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第4节《牛顿第一定律》重点归纳与精析提升(第2课时)
【知识梳理】
惯性:一切物体都具有保持 和 的性质,即物体具有保持 不变的性质。
【知识广场】
汽车安全气囊
安全气囊是汽车安全带的辅助设施。典型的气囊系统包括两个组成部分:探测碰撞点装置(或称传感器),气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后,控制线路即开始处于工作状态,并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器,安全气囊就开始作用。在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,借着瞬时快速加热,将内含的叠氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的叠氮化钠分解反应快速发生的同时,会产生大量无害的以氮气为主的气体,将气囊充气至饱满的状态,并借着强大的冲击力,气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开,以保护驾驶者头部不受伤害。
【精选例析】
【例1】 取一张轻薄小纸片,沿对角线向下折一个角度顶在针尖上,手掌在纸片上方迅速上移,原来静止的纸片旋转起来。手拿开后,纸片又逐渐静止下来(如图3.4-3)。下列有关分析正确的是 ( )
A. 针尖顶着的纸片静止时,纸片只受到重力的作用
B. 静止的纸片旋转起来时,纸片只受到空气推力的作用
C. 手拿开后纸片没有立即停止旋转,是因为纸片有惯性
D. 手拿开后纸片逐渐静止下来,是因为纸片没有受到力的作用
针尖顶着的纸片静止时,纸片受到重力和针尖对其的支持力作用,故A错误;静止的纸片旋转起来时,纸片受到空气推力的作用,同时还受重力和支持力作用,故B错误;一切物体都具有惯性,手拿开后纸片由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以纸片不会立即停止旋转,故C正确;由于力是改变物体运动状态的原因,手拿开后,纸片在空气阻力的作用下逐渐静止下来,故D错误。
【例2】 在无风的天气里,从水平匀速向右飞行的飞机上先后落下三包货物,若不计空气阻力,在地面上的人看到这三包货物下落过程中,在空中排列的情况可能是图中的 ( )
本题易错选D,其原因是认为货物落下后,飞机以及机上的货物向前运动,落下的货物只在竖直方向上运动,而没有考虑到货物由于在水平方向上不受力而保持原来的水平速度继续运动。货物从飞机上落下前,与飞机一起水平向右匀速飞行,具有向前的速度,从飞机上先后落下后,由于无风,又不计空气阻力,因此水平方向上没有受到力的作用,由于货物具有惯性而保持水平方向上的匀速直线运动状态,即三包货物沿水平方向和飞机具有相同的速度,在水平方向上通过的路程相等。由于重力的作用,先落下的在最下面。
【例3】一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的方法,下列四种方案中,最安全的是( )
A. 脸朝前方跳下,着地后立即站定
B. 脸朝前方跳下,着地后向前小跑几步
C. 脸朝后方跳下,着地后立即站定
D. 脸朝后方跳下,着地后向前小跑几步
【解析】 人在跳下车后,脚跟地面接触处于静止状态,上半身由于惯性,还要向着汽车行驶的方向运动,这样就会摔倒,要想不摔倒,下半身必须向着汽车行驶的方向运动,所以脸要朝前跳下,并向前跑几步。
【重点归纳】
1. 惯性是一切物体固有的属性,不能把惯性说成“惯性力”“受惯性作用”或“产生惯性”等。
2. 惯性是有大小的。惯性的大小只取决于物体的质量,而与速度无关,物体质量越大,惯性越大。
3. 任何物体任何时刻都具有惯性,惯性只有大小没有方向。
4. 惯性与牛顿第一定律(惯性定律)的区别与联系:
区别 牛顿第一定律是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规律,是有条件的,即只有在物体不受外力时才遵守;而惯性表达的是物体的一种固有属性,与物体是否受力等一切外在因素无关,任何时候都存在
联系 因为物体有惯性,所以在不受外力作用时才能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此牛顿第一定律又称为惯性定律
【巩固提升】
1.欧洲杯足球赛开幕比赛上,下列足球比赛的场景中,属于惯性现象的是( )
A. 足球在草地上越滚越慢
B. 守门员一脚踢出放在地面上的足球
C. 踢出去的足球在空中继续向前飞行
D. 运动员用头将迎面飞来的足球顶回去
2.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 物体静止时有惯性,运动时没有惯性
B. 物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性
C. 物体的惯性与运动状态或是否受力无关
D. 物体受力作用时才有惯性
3.如图所示,汽车做匀速直线运动,小明在车上竖直向上跳起,则他将落在( )
A. 仍在起跳点 B. 在起跳点前
C. 在起跳点后 D. 都有可能
