第四章 运动和力的关系
1.牛顿第一定律
题组一 对伽利略理想实验的理解
1.理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和合理的推论结合起来,可以深刻地揭示自然规律。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
2.(多选)伽利略根据“对接斜面实验”提出,“任何速度一旦施加给一个运动着的物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可保持不变,不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实,伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷;他还把重力看作物体固有的力,把它排除在外力之列。下列说法正确的是( )
A.“重力与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的
B.伽利略根据如图所示的实验结论,定义了速度的概念
C.笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时,将继续以同一速度沿同一直线运动
D.牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系
题组二 对牛顿第一定律的理解
3.根据牛顿第一定律可知,下列说法正确的是( )
A.静止的物体一定不受其他物体的作用
B.物体受力才会运动,当外力停止作用后,物体会慢慢停下来
C.物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用
D.物体不受力的作用运动状态也能改变
4.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可用实验来验证
B.不受外力作用时,物体运动状态保持不变是由于惯性
C.物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性
D.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因
5.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,A的上表面水平,在A的上表面上放一光滑的小球B。劈形物体A从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则曲线 D.抛物线
题组三 对惯性的理解
6.(2023·浙江6月选考2题)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
7.同学们到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验:如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法正确的是( )
A.站在地面上看,小球运动的轨迹是直线
B.小球相对于小火车运动的轨迹是曲线
C.小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D.小球能落回小孔是因为小球有惯性,在水平方向保持与小火车同速
8.如图,骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,自行车的结构和使用应用到多个物理知识。下列对其描述正确的是( )
A.骑自行车下坡时,人和自行车受到的惯性越来越大
B.把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
C.在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
9.对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )
A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.自行车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶
10.如图所示,在平直轨道上匀加速行驶的封闭车厢中,悬挂一个有滴管的盛油的容器,当滴管依次滴下三滴油时,三滴油落在车厢的地板上,下列说法正确的是( )
A.三滴油依次落在O点
B.三滴油依次落在O到A之间同一位置上
C.三滴油依次落在O到A之间,而且后一滴比前一滴离O点近些
D.三滴油依次落在O到B之间,而且后一滴比前一滴离O点远些
11.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变小,可以有效减少变速时油的涌动
12.(多选)小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机,在旅途中用它拍下了火车内桌面上塑料杯在不同瞬间的状态,如图中的甲、乙、丙所示,则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是( )
A.图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向左加速,图丙中火车突然向左减速
B.图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向右加速,图丙中火车突然向左加速
C.图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向右减速,图丙中火车突然向右加速
D.图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向左加速,图丙中火车突然向右减速
13.如图所示,一个盛水的容器固定在一辆小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )
A.铁球向左,乒乓球向右
B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
1.牛顿第一定律
1.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状态的原因,选项D错误。
2.CD 质量是物体内在的属性,但重力不是,故A错误; 伽利略根据如图所示的实验结论,得出了力不是维持物体运动的原因,光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力,故B错误;笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时,将继续以同一速度沿同一直线运动,故C正确;牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系,故D正确。
3.C 静止的物体可能不受其他物体的作用,也可能受到平衡力的作用,故A错误;力是改变物体运动状态的原因,运动中的物体不受力时,会保持原来的运动状态,故B错误;力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生改变时一定受到力的作用,故C正确;由牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,其运动状态一定不会改变,故D错误。
4.BD 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不能用实验直接验证,A错误;不受外力作用时,由于物体具有惯性,仍会保持原来的运动状态不变,B正确;一切物体均有惯性,跟物体的运动状态和受不受力无关,C错误;根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,D正确。
