牛顿第一定律(一)
建议用时:25+5分钟
通过实验和推理,认识牛顿第一定律.
知识点1 探究阻力对物体运动的影响
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,但我们周围的物体没有不受力的,所以不能用实验来直接验证牛顿第一定律.
例1 (2025南通海门期中)在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,小车分别停在如图所示的位置.
(1) 让小车从斜面同一高度滑下的目的是______________________________.
(2) 从实验现象可知:运动的小车受到的阻力越小,它运动的距离就越________.
(3) 伽利略推测:如果运动的小车受到的阻力为零,它将______________.
(4) 通过本实验推理可知,下述________(填“A”或“B”)观点是正确的.
A. 力是维持物体运动的原因
B. 物体的运动不需要力来维持
知识点2 牛顿第一定律
定律内容:一切物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非有力迫使它改变这种状态.
例2 (2025徐州铜山期中)如图所示装置叫作单摆,细线一端固定于M点,另一端拴一小球,小球由A点静止释放后,将在A、B两点之间往复运动(不计任何风力),如果运动到B点时,受到的力全部消失,下列猜想正确的是( )
A. 继续往复运动 B. 做圆周运动
C. 静止不动 D. 做匀速直线运动
例3 (2024南通如皋模拟)将小球竖直向上抛出后,每隔0.1 s的位置如图所示.假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,其运动情况及每隔0.1 s的位置正确的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
例4 如图所示的是体能测试中投铅球时铅球从出手到将要落地的过程.当铅球上升至最高b点时,若铅球受到的力全部消失,则铅球将________(填“竖直下落”“保持静止”或“沿水平向右做匀速直线运动”).
1 在教室里悬挂着的电灯正处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,将悬挂电灯的绳索剪断后它将( )
A. 匀速下落 B. 匀速上升 C. 保持静止 D. 无法判断
2 滑板运动员玩滑板是一项很酷的运动,当滑板运动员冲到如图所示的位置悬停时,若其所受外力全部消失,则他与滑板将( )
A. 处于静止状态
B. 斜向下做匀速直线运动
C. 沿斜坡自由滑下来
D. 沿水平方向做匀速直线运动
3 (2024南京模拟)关于乒乓球运动,下列分析正确的是( )
A. 飞来的球给球拍的力是球拍发生形变产生的
B. 球被球拍击回,说明力可以改变物体的运动状态
C. 击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是一对平衡力
D. 若飞行中的球所受力全部消失,则一定沿水平方向做匀速直线运动
4 如图所示,在一辆表面光滑的小车上放有质量分别为m1、m2的两个小球,随小车一直做匀速直线运动,当小车突然停止运动,则(车无限长,且其他阻力不计)( )
A. 两个小球一定不相碰
B. 两个小球一定碰撞
C. 若m1>m2,这两个小球肯定碰撞
D. 若m1<m2,这两个小球肯定碰撞
5 《墨经》中记载:“止,以久也,无久之不止”,即物体停止运动需受阻碍,若无阻碍则永不停止.这与牛顿第一定律的思想高度契合,下列关于牛顿第一定律说法正确的是( )
A. 物体运动状态改变时,不一定受到了力的作用
B. 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态
C. 牛顿第一定律是在大量的实验基础上,经过科学推理而得出的
D. 在现实生活中,不受力的物体是不存在的,因此牛顿第一定律完全不能使用
6 一氢气球吊着一个重物以1 m/s的速度匀速竖直下降,在下降的过程中,吊重物的绳子突然断了,同时所受外力全部消失,重物将( )
A. 立即静止
B. 立即加速下落
C. 仍以1 m/s的速度匀速竖直下降
D. 先上升一段距离再加速下落
7 在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示.
甲 乙 丙
(1) 实验中每次都使同一辆小车从斜面的________高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的________.
(2) 按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表所示:
接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面上运动的距离s/cm
毛巾 大 20.2
棉布 较大 40.0
木板 小 90.1
分析表中内容,得到的实验结论是在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越________;进一步推理出的结论是运动的小车不受阻力作用时,将____________.早在300多年前,意大利物理学家____________就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”.本实验所运用的科学推理的方法还可用于研究__________________(填实验名称即可).