4.下列事例中,为防止惯性带来的危害的是( )
A. 公共汽车在到站之前,司机提前关闭油门
B. 轿车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带
C. 跳远运动员要助跑一段距离再起跳
D. 拍拍衣服可以让灰尘抖落
5.如图所示,车厢顶上有一滴小水滴滴下,落在地板上A处,由此可以判断车厢在( )
A. 向右匀速运动 B. 向左匀速运动
C. 向右加速运动 D. 向左加速运动
6.从图中我们可以知道驾驶员和前排乘客必须使用安全带的原因。小刚用下面四句话解释了安全带的作用:①撞向挡风玻璃造成伤害,系上安全带就可有效避免这种伤害;②当驾驶员驾车高速行驶时,发现前面出现情况紧急刹车;③驾驶员由于具有惯性,仍然保持向前运动的状态;④汽车滑行很小一段距离,立即停下来。这四句话的正确排列顺序是( )
A. ②④①③ B. ②④③① C. ②①④③ D. ③②①④
7.飞机投弹时,不是飞到目标的正上方投弹,而是要提前投弹才能命中目标,这是因为( )
A. 炸弹受到向前的作用力 B. 飞机有惯性
C. 炸弹有惯性 D. 炸弹受到重力和阻力的作用
8.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过一杯水来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机正常行驶时突然刹车,杯中水可能发生的情况是( )
A. 仍保持水平
B. 将向前溢出
C. 将向后溢出
D. 会溢出,但不能确定溢出方向
9.如图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象,下列判断正确的是( )
A. 都是在小车突然停止时发生的
B. 都是在小车突然启动时发生的
C. 图甲所示的现象是小车在运动中突然
停止或突然加速时发生的
D. 图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生的
10.在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上,分别观察到小球的运动情况如图所示(小球原来静止在光滑水平桌面中央)。下列说法正确的是( )
A. 甲船向左做匀速运动,乙船静止
B. 甲船向右做匀速运动,乙船静止
C. 乙船可能静止也可能做匀速直线运动
D. 甲船可能静止也可能做匀速直线运动
11.实验的成功率受到许多因素的影响。如图所示为“观察惯性现象”的活动,纸条被压在文具盒与桌面之间,在抽出纸条的过程中,为了使文具盒仍保持原来的静止状态,请你从实验的器材选择和操作两方面,至少提出三条合理的建议。
12.某同学观察到汽车紧急刹车后,由于汽车具有惯性,并不能马上停下来,而是继续向前滑行一段距离,从而常常造成车祸。他很想知道影响汽车紧急刹车后滑行距离大小的因素(因为紧急刹车后,滑行距离的大小是造成车祸的关键因素),并提出猜想:
A. 紧急刹车前的速度
B. 汽车的总质量
C. 汽车刹车系统的性能
D. 紧急刹车时的路况
根据猜想,该同学设计了以自行车代替汽车的实验方案进行探究,并把实验结果记录在表格中:
实验序号 车的总质量m(千克) 刹车前的速度v(米/秒) 路况 滑行距离s(米)
a 100 4 水泥路 0.4
b 100 4 操场土地 0.6
c 100 8 操场土地 1.2
d 150 4 操场土地 0.8
e 150 4 水泥路 0.5
f 150 8 水泥路 0.7
(1)为了验证猜想A是否正确,必须选择表格中的实验 或 。
(2)为了验证猜想B是否正确,必须选择表格中的实验 或 。
(3)从上表中你能到的结论是:
。
第4节《牛顿第一定律》重点归纳与精析提升(第2课时)参考答案
【知识梳理】
原有的速度大小 运动方向的性质 运动状态不变
【精选例析】
【例1】 C
【例2】 C
【例3】 B
【巩固提升】
1.(C) 2.(C) 3.(A) 4.(B) 5. (D)
6. (B) 7.(C) 8. (B) 9. (D) 10.(C)
11.(1)从材料的选择角度分析:①铅笔盒的质量适当大一些,与桌面接触部分尽量粗糙;②纸张韧性要好,较薄,较窄,表面要光滑一些;(2)从操作的角度分析:①尽可能减小纸与铅笔盒的接触面积;②抽出纸条的速度要快;③铅笔盒要平放。
12. (1) b、c或e、f。
(2) a、e或b、d。
(3)汽车的总质量、紧急刹车前的速度、紧急刹车时的路况均能影响汽车紧急刹车后滑行的距离,且质量越大、刹车前速度越大、路面越光滑则刹车后滑行距离越长。
【解析】 (1)因为猜想A是探究紧急刹车前的速度对滑行距离的影响,所以从表格中找出速度不同,其他物理量都相同的实验,故选b、c或e、f。(2)因为猜想B是探究汽车的总质量对滑行距离的影响,所以从表格中找出车质量不同,其他物理量都相同的实验,故选a、e或b、d。(3)从表格中滑行距离的数据可以看出:汽车的总质量、紧急刹车前的速度、紧急刹车时路况均能影响车紧急刹车后滑行的距离,且质量越大、刹车前速度越大、路面越光滑则刹车后滑行距离越长。这位同学的实验方案还无法探究猜想C。
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