5.B 小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零。当劈形物体A由静止释放,A应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,而小球又光滑,除竖直方向受力外,其他方向上不受力。因为力是使物体运动状态改变的原因,故小球只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线,B正确。
6.B 在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,此时足球不可以视为质点,A错误;质量是惯性大小的唯一量度,足球在飞行和触网时质量不变,惯性不变,B正确;足球在飞行时,已经脱离脚,所以不受脚的作用力,C错误;足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,D错误。
7.D 当以地面为参考系时,小球存在水平的速度分量,所以运动轨迹是曲线;当以小火车为参考系时,水平方向小球与小火车共速,竖直方向做直线运动,故A、B错误;小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度,并不是受到水平向前的力,故C错误,D正确。
8.D 物体的质量是惯性大小的唯一量度,若质量不变,则惯性大小不变,因此骑自行车下坡时,人和自行车受到的惯性不变,A错误;在手的握力一定时,把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,B错误;在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C错误;由牛顿第一定律可知,骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动,D正确。
9.C 惯性是物体本身的固有属性,大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素均无关,故A、B错误;摘下或加挂一些车厢,改变了列车的质量,从而改变其惯性,故C正确;人和车的质量不变,则其惯性不变,故D错误。
10.B 根据牛顿第一定律,可知三滴油离开容器时的速度和车厢速度相同,即在水平方向上油滴相对于车厢,其初速度为零,在竖直方向上运动情况相同,落到车厢地板上所用的时间相同,在水平方向上油滴相对于车的加速度方向向左,所以在水平方向上油滴相对于车的位移方向向左,位移大小x=at2,所以三滴油依次落在O到A之间同一位置上,B正确。
11.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变小时,油的惯性变小,所以可以有效减小变速时油的涌动,故D正确。
12.AC 题图甲中,塑料杯相对于桌面的位置没有发生改变,因此它们的运动状态是相同的,说明此时火车在匀速运动。题图乙中,塑料杯向右倾倒,说明火车突然向左加速(或向右减速),因为火车突然向左加速时,由于摩擦,塑料杯的下部也随之加速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以塑料杯会向右倾倒;火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释。题图丙中,塑料杯向左倾倒,说明火车突然向左减速(或向右加速),因为火车突然向左减速时,由于摩擦,塑料杯的下部也随之减速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以塑料杯会向左倾倒;火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释。综上可知,题图甲中火车在匀速运动,题图乙中火车突然向左加速(或向右减速),题图丙中火车突然向左减速(或向右加速),故A、C正确。
13.A 因为小车突然向右运动时,由于惯性,铁球和乒乓球都有向左运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球的质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的“水球”的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时,铁球相对于小车向左运动;同理,由于与同体积的“水球”相比,乒乓球的质量小,惯性小,乒乓球向右运动,选项A正确。
4 / 4第四章 运动和力的关系
1.牛顿第一定律
课标要求 素养目标
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法。 2.理解牛顿第一定律的内容及意义。 3.理解惯性的概念,会解释惯性的有关现象。 4.能够应用牛顿第一定律分析求解问题 1.了解历史上对力与运动关系的认识过程,并能作出初步评述。(物理观念) 2.通过对伽利略理想实验的分析,体会设计理想实验的思想和方法。(科学态度与责任) 3.能准确表述牛顿第一定律,并能对定律有较为深入的理解,体会定律的思想性。(物理观念) 4.通过生活实例理解惯性与质量的关系,并能解释和惯性有关的现象。(科学态度与责任)
知识点一 理想实验的魅力
1.亚里士多德的观点:必须有 作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方。
2.伽利略的理想实验
(1)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,小球将上升到原来释放时的 ;
(2)减小第二个斜面的倾角,小球所达到的高度 ,但滚动的距离增大;
(3)当第二个斜面放平,小球将永远 下去。
3.伽利略的观点:力 维持物体运动的原因。
4.笛卡儿的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以 沿 运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
知识点二 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律:一切物体总保持 状态或 状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.惯性:物体 原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。牛顿第一定律也叫作惯性定律。
3.意义
(1)揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
(2)揭示了一切物体都具有 。
知识点三 惯性与质量
1.描述物体惯性的物理量是它的 。质量大的物体惯性大。
2.质量:只有大小,没有方向,是 量。在国际单位制中,质量的单位是千克,符号为kg。
【情景思辨】
如图所示为小华与同学们在“阳光体育活动”中训练排球时的情景。(不计空气阻力)。根据情景判断下列说法的正误:
(1)球被垫起后,能继续向上运动是因为球始终受到向上的力作用。( )
(2)球下落过程速度越来越大,说明球的惯性越来越大。( )
(3)球被垫起时的速度越大,球上升的高度就越高,说明球被垫起的速度越大,惯性就越大。( )
(4)球被垫起后上升过程中,速度逐渐减小,是因为受到重力的作用。( )
要点一 对伽利略理想实验的理解
【探究】
在验证“伽利略的理想斜面实验”的描述中,是由于摩擦作用导致小车停止,设计以下情景演示,让一个小车从同一斜面上同一高度处滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接,小车行驶距离最大的是玻璃表面,其次是木板表面,距离最小的是毛巾表面。
(1)实验观察到什么现象,说明了什么问题?
