(共47张PPT)
第四讲
八年级人教版课件
力和运动
知识讲解
惯性漂移
知识讲解
踢出去的足球，还能在草地上继续滑动一段距离，最终会停下来。
知识讲解
力和运动之间是啥关系呢？
牛顿第一定律
我去做一下实验，回来再说……
我认为“力是维持物体运动的原因”，给物体施加力，物体就会运动，否则就不会运动。
历史演绎
亚里士多德
伽利略
知识讲解
实验装置：
实验猜想：
①两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
③减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它达到水平，小球将沿水平面做持续的匀速运动。
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
伽利略理想斜面实验
知识讲解
实验探究：
物体的运动不需要力来维持。
知识讲解
我补充一下……
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，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
知识讲解
我也来做一下实验
知识讲解
牛顿第一定律实验
毛巾
棉布
木板
控制变量法
实验方法
小车从同一高处滑下，分别在毛巾表面、棉布表面、木板表面运动，观察在不同平面上小车运动的情况有何不同。
实验步骤
小车在木板表面滑动的距离最远，速度减小的最慢，运动时间最长。
实验现象
知识讲解
在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车的速度减小的越慢，运动的距离越远。
牛顿第一定律实验
结论
运动物体不受外力时，它将保持匀速直线运动。
推论
知识讲解
牛
顿
第
一
定
律
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
力是改变物体运动状态的原因
(惯性定律)
知识讲解
注意事项
一切物体：
包括固体、液体、气体。
物体不受外力：
是一种理想情况，也包括物体在某一方向上不受外力的情况。
实验+推理
(该定律无法用实验直接来验证)。
获得方法：
一切物体在没有受到力的作用时，原来静止的还保持静止，原来运动的还保持原来的运动状态（速度大小和方向不变）。
运动状态：
如果说我比别人看得远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
例题精讲
【例1】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是牛顿通过实验总结出来的
B．它说明力是使物体运动状态改变的原因
C．它表明物体不受力时，保持静止和匀速直线运动
D．它表明要维持物体的运动，必须对物体施加力
【答案】B
例题精讲
【例2】小雨通过绳子拉一石块在水平桌面上做匀速圆周运动，假设石块所受外力突然消失，则石块将( )
A．做匀速直线运动
B．继续做匀速圆周运动
C．落到地面上
D．立即停止运动
【答案】A
例题精讲
【例3】如图为某同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推木块，使其沿斜面向下运动，通过更换水平面的表面，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。
例题精讲
(1)在实验操作中有一处明显的错误是(不解释错误的原因)________________；
(2)更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着阻力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐_____________，运动的时间越来越______，但由于实验中阻力_________，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。
(3)在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力减小为零，水平面足够长，那么木块在水平面上的速度既不减小，也不增大，运动方向也不发生变化，木块将做______________________________。
【答案】(1)分别用不同的力推木块；(2)增大；长；始终存在；(3)匀速直线运动
惯性
思考一下：骑自行车时，当我们停止踩踏，自行车依然还能向前行驶一段距离，这是为什么呢？
知识讲解
一切物体在没有受到力的作用时，
总保持静止或匀速直线运动状态。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
惯性：
惯性
(静止或匀速直线运动)
为啥会这样？
知识讲解
注意事项
一切物体都具有惯性
无论在任何时刻、任何状态下都具有。
惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度。
惯性的大小与物体的运动速度大小、是否受力等均无关，也不会因物体的运动状态的改变而改变。
惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，物体具有的惯性越大，改变物体原来的运动状态越困难。
惯性≠惯性力，只能说“具有”或“由于”，不能说“惯性力”、“由于惯性的作用”。
知识讲解
惯性的实例
开始
开始
知识讲解
铲煤
投弹
紧固锤头
系安全带
摔倒
跳远
惯性的利用与危害
例题精讲
【例1】小刚同学在放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(如图甲)。过了一会不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(如图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是( )
甲
乙
