3.4 牛顿第一定律 导学案（试题和答案没有分开）

牛顿第一定律
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一：牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律的建立
（1）伽利略：通过斜面小车实验认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度减小的越慢，运动时间越长，物体的运动不需要力来维持。
（2）笛卡尔：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动反向也不变，它将沿原来的方向匀速运动下去。
（3）英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第一定律理解
（1）牛顿第一定律说明了一切物体具有保持匀速直线运动运动状态或静止状态的性质，这就是我们以前学的惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
（2）牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，说明了力的改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
（3）牛顿第一定律是牛顿总结前人工作的基础上提出来的，是在理想实验的基础上进行科学推理和抽象得出的，无法用实验直接验证，它所描述的是一种不受外力的理想状态。
二：惯性：
1. 惯性：原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持原有的速度做匀速直线运动的性质，我们将物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。
2. 特点：
（1）一切物体都有惯性，惯性是物体的物理属性；
（2）一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性；
（3）惯性不是力，不能说惯性力的作用。
3. 惯性影响因素：惯性的大小只与物体的质量有关，质量大，惯性大。与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。
同步练习
（17-聊城）下列关于运动和力的说法正确的是（ C ）
A．受平衡力作用的物体一定处于静止状态
B．运动的物体一定受到力的作用
C．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态[来XK]
D．离开枪膛的子弹向前飞行是因为受到惯性作用
2. （17-武汉）如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（　　）
A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性
B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多
C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大
D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持
3. 刘菲芳同学利用周末时间到滑冰场滑冰．她站在滑冰场内的扶栏边上用力推一下扶栏，扶栏未动，她却远离扶栏而去．她离开扶栏后，并没有用力蹬冰面，仍能滑很远．这一过程不能说明的物理现象是（　A　）
A．力的作用是相互的
B．物体的速度越大，动能也越大
C．力是改变物体运动状态的原因
D．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性
4. （18-杭州）如图，粗糙程度相同的水平地面上，重30牛的物块在AB段受F=10牛的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是（ C ）
A．在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力，大小为 10 牛
B．在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力，大小为 20 牛
C．在 BC 段物块受到水平向左的摩擦力，大小为 10 牛
D．在 C 点物块受到水平向右的摩擦力，大小为 30 牛
5. 关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（ C　）
A．牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，因此不能肯定这个定律是否正确
C．牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过分析推理而获得的
D．物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做牛顿第一定律[来
6. 汽车急刹车时，坐在车内的乘客会向前倾倒。这种现象可以用以下四句话来解释：①乘客猝不及防，向前倾倒。②汽车很快停止运动，乘客的下半身也很快随车停止运动。③乘客的上半身由于具有惯性，仍然向前运动。④坐在车里的乘客随汽车向前运动，司机发现情况立即刹车。以上四句话最合理的排列顺序是（　B　）
A．④①②③ B．④②③① C．④③②① D．④②①③
7. 在水平轨道上有一辆试验车，其顶部装有电磁铁，电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速运动的过程中，钢珠因电磁铁断电下落。如图是描述钢珠下落的四个示意图，图中虚线表示钢珠下落的轨迹。以实验车为参照物，正确描述钢珠下落路径的示意图是（ C ）
8. 小明看到人从行驶的车上跳下来后，很容易摔倒，下面是他对这种现象的解释：
（1）人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来
（2）人的上身由于惯性还要保持原来的运动状态
（3）人向车行驶的方向摔倒
（4）从行驶的车上跳下的人原来与车共同处于运动状态
解释这个现象的合理顺序是（　D　）
A．（1）（2）（3）（4）
B．（2）（3）（4）（1）
C．（3）（4）（1）（2）
D．（4）（1）（2）（3）
9. （18-河南）第24届冬奥会将于2022年在北京—张家口举办。如图所示，当运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练时，下列说法中正确的是（ C ）
A. 以滑雪板为参照物，运动员是运动的
B. 穿滑雪板是为了减小对雪地的压力
C. 雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力
D. 滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
10. 如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动（不考虑空气阻力）。下列分析正确的是( A )
A．木块受到重力
B．小车运动速度越大，其惯性也越大
C．木块对小车的压力与小车对木块的支持力大小不相等
D．当小车受到阻力而停下时，如果木块与小车接触面粗糙，木块将向左倾倒
11. 如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动．假设在运动过程中重力突然消失，物体将（ C ）
A.立即停止运动
B.向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
C.向右沿水平方向做匀速直线运动
D.向右上方做匀速直线运动
12. 如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止，木块运动后改变拉力，使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化图象，回答下列问题: 当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为 N；若用F=5.8N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为 N．【解析】当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时，因为木块静止，所以木块所受的拉力与静止木块所受的摩擦力平衡，所以f=F=5.3N。由乙图可以知道，当物体做匀速直线运动时，F=5.1N，所以f=F=5.1N。当F=5.8N时，物体将做加速运动，但由于影响动摩擦力的因素为压力大小和接触面粗糙程度，所以所受摩擦力仍为5.1N。
【答案】5.3N；5.1N。
13. 如图所示在水平木板上铺上粗糙不同的材料，小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车沿水平运动的距离。伽略利、牛顿等科学家都做过类似的实验，并在此基础上分析推导出著名的牛顿第一定律。
请你观察实验现象思考后回答：
（1）为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度 ?（选填“相等”或“不等”），即小车应从斜面上的 处释放。
（2）三次实验中，小车在水平面上受到摩擦力最大的是第 次，这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的 有关。
（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做 运动。
【答案】相等同一高度一次粗糙程度匀速直线
14. 在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车．
[来源]
（1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上 （选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小 （选填“相同”或“不相同”）；
（2）根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越 小 ，在水平面上运动的距离越 ；
（3）如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做 运动；
（4）如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小，正确做法是： ．
【答案】（1）同一；相同；（2）小；远；（3）匀速直线；（4）用测力计沿水平方向拉着小车在毛巾表面上做匀速直线运动，读出测力计示数
15. 刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验．
（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是　 　．
（2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，　 　图中小车所受阻力最大．
（3）刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做 　运动．om]
（4）牛顿在前人研究成果的基础上，总结处牛顿第一定律，它的内容是：　 　．
【答案】（1）控制变量法；（2）甲；（3）匀速直线；（4）一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态