(2)如果没有摩擦力的作用,小车将会怎样运动呢?
(3)以上实验揭示了什么问题?
【归纳】
1.伽利略理想实验的意义
(1)伽利略用“实验和科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。
(2)第一次确立了物理实验在物理学研究中的基础地位。
(3)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。
2.真实实验与理想实验的比较
真实 实验 真实实验是一种实践活动,是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的实验
理想 实验 理想实验是一种思维活动,是从抽象思维中设想出来的、无法做到的实验
【典例1】 伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系,则下列符合实验事实的是( )
A.小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面
B.没有摩擦,小球上升到原来释放时的高度
C.减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度
D.继续减小斜面的倾角θ,最后使它成为水平面,小球沿水平面永远运动下去
尝试解答
1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出: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同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
要点二 对牛顿第一定律的理解
【探究】
如图所示,在冰壶比赛中,运动员为了使冰壶到达某一固定位置,会给冰壶一个速度,当速度略小时,队员会用力摩擦冰壶前进的路线,使其更加光滑,这样冰壶就可以滑得“更远”。
(1)冰壶行进过程中,速度越来越小是因为摩擦力的作用,说明运动和力是什么关系?
(2)如果后面把路径摩擦得绝对光滑,冰壶将会处于什么状态?
【归纳】
1.运动状态改变的三种情况
(1)速度方向不变,只有速度大小改变。
(2)速度大小不变,只有速度方向改变。
(3)速度大小和方向都改变。
2.对牛顿第一定律的理解
提醒:牛顿第一定律是普遍定律,适用于一切物体。
【典例2】 (多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
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运动的结果
D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
尝试解答
2.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1和m2的两个小球(m1>m2,空气阻力不计)随车一起做匀速直线运动。当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车无限长,则两个小球( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.难以确定
要点三 对惯性的理解
1.惯性与质量的关系:物体的质量是其惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。
2.惯性与力的关系
(1)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的性质。力越大,物体的运动状态改变越快;惯性越大,物体的运动状态越难改变。
(2)惯性是物体的固有属性,不是力,与物体的受力情况无关。“物体受到惯性的作用”“力克服了惯性”等说法都是错误的。
3.惯性与速度无关。
【典例3】 (多选)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.同一物体在地球上和在月球上的惯性一样大
B.乒乓球运动状态容易改变,是因为乒乓球的惯性小
C.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
D.标枪运动员通过助跑提高成绩,说明助跑增大了标枪的惯性
尝试解答
3.漫画中的情景在公交车急刹车时常会出现。为提醒乘客注意,公交公司征集到几条友情提示语,其中对惯性的理解正确的是( )
A.站稳扶好,克服惯性 B.稳步慢行,避免惯性
C.当心急刹,失去惯性 D.谨防意外,惯性恒在
4.如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向右行驶、匀速直线运动
B.向左行驶、匀速直线运动
C.向右行驶、突然刹车
D.向左行驶、突然刹车
1.下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B.牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法
D.由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用
2.如图所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面以较小的速率和在月面以较大的速率行驶时,下列判断正确的是( )
A.在地面运动时的惯性较大
B.在月面运动时的惯性较大
C.在地面和月面惯性一样大
D.在地面运动时的质量较大
3.2023年7月30日,2023年世界泳联世锦赛落下帷幕,中国队斩获20金8银12铜,名列金牌榜第一。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
4.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
1.牛顿第一定律
【基础知识·准落实】
知识点一
1.力 2.(1)高度 (2)相同 (3)运动 3.不是 4.同一速度 同一直线
知识点二
1.匀速直线运动 静止 2.保持 3.(1)改变 (2)惯性
知识点三
1.质量 2.标
情景思辨
(1)× (2)× (3)× (4)√