A．二者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．二者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．前者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；后者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．前者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；后者上身的运动状态改变，脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】A
例题精讲
A
B
C
D
【例2】牛顿第一定律指出，惯性是物体的固有性质，一切物体都具有惯性。下图中惯性最大的是( )
A．滑雪的运动员
B．静止的磁悬浮列车
C．飞奔的少年
D．漂浮的气球
【答案】B
例题精讲
【例3】下列说法正确的是________________。
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性。
②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性。
③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用。
⑤人们经常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是利用锤柄的惯性。
【答案】①③
例题精讲
【例4】如图，运输液体货物的槽车，液体上有气泡。关于气泡的状态，下列说法正确的是( )
A．当车开动时，由于液体具有惯性，气泡将往前方运动
B．当车开动时，由于液体具有惯性，气泡将往后方运动
C．当车开动时，由于气泡具有惯性，气泡将往后方运动
D．不管是车辆开动还是刹车，气泡都将处于静止状态
【答案】A
二力平衡
帆船比赛视频
知识讲解
当帆船行驶在海面上时，有风时可以借助风力前行，没有风时就需要人划动了，这说明风力和人力的作用效果相同。
知识讲解
一桶水，小红和小明两个人才能提起，而妈妈一个人就可以提起，说明小红和小明两个人的力的作用效果和妈妈一个人的力的作用效果相同。
知识讲解
力的合成
一个力如果它的作用效果跟几个力共同作用时的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力，叫力的合成。
F1
F2
F
F1与F2的作用效果
=
F的作用效果
知识讲解
注意事项
1．合力并不是作用在物体上的另外的力，它只是为了表示力的作用效果而引入的。在作用效果上和几个力的作用效果相同。
2．力的合成的前提：两个力必须要作用在同一物体上。
知识讲解
同一直线上二力的合成
同向
F2
F2
反向
F1
F1
F
F
同向：F=F1+F2，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同
反向：F=|F1-F2|，大小等于这两个力大小只差的绝对值，方向与较大的力的方向相同
知识讲解
观察图片，思考下列物体分别出于什么状态
军舰静止在海面上
汽车在路面上匀速直线行驶
热气球匀速上升
吊着的人参果
知识讲解
静止
匀速直线运动
平衡状态
物体处于静止或匀速直线运动的状态。
知识讲解
处于平衡状态的物体受到的力是怎么样的？
知识讲解
F
G
F
G
F=G
F=G
f
F
f=F
平衡力
若物体在几个力的作用下保持平衡状态，我们就把这几个力称为平衡力，这几个力的合力为零。
注意：牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力的作用”。
知识讲解
二力平衡的实验探究
实验二：
在左右两个砝码盘中加入质量相等的砝码，释放小车，观察小车的运动情况。
实验三：
保持左右两个砝码盘中加入的砝码质量相等，然后将小车扭转一个角度，释放小车，观察小车的运动情况。
实验一：
在左右两个砝码盘中加入质量不相等的砝码，释放小车，观察小车的运动情况。
装置一
知识讲解
装置二
如图所示，
将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架的滑轮后，就在两线端分别挂上等重的钩码。这是用于探究两个力的______和________对物体平衡的影响。
实验中选择小卡片作为研究对象，是因为卡片受到的______较小，可以近似认为只受两个力的作用，并能方便地确保两边的作用力在同一直线上。
探究活动中还要求把小卡片转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在_______________上的两个力对物体平衡的影响。
大小
方向
阻力
同一直线
知识讲解
平衡状态
平衡力
F
G
F
G
F
G
F
G
F=G
匀速上升或下降
F>G
加速上升
F加速下降
知识讲解
二
力
平
衡
条
件
同体、共线、等大、反向
知识讲解
F1=5
N
F2=5
N
A
B
F1=5
N
F2=5
N
C
D
F1=5
N
F2=5
N
F1=3
N
F2=5
N
判断下列物体处于平衡态了吗？
知识讲解
二力平衡与相互作用力
二力平衡
相互作用力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点
对象
作用在同一个物体
作用在两个物体
作用时间
一个力消失，另一个力可以存在
同时产生，同时消失
举例
G与N是一对平衡力，F与N是一对相互作用力
N
G
F
例题精讲
A
B
C
D
【例1】如图，物体所受的两个力彼此平衡的是( )
【答案】C
例题精讲
【例2】如图所示，一位同学用水平推力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动。推车时水平推力F与地面对车的阻力f的大小关系是( )
A．F一定小于f
B．F可能小于f
C．F一定等于f
D．F可能大于f
【答案】C
例题精讲
【例3】下列关于力与运动的关系的说法中，正确的是( )
A．自行车从斜坡冲下来时不容易停下来，说明速度越大惯性越大
B．物体不受力的情况下也能运动
C．做曲线运动的物体，受到力也可能是平衡力
D．匀速运动的物体只受一对平衡力，若去掉其中一个力，则物体的运动速度一定增大
