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1 牛顿第一运动定律
学习任务一 力与运动的关系
学习任务二 牛顿第一运动定律与惯性
备用习题
随堂巩固
◆导学案
学习任务一 力与运动的关系
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空:
(1)亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持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，则小球将上升到释放时的高度.减小第二个斜面的倾
角，小球在这个斜面上仍然要达到原来释放时的高度.继续减小第二个斜面的倾角，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
例1 如图所示为现代人在实验室中做伽利略斜面实验的频闪照片的组合图.实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离
D
A.小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
B.小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
C.因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等.对于这个实验,以下叙述正确的是( )
[解析] 小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是改变物体运动状态的原因”,选项A错误;
小球最终也会在右侧水平面上停下来,是因为有摩擦阻力，表明“力是改变物体运动状态的原因”,选项B错误;
因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是理想化的,选项C错误,D正确.
【要点总结】
1.伽利略的理想实验推论
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.
2.理想实验的意义
(1)伽利略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.第一次明确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.
学习任务二 牛顿第一运动定律与惯性
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空:
(1) 牛顿第一运动定律
① 内容:一切物体总保持 ________________________,除非________迫使它改变这种状态.牛顿第一运动定律简称牛顿第一定律.
② 意义:揭示了____是改变物体运动状态的原因.
匀速直线运动或静止状态
有外力
力
(2) 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 理解：惯性大小表示了物体运动状态改变的______程度.______是描述物体惯性大小的物理量.惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关.
静止
匀速直线运动
难易
质量
［科学探究］
(1) 当我们骑自行车，脚不再蹬车时，自行车不会立刻停止运动而是会向前再运动一段距离才会静止，这种现象说明什么
[答案] 力并不是维持物体运动的原因.
(2) 如果原来自行车是静止的，你怎样才能让它运动起来呢 说明了什么
[答案] 我们用力蹬车，自行车才会运动.说明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.
(3) 如何解释脚不再蹬车时自行车会向前运动一段距离后静止
[答案] 脚不再蹬车时，由于惯性，自行车保持原来的运动状态，但由于地面的摩擦力作用，自行车向前运动一段距离后静止.
(4) 如果地面没有摩擦，向前运动的自行车能停下来吗
[答案] 不能.
例2 (多选)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
BD
A.牛顿第一定律是由实验直接得出的规律
B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D.牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持
[解析] 牛顿第一定律是通过理想实验总结出来的物理规律,不是实验定律,选项A错误;
牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,选项B正确;
惯性定律是物理规律,惯性是物体的固有属性,两者有本质的区别,选项C错误;
牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持,选项D正确.
例3 [2023·惠安一中月考] 关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
B
A.汽车转弯后运动方向变了，其惯性也跟着改变了
B.被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了，但其惯性不变
C.汽车静止时没有惯性，只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性
D.汽车速度越大，越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
[解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度，汽车转弯时，速度方向改变，但惯性不变，故A错误；
质量是物体惯性大小的唯一量度，被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了，但其惯性不变，故B正确；
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，与汽车的运动状态以及速度的大小均无关，故C、D错误.
变式1 [2023·建宁一中期中] 2022年北京冬季奥运会如期举办，北京成为了世界首座“双奥城市”.冰壶比赛深受观众喜欢.冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则冰壶惯性的大小取决于( )
A
A.冰壶的质量 B.冰壶的速度 C.冰壶受到的推力 D.冰壶受到的阻力
[解析] 惯性是物体的属性，只由物体的质量大小决定，故A正确.
【要点总结】
1.牛顿第一定律的理解
(1)牛顿第一定律定性说明了力和运动的关系,即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)牛顿第一定律给出了惯性的概念,即一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.因此,牛顿第一定律也叫惯性定律.
(3)牛顿第一定律是在可靠的实验基础上采用科学的逻辑推理得出的结论.物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以牛顿第一定律不是实验定律.
2.惯性的理解
(1)惯性是物体保持原来的运动状态的性质,是物体的固有属性,物体的惯性只与物体的质量有关,与物体的受力、运动情况无关;物体的惯性越大,其运动状态越不容易改变.
(2)惯性的体现:在不受力(或合外力为零)的条件下,惯性体现为保持原来的运动状态;在受力(合外力不为零)条件下,惯性体现为运动状态改变的难易程度.