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 提示:(1)水平面越光滑,小车滑动的距离越远。说明摩擦力是阻碍物体运动的原因。
(2)如果没有摩擦力的作用,小车将永远运动下去。
(3)揭示了物体的运动不需要力来维持。
【典例1】 A 小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面,这是事实,故A正确;因为生活中不可能没有摩擦,所以小球上升到原来释放时的高度为推理,故B错误;减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度是在B项的基础上进一步推理,故C错误;继续减小斜面的倾角θ,最后使它成为水平面,小球沿水平面永远运动下去,是在C项的基础上继续推理得出的结论,故D错误。
素养训练
1.A 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A不符合历史事实;伽利略通过“理想实验”得出:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,B符合历史事实;笛卡儿指出: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同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,C符合历史事实;由牛顿第一定律知,D符合历史事实。
要点二
知识精研
【探究】 提示:(1)说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)冰壶原来是运动的,当合外力为零时,冰壶将永远做匀速直线运动。
【典例2】 ABD 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,A、B正确;牛顿第一定律还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,是由于木块受到摩擦力的作用改变了运动状态,飞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运动状态,C错误,D正确。
素养训练
2.B 因为小车表面光滑,因此,不论小车如何运动,两小球在水平方向均不受力,根据牛顿第一定律可知两小球将保持匀速直线运动状态,又两小球速度相等,故两小球一定不会相碰,B正确。
要点三
知识精研
【典例3】 AB 物体惯性的大小只取决于质量,同一物体在地球上和在月球上的质量相同,因而惯性一样大,选项A正确;乒乓球的质量较小,所以乒乓球的惯性较小,因而运动状态容易改变,选项B正确;人无论是走路时还是被绊倒时,都有惯性,选项C错误;标枪运动员通过助跑可以增大标枪飞出时的初速度,因而标枪飞得更远,提高了成绩,但标枪的质量未变,因而其惯性大小未变,选项D错误。
素养训练
3.D 惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质,是物体固有的属性,不能被克服或避免,也不会失去,故A、B、C错误;当公交车突然刹车时,公交车和乘客的脚同时受到阻力的作用而停止运动,而乘客的上半身由于惯性,继续保持向前的运动状态而向前倾倒,所以“谨防意外,惯性恒在”是对惯性的正确理解,故D正确。
4.C 若汽车做匀速直线运动,则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置,A、B错误;由图可知摆锤向右摆动,根据惯性知识可推知,汽车可能向左加速或向右减速,C正确,D错误。
【教学效果·勤检测】
1.C 牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的,但无法用实验来直接验证,故选项A、B错误;理想实验的思维方法与质点概念的建立相同,都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法,故选项C正确;物体静止时不受外力或所受合外力为零,故选项D错误。
2.C 惯性的大小仅与物体的质量有关,与物体所处的环境及运动状态无关,所以当该月球车分别在地面和月面行驶时惯性是一样大的,A、B错误,C正确;质量是物体的固有属性,是不变的,D错误。
3.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,运动员在上升过程中质量不变,惯性不变,C错误;物体惯性的大小只与物体的质量有关,运动员在下落过程中质量不变,惯性保持不变,D正确。
4.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,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,C错误;惯性是物体本身的属性,与速度无关,故D错误。
6 / 6(共76张PPT)
1.牛顿第一定律
课标要求 素养目标
1.知道伽利略的理想实验
及其推理过程,知道理想
实验是科学研究的重要方
法。 2.理解牛顿第一定律的内
容及意义。 3.理解惯性的概念,会解
释惯性的有关现象。 4.能够应用牛顿第一定律
分析求解问题 1.了解历史上对力与运动关系的认识过
程,并能作出初步评述。(物理观念)
2.通过对伽利略理想实验的分析,体会
设计理想实验的思想和方法。(科学态
度与责任)
3.能准确表述牛顿第一定律,并能对定
律有较为深入的理解,体会定律的思想
性。(物理观念)
4.通过生活实例理解惯性与质量的关
系,并能解释和惯性有关的现象。(科
学态度与责任)
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 理想实验的魅力
1. 亚里士多德的观点:必须有 作用在物体上,物体才能运动;
没有力的作用,物体就要静止在某个地方。
2. 伽利略的理想实验
(1)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,小球将上升到原来释放时的 ;
(2)减小第二个斜面的倾角,小球所达到的高度 ,但滚
动的距离增大;
(3)当第二个斜面放平,小球将永远 下去。
力
高度
相同
运动
3. 伽利略的观点:力 维持物体运动的原因。