【答案】B
例题精讲
【例4】如图所示，下列说法正确的是( )
A．小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对相互作用力
B．小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
C．小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D．小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对相互作用力
【答案】C
例题精讲
【例5】利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将连接卡片的两根线，跨放在支架的滑轮上，并在两个线端
分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直
线上。当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力大小____________。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片旋转一个角度，此时，拉着卡片的两根细线____________(选填“必须”或“可以不”)平行，观察卡片____________(选填“刚释放时”或“最终”)是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是________________________。
(4)该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是_______________________。
相等
必须
释放时
作用在同一物体上
减轻卡片重力对实验的影响中小学教育资源及组卷应用平台
第四讲
力和运动
1．如图情境中，最下面的棋子被尺快速打出。下列说法正确的是( )
A．下面的棋子被打出后，仍受到尺的作用
B．下面的棋子被打出去，说明力是物体运动的原因
C．上面的棋子将落在正下方，是由于受到惯性的作用
D．上面的棋子将落在正下方，是由于惯性且受到重力的作用
【答案】D
2．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。现场观看的观众为了更安全，应站的位置是图中的( )
A．甲、丙
B．甲、丁
C．乙、丙
D．乙、丁
【答案】C
3．平衡车是一种代步工具。当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法错误的是( )
A．平衡车匀速行驶时，相对于平衡车上的人，车是静止的
B．平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C．平衡车轮对地面的压力与地面对车轮的支持力是相互作用力
D．关闭电机，平衡车仍继续前进是由于其具有惯性
【答案】B
4．质量相等的甲、乙两只降落伞在空中匀速下降，甲的速度是7m/s，乙的速度是4m/s。它们所受阻力F甲、F乙之比是( )
A．3∶4
B．4∶7
C．7∶4
D．1∶1
【答案】D
5．如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮在水平面上做匀速圆周运动，则橡皮在做匀速圆周运动过程中( )
A．橡皮受平衡力作用
B．橡皮运动状态没有发生改变
C．橡皮抵抗运动状态变化的力是惯性
D．如果橡皮受到的力都消失，它将做匀速直线运动
【答案】D
6．如图，甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起，用水平拉力F1和F2分别拉，F1=F2=5N，两弹簧测力计静止时，下列分析正确的是( )
A．甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B．甲受力平衡，乙对甲的拉力是5N，甲的示数是5N
C．乙受力平衡，甲对乙的拉力是5N，乙的示数是10N
D．甲和乙受到的合力均为零，示数均为零
【答案】B
7．小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服。现有两种办法：一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法，下列说法正确的是( )
A．图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B．图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C．图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D．条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【答案】B
8．如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上，随木板一起以相同的速度水平向右沿同一直线做匀速直线运动，当木板突然停止时，以下说法正确的是( )
A．若m1>m2，甲将与乙碰撞
B．若m1C．只有当m1=m2，甲与乙才不会碰撞
D．无论甲与乙的质量关系如何，它们始终不会碰撞
【答案】D
9．一辆卡车空载时行驶速度为25m/s，满载货物时行驶速度为20m/s。满载货物时车的惯性比空载的时候要_______(选填“大”或“小”)。
【答案】大
10．重50N的物体静止在粗糙水平面上，用5N的水平力向右推它，但没有推动，则物体所受的阻力大小为__________，方向是__________；若将水平向右的推力增加到10N，物体刚好做匀速直线运动，则物体所受的阻力大小为__________。
【答案】5N；水平向左；10N
11．踢出去的足球在草地上继续向前滚动，是因为足球具有__________。足球滚动的越来越慢是因为足球__________(选填“受平衡力”、“受非平衡力”或“不受力”)。
【答案】惯性；受非平衡力