(3)惯性的量度:惯性是物体抵抗运动状态变化的“本领”,是物体固有的属性,而质量是惯性的唯一量度.
1.亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”, 而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学,新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是 ( )
A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B.作用在物体上的力是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C.竖直向上抛出的物体受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性
D.将物体由地球上带到月球上,物体的惯性消失
D
[解析] 一切物体不受外力的“自然运动”都是速度不变的运动,A正确;
力是改变物体运动状态的原因,B正确;
竖直向上抛出的物体由于惯性继续向上运动一段距离后才反向运动,C正确;
惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,是物体的固有属性,一切物体在任何时刻、任何情况下都具有惯性,D错误.
2.一天,下着倾盆大雨,某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水面形状为图中的 ( )
C
[解析] 列车进站时减速运动,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度运动,所以水相对玻璃窗向前涌,液面形状如图C所示.
3.下列说法正确的是 ( )
A.轿车在高速行驶时的惯性比静止时大
B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的
C.在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球具有惯性
D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的
D
[解析] 惯性是物体的固有属性,质量是其唯一量度,A错误;
牛顿第一定律是牛顿在伽利略理想斜面实验的基础上,加上逻辑推理得出的规律,B错误;
小球在粗糙水平面上受到摩擦力是小球停下来的原因,C错误;
物体可以做加速度逐渐减小的加速运动,D正确.
4. 水平公路上行驶的卡车在刹车过程中 ( )
A.减小牵引力可以减小卡车的惯性
B.随着车速减小,卡车的惯性逐渐增大
C.随着车速减小,卡车的惯性保持不变
D.停止运动后,卡车的惯性消失
C
[解析] 惯性只与物体质量有关,所以减小牵引力、改变速度、停止运动均不改变惯性,故C正确.
5.在一次交通事故中,一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是 ( )
A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,钢材继续向前运动,压扁驾驶室
B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动
C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动
D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动
A
[解析] 在汽车制动时,由于车厢上的钢材有惯性,钢材继续向前运动,压扁了驾驶室,惯性只与质量有关,与运动状态、受力情况无关,选项A正确,B、C、D错误.
1.(力与运动的关系)如图所示实验，如果没有摩擦，一个钢珠从斜面的某一高度由静止滚下，那么它必定到达另一斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况.如果斜面变成水平面，则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去.伽利略设计这个实验的直接目的是说明( )
B
A.物体的运动需要力来维持
B.物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持
C.没有力的作用，物体就不能运动
D.如果没有摩擦，钢珠可以运动到同一高度
[解析] 该实验中将斜面变成水平面,则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去,说明物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持,选项B正确，A错误；
该实验说明没有力的作用，物体同样可以保持匀速直线运动状态，选项C错误；
D选项只是推理过程中的一个步骤，不是目的，选项D错误.
2.(惯性的理解及应用)[2023·厦门一中月考] 下列说法正确的是( )
D
A.运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的，所以它的惯性也随位置的变化而变化
C.一个小球被竖直向上抛出后能继续上升，是因为小球运动过程中受到了向上的推力
D.物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小
[解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大则物体的惯性越大，选项D正确；
物体的惯性只与物体的质量大小有关，与物体运动的快慢及受力情况均无关，同一物体的重力变化时，其质量不变，选项A、B错误；
小球被竖直向上抛出后不受向上的推力作用，它能继续上升是由于抛出时小球具有了向上的速度，由于惯性要保持原来的运动状态，选项C错误.
3.(牛顿第一定律的应用)[2023·长乐一中月考] 如图所示，在一辆表面光滑的小车上放有质量分别为、的两个球，两球随车一起匀速运动.现车突然停止运动，其他阻力不计，设车无限长，则( )
B
A.两球一定相碰 B.两球一定不相碰
C.若，则两球肯定相碰 D.若，则两球一定相碰
[解析] 小车表面光滑，两球在水平方向上不受力的作用，根据牛顿第一定律可知，两球都保持原速度做匀速直线运动，它们之间的距离不会发生变化，因而它们一定不相碰，与质量的大小无关，故B正确.第1节 牛顿第一运动定律
[教材链接] (3)原来的速度 (4)运动状态
例1 D [解析] 小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是改变物体运动状态的原因”,选项A错误;小球最终也会在右侧水平面上停下来,是因为有摩擦阻力,表明“力是改变物体运动状态的原因”,选项B错误;因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是理想化的,选项C错误,D正确.