4. 笛卡儿的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续
以 沿 运动,既不会停下来,也不会偏离
原来的方向。
不是
同一速度
同一直线
知识点二 牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律:一切物体总保持 状态或
状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2. 惯性:物体 原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。牛
顿第一定律也叫作惯性定律。
3. 意义
(1)揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动状态的原因,
而是 物体运动状态的原因。
(2)揭示了一切物体都具有 。
匀速直线运动
静止
保持
改变
惯性
知识点三 惯性与质量
1. 描述物体惯性的物理量是它的 。质量大的物体惯性大。
2. 质量:只有大小,没有方向,是 量。在国际单位制中,质量
的单位是千克,符号为kg。
质量
标
【情景思辨】
如图所示为小华与同学们在“阳光体育活动”中训练排球时的情
景。(不计空气阻力)。根据情景判断下列说法的正误:
(1)球被垫起后,能继续向上运动是因为球始终受到向上的力作
用。 ( × )
×
(2)球下落过程速度越来越大,说明球的惯性越来越大。
( × )
(3)球被垫起时的速度越大,球上升的高度就越高,说明球被垫起
的速度越大,惯性就越大。 ( × )
(4)球被垫起后上升过程中,速度逐渐减小,是因为受到重力的作
用。 ( √ )
×
×
√
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 对伽利略理想实验的理解
【探究】
在验证“伽利略的理想斜面实验”的描述中,是由于摩擦作用导致小车停止,设计以下情景演示,让一个小车从同一斜面上同一高度处滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接,小车行驶距离最大的是玻璃表面,其次是木板表面,距离最小的是毛巾表面。
(1)实验观察到什么现象,说明了什么问题?
提示:水平面越光滑,小车滑动的距离越远。说明摩擦力
是阻碍物体运动的原因。
(2)如果没有摩擦力的作用,小车将会怎样运动呢?
提示:如果没有摩擦力的作用,小车将永远运动下去。
(3)以上实验揭示了什么问题?
提示:揭示了物体的运动不需要力来维持。
【归纳】
1. 伽利略理想实验的意义
(1)伽利略用“实验和科学推理”的方法推翻了亚里士多德的
观点。
(2)第一次确立了物理实验在物理学研究中的基础地位。
(3)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。
2. 真实实验与理想实验的比较
真实实
验 真实实验是一种实践活动,是可以通过一定的实验器材和
实验方法来实现的实验
理想实
验 理想实验是一种思维活动,是从抽象思维中设想出来的、
无法做到的实验
A. 小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面
B. 没有摩擦,小球上升到原来释放时的高度
C. 减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度
D. 继续减小斜面的倾角θ,最后使它成为水平面,
小球沿水平面永远运动下去
【典例1】 伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动
的关系,则下列符合实验事实的是( )
解析:小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面,这是事实,故
A正确;因为生活中不可能没有摩擦,所以小球上升到原来释放时
的高度为推理,故B错误;减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来
的高度是在B项的基础上进一步推理,故C错误;继续减小斜面的
倾角θ,最后使它成为水平面,小球沿水平面永远运动下去,是在
C项的基础上继续推理得出的结论,故D错误。
1. 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下
列说法不符合历史事实的是( )
A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会
改变
B. 伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定的速度,
如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C. 笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以
同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D. 牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性
质
解析: 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A不符合历
史事实;伽利略通过“理想实验”得出:一旦物体具有某一速度,
如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,B符合历史事实;
笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同
一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,C符合
历史事实;由牛顿第一定律知,D符合历史事实。
要点二 对牛顿第一定律的理解
【探究】
如图所示,在冰壶比赛中,运动员为了使冰壶到达某一固定位置,会给冰壶一个速度,当速度略小时,队员会用力摩擦冰壶前进的路
线,使其更加光滑,这样冰壶就可以滑得“更远”。
(1)冰壶行进过程中,速度越来越小是因为摩擦力的作用,说明运
动和力是什么关系?