12．在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：
(1)当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是_______。(填选项前的字母)
A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B．小车受到的重力和小车对木板的压力
C．小车受到的重力和木板对小车的支持力
(2)实验中可以看出，撤掉木板上的棉布后，运动的小车所受的阻力变______，向前滑行的距离变______。
(3)在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律：_____________________________________________________。
(4)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示。请你认真分析后作出正确的选择：
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为_________图。
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为__________图。
【答案】(1)C；(2)小；远；(3)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；(4)乙；甲
1．如图所示，秋千荡到最低点时，如果受到的力全部消失，秋千将( )
A．处于静止状态
B．做匀速直线运动
C．继续来回摆动
D．做匀速圆周运动
【答案】B
2．对于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿第一运动定律的实验是做不出来的，因此该定律不能肯定是正确的
B．牛顿第一定律的实验虽然是做不出来的，但是可以经过科学推理而得出，因此该定律是正确的
C．牛顿第一定律的实验可以做出来的，因此该定律肯定是正确的
D．选用优质的实验器材，一定能用实验来直接证明该定律
【答案】B
3．空军在为灾区空投物质，为了使救灾物质准确地落在投掷区，飞行员在投掷物资时应( )
A．在正上方投掷
B．在飞到投掷区正上方之前投掷
C．在飞过投掷区正上方之后投掷
D．无论怎样投掷都能落在投掷区
【答案】B
4．如图所示，“奔马”模型的后蹄能稳稳地站立在手指上，下列分析正确的是( )
A．“奔马”对手指的压力与手指对它的支持力是一对平衡力
B．“奔马”受到的重力与它对手指的压力是一对平衡力
C．“奔马”受到的重力与手指对它的支持力是一对平衡力
D．“奔马”受到的重力与它对手指的压力是一对相互作用力
【答案】C
5．下列关于牛顿第一定律和惯性的说法中，正确的是( )
A．物体仅在静止和匀速运动时才具有惯性
B．射出的子弹离开枪口后，仍然继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用
C．质量越大，惯性越大，运动状态越不容易改变
D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比地球上惯性小
【答案】C
6．有甲、乙两个物体，在力的作用下做水平直线运动，其速度时间图像如图所示。由图可知，两物体运动过程中水平方向上的受力情况是( )
A．两物体都受平衡力作用
B．两物体都不受平衡力作用
C．甲受平衡力作用，乙受不平衡力作用
D．甲受不平衡力作用，乙受平衡力作用
【答案】C
7．如图所示，小车被人推开后向前运动，最终停下了。对这一过程的分析正确的是( )
A．人对小车的推力越来越小
B．离开人手后的小车不受力的作用
C．小车在运动过程中受到平衡力的作用
D．由于惯性，离开手的小车继续向前运动
【答案】D
8．燕子归巢时，沿图示虚线方向匀速滑翔。能正确表示这个过程中空气对燕子作用力方向的是( )
A．①
B．②
C．③
D．④
【答案】B
9．某中学的同学们发明了“超市购物秒结算”系统，如图所示就是安装了这种系统的购物车。下列分析正确的是( )
A．购物车受到的总重力和支持力是一对相互作用力
B．人推着购物车前行时，人相对于货物架是静止的
C．购物车从静止到运动的过程中，车中的某个商品惯性变大了
D．商品从货物架放入购物车的过程中，商品的运动状态发生了改变
【答案】D
10．下列给出了几种事例，其中利用惯性的是( )
①从树上掉下的苹果；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下；
④跳远运动员都是跑一段距离才起跳；
⑤公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车。
A．①②③⑤
B．②③⑤
C．②③④
D．③④⑤
【答案】C
11．力的平衡在物理学习中占重要的地位，复习时，小文探讨了以下问题。
(1)平衡状态是指物体保持__________________，物体所受几个力平衡是因为______________。
(2)小文探究两个力平衡的条件，所用实验装置如图，等质量的钩码数量足够用。
①为得出平衡的两个力的大小关系，小文的做法是________________________。
②当小车所受两个力平衡时，小文将小车扭转一个角度，松手后，小车又扭转回来，该现象可说明____________________________________。
(3)随着学习的深入，小文又产生新的疑问：竖直向上抛出一个石子，石子先上升后下降，在最高点处，石子________(选填“是”或“不是”)受平衡力，理由是______________
___________________________________。
【答案】(1)静止状态或者匀速直线运动状态；合力为0；(2)①增减两端钩码的数目；②平衡力满足作用在同一直线上；(3)不是；空中的石子受到重力的作用，不是平衡力
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第四讲 力和运动