[教材链接] (1)①匀速直线运动或静止状态 有外力
②力 (2)①静止 匀速直线运动 ②难易 质量
[科学探究] (1)力并不是维持物体运动的原因.
(2)我们用力蹬车,自行车才会运动.说明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.
(3)脚不再蹬车时,由于惯性,自行车保持原来的运动状态,但由于地面的摩擦力作用,自行车向前运动一段距离后静止.
(4)不能.
例2 BD [解析] 牛顿第一定律是通过理想实验总结出来的物理规律,不是实验定律,选项A错误;牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,选项B正确;惯性定律是物理规律,惯性是物体的固有属性,两者有本质的区别,选项C错误;牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持,选项D正确.
例3 B [解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,汽车转弯时,速度方向改变,但惯性不变,故A错误;质量是物体惯性大小的唯一量度,被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了,但其惯性不变,故B正确;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,与汽车的运动状态以及速度的大小均无关,故C、D错误.
变式1 A [解析] 惯性是物体的属性,只由物体的质量大小决定,故A正确.
随堂巩固
1.B [解析] 该实验中将斜面变成水平面,则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去,说明物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持,选项B正确,A错误;该实验说明没有力的作用,物体同样可以保持匀速直线运动状态,选项C错误;D选项只是推理过程中的一个步骤,不是目的,选项D错误.
2.D [解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大则物体的惯性越大,选项D正确;物体的惯性只与物体的质量大小有关,与物体运动的快慢及受力情况均无关,同一物体的重力变化时,其质量不变,选项A、B错误;小球被竖直向上抛出后不受向上的推力作用,它能继续上升是由于抛出时小球具有了向上的速度,由于惯性要保持原来的运动状态,选项C错误.
3.B [解析] 小车表面光滑,两球在水平方向上不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,两球都保持原速度做匀速直线运动,它们之间的距离不会发生变化,因而它们一定不相碰,与质量的大小无关,故B正确.第1节 牛顿第一运动定律
学习任务一 力与运动的关系
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
(1)亚里士多德的观点:有外力的作用时物体才能运动,要维持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,则小球将上升到释放时的高度.减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来释放时的高度.继续减小第二个斜面的倾角,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.
例1 如图所示为现代人在实验室中做伽利略斜面实验的频闪照片的组合图.实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等.对于这个实验,以下叙述正确的是 ( )
A.小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
B.小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
C.因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
[反思感悟]
【要点总结】
1.伽利略的理想实验推论
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.
2.理想实验的意义
(1)伽利略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.第一次明确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.
学习任务二 牛顿第一运动定律与惯性
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
(1)牛顿第一运动定律
①内容:一切物体总保持 ,除非 迫使它改变这种状态.牛顿第一运动定律简称牛顿第一定律.
②意义:揭示了 是改变物体运动状态的原因.
(2)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理解:惯性大小表示了物体运动状态改变的 程度. 是描述物体惯性大小的物理量.惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动情况无关.
[科学探究] (1)当我们骑自行车,脚不再蹬车时,自行车不会立刻停止运动而是会向前再运动一段距离才会静止,这种现象说明什么
(2)如果原来自行车是静止的,你怎样才能让它运动起来呢 说明了什么
(3)如何解释脚不再蹬车时自行车会向前运动一段距离后静止
(4)如果地面没有摩擦,向前运动的自行车能停下来吗
例2 (多选)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是由实验直接得出的规律
B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D.牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持
[反思感悟]
例3 [2023·惠安一中月考] 关于物体的惯性,下列说法正确的是 ( )
A.汽车转弯后运动方向变了,其惯性也跟着改变了
B.被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了,但其惯性不变
C.汽车静止时没有惯性,只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性
D.汽车速度越大,越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
[反思感悟]
变式1 [2023·建宁一中期中] 2022年北京冬季奥运会如期举办,北京成为了世界首座“双奥城市”.冰壶比赛深受观众喜欢.冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则冰壶惯性的大小取决于 ( )
A.冰壶的质量
B.冰壶的速度
C.冰壶受到的推力
D.冰壶受到的阻力
[反思感悟]
【要点总结】
1.牛顿第一定律的理解
(1)牛顿第一定律定性说明了力和运动的关系,即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)牛顿第一定律给出了惯性的概念,即一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.因此,牛顿第一定律也叫惯性定律.