提示:说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)如果后面把路径摩擦得绝对光滑,冰壶将会处于什么状态?
提示:冰壶原来是运动的,当合外力为零时,冰壶将永远
做匀速直线运动。
【归纳】
1. 运动状态改变的三种情况
(1)速度方向不变,只有速度大小改变。
(2)速度大小不变,只有速度方向改变。
(3)速度大小和方向都改变。
2. 对牛顿第一定律的理解
提醒:牛顿第一定律是普遍定律,适用于一切物体。
A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
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
运动的结果
D. 飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使
他改变原来的运动状态
【典例2】 (多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
解析: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,A、B正确;牛顿第一定律
还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,是由于木块受到摩擦力的作用改变了运动状态,飞跑
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
运动状态,C错误,D正确。
2. 如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1和m2的两个
小球(m1>m2,空气阻力不计)随车一起做匀速直线运动。当车突
然停止时,如不考虑其他阻力,设车无限长,则两个小球( )
A. 一定相碰 B. 一定不相碰
C. 不一定相碰 D. 难以确定
解析: 因为小车表面光滑,因此,不论小车如何运动,两小
球在水平方向均不受力,根据牛顿第一定律可知两小球将保持
匀速直线运动状态,又两小球速度相等,故两小球一定不会相
碰,B正确。
要点三 对惯性的理解
1. 惯性与质量的关系:物体的质量是其惯性大小的唯一量度,质量越
大,惯性越大。
2. 惯性与力的关系
(1)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的
性质。力越大,物体的运动状态改变越快;惯性越大,物体
的运动状态越难改变。
(2)惯性是物体的固有属性,不是力,与物体的受力情况无
关。“物体受到惯性的作用”“力克服了惯性”等说法都
是错误的。
3. 惯性与速度无关。
【典例3】 (多选)下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 同一物体在地球上和在月球上的惯性一样大
B. 乒乓球运动状态容易改变,是因为乒乓球的惯性小
C. 人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
D. 标枪运动员通过助跑提高成绩,说明助跑增大了标枪的惯性
解析:物体惯性的大小只取决于质量,同一物体在地球上和在月球
上的质量相同,因而惯性一样大,选项A正确;乒乓球的质量较
小,所以乒乓球的惯性较小,因而运动状态容易改变,选项B正
确;人无论是走路时还是被绊倒时,都有惯性,选项C错误;标枪
运动员通过助跑可以增大标枪飞出时的初速度,因而标枪飞得更
远,提高了成绩,但标枪的质量未变,因而其惯性大小未变,选项
D错误。
3. 漫画中的情景在公交车急刹车时常会出现。为提醒乘客注意,公交
公司征集到几条友情提示语,其中对惯性的理解正确的是( )
A. 站稳扶好,克服惯性 B. 稳步慢行,避免惯性
C. 当心急刹,失去惯性 D. 谨防意外,惯性恒在
解析: 惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质,是物体
固有的属性,不能被克服或避免,也不会失去,故A、B、C错
误;当公交车突然刹车时,公交车和乘客的脚同时受到阻力的
作用而停止运动,而乘客的上半身由于惯性,继续保持向前的
运动状态而向前倾倒,所以“谨防意外,惯性恒在”是对惯性
的正确理解,故D正确。
4. 如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀
速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转
动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆
动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动。若摆锤从图中
实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A. 向右行驶、匀速直线运动
B. 向左行驶、匀速直线运动
C. 向右行驶、突然刹车
D. 向左行驶、突然刹车
解析: 若汽车做匀速直线运动,则摆锤不会从实线位置摆到虚
线位置,A、B错误;由图可知摆锤向右摆动,根据惯性知识可推
知,汽车可能向左加速或向右减速,C正确,D错误。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B. 牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C. 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象
的思维方法
D. 由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用
解析: 牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结
出来的,但无法用实验来直接验证,故选项A、B错误;理想实验
的思维方法与质点概念的建立相同,都是突出主要因素、忽略次要
因素的科学抽象的思维方法,故选项C正确;物体静止时不受外力
或所受合外力为零,故选项D错误。
2. 如图所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面以较小的速率和
在月面以较大的速率行驶时,下列判断正确的是( )
A. 在地面运动时的惯性较大
B. 在月面运动时的惯性较大
C. 在地面和月面惯性一样大
D. 在地面运动时的质量较大
解析: 惯性的大小仅与物体的质量有关,与物体所处的环境及
运动状态无关,所以当该月球车分别在地面和月面行驶时惯性是一
样大的,A、B错误,C正确;质量是物体的固有属性,是不变的,
D错误。
3. 2023年7月30日,2023年世界泳联世锦赛落下帷幕,中国队斩获20
金8银12铜,名列金牌榜第一。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
员在上升过程中质量不变,惯性不变,C错误;物体惯性的大小
只与物体的质量有关,运动员在下落过程中质量不变,惯性保
持不变,D正确。
4. 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
解析: 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,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,C错误;惯性是物体本
身的属性,与速度无关,故D错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
题组一 对伽利略理想实验的理解
1. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和合理的
