C.两位司机都是背部受伤
D.两位司机都是胸部受伤
7.大型油罐车内部设置了一些固定挡板,如图所示,油罐车在水平路面上行驶,下列说法正确的是( )
A.油罐车匀速前进时,油没有惯性
B.油罐车加速前进时,油的液面仍然保持水平
C.油罐车减速前进时,两挡板间油的液面前低后高
D.挡板间油的质量相对小,可以有效减小变速时油的涌动
8.(2024·临沂高一调研)如图所示,在水平地面上,甲、乙两位小朋友踩着滑板面对面静止站立,甲的质量为m1=30 kg,乙的质量为m2=25 kg,他们相互轻推一下对方后,甲向左后退2.5 m后停下,乙向右后退3 m后停下,下列判断正确的是( )
A.甲的惯性更大
B.乙的惯性更大
C.甲、乙的惯性一样大
D.甲、乙的惯性大小与速度有关
9.如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( )
A.每次实验时,应使小车从斜面的同一高度静止滑下
B.由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动
C.水平面越粗糙,小车在水平面上前进的距离越远
D.运动的物体若不受阻力,将一直运动下去
10.地铁静止时,小明观察到车厢
中间的扶手柱子近似在一条直线上如图a所示,现在小明看到列车如图b所示,扶手柱不在一条直线上了,则正确的是( )
①若小明面向车头,则列车向右转弯
②若小明面向车头,则列车向左转弯
③若小明面向车尾,则列车向右转弯
④若小明面向车尾,则列车向左转弯
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
B级——选考进阶
11.静止在水平地面上的密闭装置内部如图甲所示,装置内部固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球,忽略杆和球间的摩擦,由于装置从静止开始沿某一水平方向做直线运动,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置运动的方向是( )
A.东 B.南
C.西 D.北
12.如图所示,在光滑水平面上有一密闭水箱,其中水的密度为ρ0,A、B、C三个小球的密度分别为ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,均用细线系在水箱中,开始时水箱静止,细线竖直,现用力向右突然拉动水箱的瞬间,则( )
A.细线均竖直
B.A线左倾,C线右倾,B线竖直
C.细线均左倾
D.A线右倾,C线左倾,B线竖直
13.(2024·吉林高一联考期末)图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景,图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景,则下列说法正确的是( )
A.小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度
B.小张摔倒是因为脚的速度变为0,上半身仍保持原来的运动状态
C.人行走越快越容易摔倒,因此速度越大,人的惯性越大
D.小李摔倒是因为小李的惯性变小了
14.(12分)如图所示,一木块和小车一起向右做匀速直线运动,当小车遇到一障碍物的瞬间,则:(设小车不反弹)
(1)如果小车上表面粗糙,木块将如何运动?
(2)如果小车上表面光滑,木块将如何运动?
课时跟踪检测(十九)
1.选D 亚里士多德认为如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用,说明他强调了明显外力(如:人力)对运动的影响,但忽视了摩擦因素,A正确;伽利略发现了隐藏的摩擦因素对运动的影响,并通过理想实验逻辑推理,得到运动不需要力来维持,B正确;滑冰运动员不用力还能滑行一段距离,是因为人具有惯性,C正确;无论是亚里士多德、伽利略还是笛卡儿都没有建立力的概念,牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”,为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念,D错误。
2.选C 随着药液不断喷出,无人机(包括未喷出的药液)质量变小,所以惯性变小。故选C。
3.选C 力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用,而继续运动是因为惯性,故B错误,C正确;摩擦力一定时,根据运动学公式可知,速度越大,停下所需时间越长,但惯性与自身的质量有关,与速度无关,故D错误。
4.选B 合力停止作用后,物体速度保持不变,故A错误;力是改变速度的原因,物体的速度改变时,合力一定不为零,故B正确;惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,故C错误;力是改变物体运动状态的原因,惯性大小只与物体的质量有关,与受力无关,故D错误。
5.选BC 水滴下落时,水平方向保持原来的速度,若车匀速运动,车的水平位移与水滴的水平位移相同,则落在B点;若车向左加速运动,则水滴仍保持下落时的水平速度,而车的水平位移增大,故水滴可能落在A处;同理,车向右减速运动,水滴也可能落在A处,故选项B、C正确。
6.选B 甲车向后倒车撞到乙车上而停止运动,甲车司机相对于甲车向后运动,甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受伤。乙车静止,乙车车头由于受到撞击而导致乙车向后运动,乙车司机相对于乙车向前运动,所以乙车司机由于惯性保持静止而和乙车的方向盘相碰,造成乙车司机胸部受伤,故B正确,A、C、D错误。
7.选D 惯性的大小只取决于物体的质量,和物体的运动状态无关,故A错误;当油罐车加速前进时,由于惯性油向后涌动,所以油的液面应前低后高,故B错误;当油罐车减速前进时,油向前涌动,油的液面前高后低,故C错误;当挡板间油的质量相对小时,油的惯性小,所以可以有效减小变速时油的涌动,故D正确。
8.选A 质量越大的物体其惯性越大,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,即惯性的大小与物体做什么样的运动无关,也跟物体速度的大小无关,只与物体的质量有关,物体所具有的惯性越大,物体的运动状态越难以改变。因此,在甲、乙相互作用的过程中,由于甲的质量大于乙的质量,所以甲的惯性更大,甲的运动状态相对乙难以改变,故A正确。
9.选C 每次实验时,使小车从斜面的同一高度静止滑下,是为了保证小车刚达到水平面时,初速度相同,故A正确;由于小车具有惯性,小车会继续向前运动,故B正确;水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,故小车在水平面上前进的距离越短,故C错误;根据牛顿第一定律,物体不受外力,则一直保持原来的运动状态,故D正确。
10.选C 车厢静止时,小明的视线跟扶手柱子近似在一条直线,现在小明看到列车如题图b所示的情境说明小明相对柱子向右偏移,若小明面向车头,则列车向左转弯,若小明面向车尾,则列车向右转弯。故选C。
11.选B 忽略杆和球间的摩擦,装置从静止开始沿某一水平方向做直线运动,小球由于惯性仍然要保持原来的静止状态,所以小球相对于装置会向相反方向运动;从题图乙的俯视图可知,小球由于惯性,相对于装置向北运动,则说明装置是向南运动的,B正确,A、C、D错误。
12.选B 当用力向右突然拉动水箱,由于ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,A球的惯性大于相同体积的水的惯性,线向左倾斜;B球的惯性与相同体积的水的惯性相同,线不倾斜,仍竖直;而C球的惯性小于相同体积的水的惯性,线向右倾斜。故选B。
13.选B 小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小,脚不能立刻停下来,脚向前滑,由于惯性,上半身还要保持原来的运动状态,小李下半身的速度大于上半身的速度,所以会向后倾倒,故A错误;小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止,小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,小张向前摔倒,故B正确;惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故C、D错误。
14.解析:当小车遇到障碍物时,小车将停止。
(1)如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动;木块下部受到一个向左的摩擦力,运动状态发生改变,很快停止,故此时木块将向右倾倒。
(2)如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块都将由于惯性而保持向右做匀速直线运动。
答案:(1)向右倾倒 (2)向右做匀速直线运动
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