(3) 上述实验还用到了控制变量法和________法.
(4) 在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是________.
A. 小车在水平面上所受阻力大小
B. 阻力对小车运动的影响情况
C. A、B选项均正确
8 (2024桂平期中)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法,理想实验有时更能深刻地反映自然规律.关于力和运动的关系,伽利略设想了一个理想实验,如图所示,以下为他的设想步骤:①减小右边斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿左边斜面滚下,小球将滚上右边斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;④继续减小右边斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动.上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是( )
A. ②③①④ B. ②①④③ C. ③②①④ D. ①②③④
牛顿第一定律(二)
建议用时:25+5分钟
1. 知道惯性是物体的一种属性;了解惯性的应用和危害.
2. 能用物体的惯性解释自然界和日常生活中的有关现象.
知识点1 惯性
1. 牛顿第一定律揭示了任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质,叫作惯性,牛顿第一定律又称惯性定律.
2. 一切物体在任何情况下都有惯性.惯性是物体的一种属性,不能说“受到惯性”或“惯性作用”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”.惯性的大小与物体是否运动无关.物体惯性越大,运动状态越不容易改变.
例1 (2024镇江)如图所示,两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力________(填“平衡”或“不平衡”).用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有________,其位置几乎不变.当下方棋子飞出后,上方棋子受________力的作用而下落.
例2 (2025常州新北期中)《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述.如图所示,关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A. 马的拉力改变时,马车的惯性改变
B. 车无论是否受力,马车都具有惯性
C. 马车运动得越快,马车的惯性越大
D. 撤去拉力后,马车受到惯性的作用
例3 (2025镇江模拟)在平直公路上行驶的汽车,顶上用细线吊着一个铁球.某时刻情景如图所示,则以下关于此时汽车状态说法正确的是( )
①向左加速运动;②向右减速运动;③向左减速运动;④向右加速运动
A. 仅有① B. 仅有④
C. ①或② D. ③或④
知识点2 惯性的利用和危害
惯性既有有利的一面,也有有害的一面.
例4 (2025常州期末)下列现象中,为了防范惯性带来危害的是( )
A. 列车进站前撤去动力 B. 跳远运动员在起跳前助跑
C. 拍打衣服清除它上面的浮灰 D. 行驶的车内司机及乘客都系上安全带
1 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,当他的________的运动状态突然改变时,他的________由于惯性仍保持原来的运动状态.(后两空均填“脚”或“上身”)
2 把一个生鸡蛋和一个熟鸡蛋用力在桌面上转动一下,生鸡蛋里面的蛋黄和蛋白是液体,转动时,蛋壳虽然转动起来了,但是里面的液体却由于具有________要保持原来的________(填“静止”或“运动”)状态,阻碍蛋壳的转动.而熟鸡蛋里外是一体的,不会出现上述情况.因此,更容易转动的是“熟鸡蛋”.
3 (2024无锡期中)如图所示是一种流行的指尖陀螺玩具,这种玩具中间为一轴承,两侧各有一飞叶,拨动飞叶后可以在手指上转动,时长可达4~6 min.这种陀螺轴承中有滚珠可以________(填“增大”或“减小”)摩擦;在停止拨动陀螺后,陀螺依然能够长时间转动,这是利用了飞叶的________.
实物图 结构图
4 (2024淮安月考)如图所示,用飞机向目标空投救灾物品,要使救灾物品恰好投到目标位置,飞机应在________(填“A”或“C”)点处进行空投.救灾物品加速下落的过程中,其惯性________(填“增大”“减小”或“不变”).