推论结合起来,可以深刻地揭示自然规律。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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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状
态的原因,选项D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2. (多选)伽利略根据“对接斜面实验”提出,“任何速度一旦施加
给一个运动着的物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可保
持不变,不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实,伽利
略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷;他还把重力看作物体固有
的力,把它排除在外力之列。下列说法正确的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. “重力与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的
B. 伽利略根据如图所示的实验结论,定义了速度的概念
C. 笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时,将继续以同一速度沿同
一直线运动
D. 牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 质量是物体内在的属性,但重力不是,故A错误; 伽
利略根据如图所示的实验结论,得出了力不是维持物体运动的原
因,光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力,故
B错误;笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时,将继续以同一速
度沿同一直线运动,故C正确;牛顿总结出速度变化快慢与外力间
的定量关系,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
题组二 对牛顿第一定律的理解
3. 根据牛顿第一定律可知,下列说法正确的是( )
A. 静止的物体一定不受其他物体的作用
B. 物体受力才会运动,当外力停止作用后,物体会慢慢停下来
C. 物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用
D. 物体不受力的作用运动状态也能改变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 静止的物体可能不受其他物体的作用,也可能受到平衡
力的作用,故A错误;力是改变物体运动状态的原因,运动中的物
体不受力时,会保持原来的运动状态,故B错误;力是改变物体运
动状态的原因,物体运动状态发生改变时一定受到力的作用,故C
正确;由牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,其运动状态一
定不会改变,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. (多选)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律可用实验来验证
B. 不受外力作用时,物体运动状态保持不变是由于惯性
C. 物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性
D. 由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产
物,不能用实验直接验证,A错误;不受外力作用时,由于物体具
有惯性,仍会保持原来的运动状态不变,B正确;一切物体均有惯
性,跟物体的运动状态和受不受力无关,C错误;根据牛顿第一定
律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的
原因,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5. 如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,A
的上表面水平,在A的上表面上放一光滑的小球B。劈形物体A从静
止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线
C. 无规则曲线 D. 抛物线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零。当
劈形物体A由静止释放,A应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态
就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,而小球又光滑,
除竖直方向受力外,其他方向上不受力。因为力是使物体运动状态
改变的原因,故小球只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运
动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线,B正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
题组三 对惯性的理解
6. (2023·浙江6月选考2题)在足球运动中,足球入网如图所示,则
( )
A. 踢香蕉球时足球可视为质点
B. 足球在飞行和触网时惯性不变
C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的
位置与角度,此时足球不可以视为质点,A错误;质量是惯性大小
的唯一量度,足球在飞行和触网时质量不变,惯性不变,B正确;
足球在飞行时,已经脱离脚,所以不受脚的作用力,C错误;足球
对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7. 同学们到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验:如图所
示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框
架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,
该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的
孔中。下列说法正确的是( )
A. 站在地面上看,小球运动的轨迹是直线
B. 小球相对于小火车运动的轨迹是曲线
C. 小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D. 小球能落回小孔是因为小球有惯性,在水平方向保持与小火车同速
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 当以地面为参考系时,小球存在水平的速度分量,所以
运动轨迹是曲线;当以小火车为参考系时,水平方向小球与小火车
共速,竖直方向做直线运动,故A、B错误;小球能落回小孔是因
为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度,并不是受到
水平向前的力,故C错误,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8. 如图,骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,自行车的结构和
使用应用到多个物理知识。下列对其描述正确的是( )
A. 骑自行车下坡时,人和自行车受到的惯性越来越大
B. 把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