(3)牛顿第一定律是在可靠的实验基础上采用科学的逻辑推理得出的结论.物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以牛顿第一定律不是实验定律.
2.惯性的理解
(1)惯性是物体保持原来的运动状态的性质,是物体的固有属性,物体的惯性只与物体的质量有关,与物体的受力、运动情况无关;物体的惯性越大,其运动状态越不容易改变.
(2)惯性的体现:在不受力(或合外力为零)的条件下,惯性体现为保持原来的运动状态;在受力(合外力不为零)条件下,惯性体现为运动状态改变的难易程度.
(3)惯性的量度:惯性是物体抵抗运动状态变化的“本领”,是物体固有的属性,而质量是惯性的唯一量度.
1.(力与运动的关系)如图所示实验,如果没有摩擦,一个钢珠从斜面的某一高度由静止滚下,那么它必定到达另一斜面的同一高度,如果把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况.如果斜面变成水平面,则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去.伽利略设计这个实验的直接目的是说明 ( )
A.物体的运动需要力来维持
B.物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持
C.没有力的作用,物体就不能运动
D.如果没有摩擦,钢珠可以运动到同一高度
2.(惯性的理解及应用)[2023·厦门一中月考] 下列说法正确的是 ( )
A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大
B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,所以它的惯性也随位置的变化而变化
C.一个小球被竖直向上抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力
D.物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小
3.(牛顿第一定律的应用)[2023·长乐一中月考] 如图所示,在一辆表面光滑的小车上放有质
量分别为m1、m2的两个球,两球随车一起匀速运动.现车突然
停止运动,其他阻力不计,设车无限长,则 ( )
A.两球一定相碰
B.两球一定不相碰
C.若m1>m2,则两球肯定相碰
D.若m11.D [解析] 这句话的意思是圆物投在地上,它的运动方向不确定,向东、向西、向南、向北都可能,用棒拨动,才能使它停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,选项D正确.
2.B [解析] 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的二次方成正比,由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,所以伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,以此“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量,伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,故A错误,B正确;完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的,故C错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故D错误.
3.B [解析] 牛顿第一定律又称为惯性定律,但惯性定律与惯性的实质不相同,惯性是物体的基本属性,故A错误;伽利略通过理想斜面实验,说明物体的运动不需要力来维持,故B正确;牛顿第一定律不是从实验中直接得出的结论,而是通过逻辑分析得出的结论,故C错误;物体在任何时候都具有惯性,故D错误.
4.D [解析] 伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因,但没有说明力是改变物体运动状态的原因,牛顿提出来力是改变物体运动状态的原因,故A错误;首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来的是伽利略,而不是牛顿,故B错误;由牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用的情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态,而不是任意情况下,故C错误;牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,即惯性定律,又指出了力是改变物体运动状态的原因,故D正确.
5.C [解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,所以质量相等,惯性就相等,与运动状态无关,A错误;惯性只与质量有关,所以在太空中的宇宙飞船内的物体仍有惯性,与运动状态无关,B错误;惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,则物体的惯性就越大,C正确;质量是物体惯性大小的唯一量度,与静止还是运动无关,D错误.
6.C [解析] 惯性大小的唯一量度是质量,质量越大,则惯性越大,故A、B、D错误,C正确.
7.D [解析] 质量是物体惯性大小的唯一的量度,质量越大,则惯性越大,系好安全带不会改变人和车的惯性,故A、B错误,D正确;乘客系好安全带,是为了减小惯性带来的危害,故C错误.
8.B [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向后运动,乙车司机相对于乙车向前运动,乙车司机由于惯性保持静止而和乙车的方向盘相碰,从而造成乙车司机胸部受伤,故B正确,A、C、D错误.
9.BD [解析] 原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出,有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出;②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出.
10.B [解析] 小车做匀速直线运动,桌面上的小球A和B也做匀速直线运动,即速度一致.当车突然停止时,由于惯性,小球A和B仍会保持原来的运动状态不变,因此,在两球均未离开桌面的情况下,它们的距离将不变,故B正确.