5 小宇在家观看汽车拉力赛的电视节目,发现汽车行驶速度很快.其中途经一段“S”形弯道时,如图所示.他想:现场观看的观众为了更安全,应站的位置是图中的________和________处.(均填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
6 (2024涟水期末)如图所示,行驶的公交车突然刹车时人会向前倾,原因是( )
A. 人具有惯性
B. 人受到向前的推力
C. 车具有惯性
D. 车受到向后的阻力
7 如图所示,用筷子插穿土豆,再用锤敲击筷子,发现土豆会往上“爬”,关于这个现象,下列说法正确的是( )
A. 土豆向上“爬”,是因为土豆具有保持原来运动状态不变的性质
B. 锤敲击筷子时锤只是施力物体
C. 土豆向上“爬”时,土豆具有惯性,筷子没有惯性
D. 用力敲击筷子,筷子就往下移动,说明力是维持筷子运动的原因
8 如图所示,轿车的座椅上方有一种安全装置“头枕”,对人体起到保护作用,“头枕”主要防止以下哪种情况对人体造成的伤害( )
A. 前方碰撞 B. 后方追尾 C. 紧急刹车 D. 左右转弯
9 小明在某公共场合里发现两块安全警示牌如图甲、乙所示,同样是摔倒,可能是小心地滑,也可能是当心绊倒,则( )
甲 乙
A. 甲是当心绊倒,乙是小心地滑 B. 甲是小心地滑,乙是当心绊倒
C. 甲、乙都是小心地滑 D. 甲、乙都是当心绊倒
10 (2024泰州月考)下列关于惯性现象的四种说法中正确的是( )
①小汽车配置安全气囊和头枕,可以减小惯性带来的危害
②子弹离开枪膛后还能继续前进一段距离是因为子弹具有惯性
③在草地上滚动的足球最终停下来,是因为足球的惯性小于它受到的摩擦力
④做匀速直线运动的物体有惯性,做变速直线运动的物体没有惯性
A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ①②④
11 小明学习惯性的知识之后,在探究跳远成绩是否与地球自转有关的研究中,他查了相关资料,发现地球由西向东自转,关于跳远成绩与地球自转关系的分析中正确的是( )
A. 因为人有惯性,地球没有惯性,所以向东跳成绩更好
B. 因为人的惯性小,地球的惯性大,所以向西跳成绩更好
C. 因为跳起后,地球会向东自转一段距离,所以向西跳更有利于提高成绩
D. 因为人和地球都有惯性,且自转速度相同,无论向哪跳对成绩都没有影响
12 (2025东莞模拟)如图所示,小明在高铁的窗台上放了一枚直立的硬币.在列车行驶的过程中,硬币始终直立在列车窗台上,直到列车转弯的时候才倒下.下列选项正确的是( )
A. 当这枚硬币始终直立不动时,硬币受到的惯性力和摩擦力是一对平衡力
B. 当这枚硬币始终直立不动时,硬币没有受到窗台对它的摩擦力
C. 如果硬币向列车行驶方向的左侧倒下,则列车正在向左转弯
D. 如果列车突然向前加速,硬币会向列车前进的方向滚动
13 (2024无锡期中)如图所示,静止在水平桌面上的玻璃瓶,水中有个气泡和金属球,突然向左水平推动瓶子时,相对瓶子而言,下列现象描述正确的是( )
A. 气泡向左运动,金属球向左运动 B. 气泡向右运动,金属球向右运动
C. 气泡向右运动,金属球向左运动 D. 气泡向左运动,金属球向右运动
牛顿第一定律(一)
【基础过关】
例1 (1) 让小车每次到达水平面时的速度都相同
(2) 远 (3) 做匀速直线运动 (4) B
例2 C 例3 C
例4 沿水平向右做匀速直线运动
【能力提优】
1. C 2. A 3. B 4. A 5. C 6. C
7. (1) 同一 速度 (2) 远 一直运动下去 伽利略 声音能否在真空中传播 (3) 转换 (4) B
【思维拓展】
8. A
牛顿第一定律(二)
【基础过关】
例1 平衡 惯性 重 例2 B 例3 D
例4 D
【能力提优】
1. 运动 脚 上身 2. 惯性 静止 3. 减小 惯性 4. A 不变 5. 乙 丙 6. A
7. A 8. B
9. B 10. A 11. D 12. B
【思维拓展】
13. D