C. 在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车
的支持力是一对平衡力
D. 骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直
线运动
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 物体的质量是惯性大小的唯一量度,若质量不变,则惯
性大小不变,因此骑自行车下坡时,人和自行车受到的惯性不变,
A错误;在手的握力一定时,把手的花纹是为了增大接触面的粗糙
程度,从而增大摩擦力,B错误;在水平地面匀速骑行时,车受到
的重力和地面对车的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C错
误;由牛顿第一定律可知,骑行过程中,若一切外力消失,自行车
将做匀速直线运动,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9. 对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其
中正确的是( )
A. 采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度能超过某
些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量
的物体获得大惯性
B. “强弩之末,势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了
C. 货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这
会改变它的惯性
D. 自行车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身
体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 惯性是物体本身的固有属性,大小只与物体的质量有
关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素均无关,故A、B错
误;摘下或加挂一些车厢,改变了列车的质量,从而改变其惯性,
故C正确;人和车的质量不变,则其惯性不变,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10. 如图所示,在平直轨道上匀加速行驶的封闭车厢中,悬挂一个有
滴管的盛油的容器,当滴管依次滴下三滴油时,三滴油落在车厢
的地板上,下列说法正确的是( )
A. 三滴油依次落在O点
B. 三滴油依次落在O到A之间同一位置上
C. 三滴油依次落在O到A之间,而且后一滴比前一滴离O
点近些
D. 三滴油依次落在O到B之间,而且后一滴比前一滴离O
点远些
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 根据牛顿第一定律,可知三滴油离开容器时的速度和
车厢速度相同,即在水平方向上油滴相对于车厢,其初速度为
零,在竖直方向上运动情况相同,落到车厢地板上所用的时间相
同,在水平方向上油滴相对于车的加速度方向向左,所以在水平
方向上油滴相对于车的位移方向向左,位移大小x=at2,所以三
滴油依次落在O到A之间同一位置上,B正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 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变小,可以有效减少变速时油的涌动
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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
对变小时,油的惯性变小,所以可以有效减小变速时油的涌动,
故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. (多选)小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机,在旅途中用它拍下
了火车内桌面上塑料杯在不同瞬间的状态,如图中的甲、乙、丙
所示,则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向左加速,图丙中火车
突然向左减速
B. 图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向右加速,图丙中火车
突然向左加速
C. 图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向右减速,图丙中火车
突然向右加速
D. 图甲中火车在匀速运动,图乙中火车突然向左加速,图丙中火车
突然向右减速
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 题图甲中,塑料杯相对于桌面的位置没有发生改变,
因此它们的运动状态是相同的,说明此时火车在匀速运动。题图
乙中,塑料杯向右倾倒,说明火车突然向左加速(或向右减
速),因为火车突然向左加速时,由于摩擦,塑料杯的下部也随
之加速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以塑料杯会
向右倾倒;火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释。题图
丙中,塑料杯向左倾倒,说明火车突然向左减速(或向右加
速),因为火车突然向左减速时,由于摩擦,塑料杯的下部也随
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
之减速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以塑料杯会向左倾倒;火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释。综上可知,题图甲中火车在匀速运动,题图乙中火车突然向左加速(或向右减速),题图丙中火车突然向左减速(或向右加速),故A、C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. 如图所示,一个盛水的容器固定在一辆小车上,在容器中分别悬
挂和拴住一只铁球和一只乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处
于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是
(以小车为参考系)( )
A. 铁球向左,乒乓球向右
B. 铁球向右,乒乓球向左
C. 铁球和乒乓球都向左
D. 铁球和乒乓球都向右
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析: 因为小车突然向右运动时,由于惯性,铁球和乒乓球
都有向左运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球的
质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同
体积的“水球”的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和
车一起加速运动,所以小车加速运动时,铁球相对于小车向左运
动;同理,由于与同体积的“水球”相比,乒乓球的质量小,惯
性小,乒乓球向右运动,选项A正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
谢谢观看!
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13