11.A [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,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.(1)B (2)前 (3)后
[解析] (1)小球落下时,由于具有惯性保持原来的水平速度,即小球在水平方向上与车相对静止,所以落在B点的正下方.
(2)当小车速度减小时,小球由于惯性保持原来的水平速度,小球在水平方向上相对小车向前运动,所以将偏向前方.
(3)当小车的速度增大时,小球由于惯性保持原来的水平速度,小球在水平方向上相对小车向后运动,所以将偏向后方.
13.(1)②③①④ (2)B
[解析] (1)步骤②是理想实验的实验基础,属于可靠的事实,在此基础上利用推理,先得到小球不受阻力作用将上升到原来释放时的高度的推论,再设想减小第二个斜面的倾角直至第二个斜面成为水平面时,得到小球将匀速运动的推论.所以正确的排列顺序是②③①④.
(2)根据以上分析,可得正确的分类是选项B.第1节 牛顿第一运动定律建议用时:40分钟
◆ 知识点一 力与运动的关系
1.东汉王充在《论衡·状留篇》中记述了球的运动:“圆物投之于地,东西南北,无之不可;策杖叩动,才微辄停”.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.力是改变物体惯性大小的原因
C.力是改变物体位置的原因
D.力是改变物体运动状态的原因
2.[2023·莆田一中月考] 伽利略对“自由落体运动”和“运动与力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图a、b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是 ( )
A.图a通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C.图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D.图b的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
◆ 知识点二 对牛顿第一运动定律的理解
3.[2023·河北保定期中] 下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律又称为惯性定律,所以惯性定律与惯性的实质相同
B.伽利略通过理想斜面实验,说明物体的运动不需要力来维持
C.牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论
D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或匀速直线运动时才具有惯性
4.[2023·三明二中月考] 下列说法中正确的是( )
A.伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来
C.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下都始终处于静止状态或匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
◆ 知识点三 惯性的理解及应用
5.下列与惯性相关的说法中正确的是 ( )
A.静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B.在太空中的宇宙飞船内的物体不存在惯性
C.惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的惯性就一定越大
D.我们推动静止的箱子比维持正在运动的箱子要费力,这说明静止的物体惯性大
6.[2023·山东烟台二中月考] 春秋时期齐国人的著作《周礼·考工记·辀人(zhou)》中有“劝登马力,马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有惯性.下列关于惯性的说法正确的是 ( )
A.马对车的力越大,则车的惯性越大
B.车的速度越大,则惯性越大
C.车的质量越大,则惯性越大
D.车的惯性与质量无关
7.[2023·晋江养正中学月考] 我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)须系好安全带.下列说法正确的是 ( )
A.系好安全带可以减小人的惯性
B.系好安全带可以减小车的惯性
C.系好安全带是为了增大人与座椅间的摩擦力
D.人的惯性只跟人的质量有关,质量越大,则惯性越大
8.[2023·厦门外国语学校月考] 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.根据牛顿运动定律判断,下列情形最有可能出现的是 ( )
A.甲车司机胸部受伤
B.乙车司机胸部受伤
C.两位司机都是背部受伤
D.两位司机都是胸部受伤
9.(多选)在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是( )
A.小车可能匀速向左运动
B.小车可能向左运动突然加速
C.小车可能向左运动突然减速
D.小车可能向右运动突然减速
10.[2023·福州一中月考] 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两小球放在固定在小车内的光滑桌面上,两球相距x与车一起做匀速直线运动.如果突然刹车,在两球均未离开桌面的情况下,两球的间距将( )
A.逐渐增大 B.保持不变
C.逐渐减小 D.无法确定
11.[2023·泉州五中月考] 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
12.如图所示,在水平平直公路上匀速行驶的小车顶上,用绳子悬挂着一个小球,B点
在小球正下方.
(1)若剪断绳子,小球将落至A、B、C中的 点.
(2)若小车速度突然减小,小球将偏向 (选填“前”或“后”)方.
(3)若小车速度突然增大,小球将偏向 (选填“前”或“后”)方.
13.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图所示,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.
①减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动.
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列: (填数字序号).
(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是 (填选项前的字母).
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