日常生活中，我们发现对静止的购物车施加一个水平方向的推力，购物车沿着水平方向运动。撤去推力后，购物车就停了下来；风吹树摇，风停树停。通过这些例子我们很容易看到：要让静止的物体运动起来，就必须施加力的作用，没有力的作用物体就不能运动。但关闭了发动机的火车，并没有立即停下来，而是仍然往前滑行一段距离；踢出的足球，脚已不再对它施力，为什么它还在运动？火车和足球最终停下来的原因是什么
知识点一、牛顿第一定律
1．人类对运动和力的关系的探索历程
人物
论据
观点
亚里士多德
生活中的许多事实：物体要人推着才能移动，人不用力就动不起来；用铁锤敲击铁钉，铁钉向下运动陷入木板，停止敲击，铁钉就不再下陷
运动要靠力来维持，是力使物体运动；若把力撤去，物体将停止运动
伽利略
伽利略理想实验
物体的运动不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了阻力
牛顿
斜面实验＋推理
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．伽利略理想实验
(1)小球沿左侧斜面的某一高度由静止滚下，无论右侧斜面的坡度如何，小球都会沿着右侧斜面上升一定高度。
(2)如果忽略阻力，在理想情况下，小球将会沿右侧斜面上升到原来释放时的高度。
(3)减小右侧斜面的倾角，小球仍能到达同一高度，但滚得更远。
(4)若放平右侧斜面，小球无法达到原来的高度，将沿水平面做持续的匀速运动。
3．斜面实验
【设计实验】
如图，根据控制变量法，取一辆小车，让小车从同一高处滑下，分别在毛巾表面、棉布表面、木板表面运动，观察在不同平面上小车运动的情况有何不同。
【实验现象】
表面状况
小车运动的距离
阻力的大小
毛巾
较近
较大
棉布
较远
较小
木板
最远
最小
【实验结论】
(1)表面越光滑，小车运动的距离越远。
(2)表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢。
(3)假如平面无限光滑，小车将不受任何阻力，小车将匀速直线运动下去。
【交流论证】
上述实验证明伽利略的观点是正确的。后来，英国物理学家牛顿总结了前人的研究成果，概括出一条重要的物理规律——著名的牛顿第一定律。
4．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。又称惯性定律。
注：(1)一切：说明该定律对所有物体都普遍适用，不论固体、液体还是气体都适用。
(2)没有受到力的作用：地球上我们周围所有的物体，至少都受到重力作用，即便摆脱了地球，其他大型天体(如太阳等恒星)的万有引力也无法忽略，所以“自然界”不受力的物体是不存在的，如果物体处于静止或匀速直线运动状态，实际上是物体所受的合力为0，可以等效为不受任何力。
(3)总：总是这样，没有例外。
(4)或：两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果没有受到力的作用时，原来静止的物体就保持静止状态，而原来运动的物体就保持匀速直线运动状态。
(5)牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。(实验+推理)
5．牛顿第一定律所反映的问题
(1)当物体不受外力作用时，可以保持匀速直线运动状态。可见，力不是维持物体运动的原因，即运动不需要力维持。
(2)当物体受到外力作用时，它的运动状态会发生变化，因此，力是改变物体运动状态的原因。
【例1】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是牛顿通过实验总结出来的
B．它说明力是使物体运动状态改变的原因
C．它表明物体不受力时，保持静止和匀速直线运动
D．它表明要维持物体的运动，必须对物体施加力
【答案】B
【例2】小雨通过绳子拉一石块在水平桌面上做匀速圆周运动，假设石块所受外力突然消失，则石块将( )
A．做匀速直线运动
B．继续做匀速圆周运动
C．落到地面上
D．立即停止运动
【答案】A
【例3】如图为某同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推木块，使其沿斜面向下运动，通过更换水平面的表面，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。
(1)在实验操作中有一处明显的错误是(不解释错误的原因)________________；
(2)更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着阻力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐_____________，运动的时间越来越______，但由于实验中阻力_________，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。
(3)在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力减小为零，水平面足够长，那么木块在水平面上的速度既不减小，也不增大，运动方向也不发生变化，木块将做______________________________。
【答案】(1)分别用不同的力推木块；(2)增大；长；始终存在；(3)匀速直线运动
知识点二、惯性
日常生活中，我们发现汽车启动加速时，坐在车上的人会后仰；而行驶中的汽车突然刹车，坐在车里的人会前倾。这个时候我们思考下，为什么汽车启动加速时，坐在车上的人为什么会后仰？而行驶中的汽车突然刹车，坐在车里的人又为什么会前倾呢？
1．定义：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
注：
(1)对任何物体，无论是运动还是静止，都具有惯性。
(2)惯性只与质量有关，质量越大，惯性就越大，与物体的运动状态无关。
(3)惯性和力是两个实质完全不同的概念，力是物体对物体的作用，惯性是物体本身一种固有的性质，它与外界因素无关。所以把惯性说成物体受到“惯性力”或“惯性作用”是不对的，一般我们描述为“由于惯性”或“具有惯性”。
(4)惯性与惯性定律的区别：惯性是概念，惯性定律(牛顿第一定律)是规律；惯性是物体的固有属性，惯性定律(牛顿第一定律)体现的是物体在没受外力的作用时，物体的运动状态是什么。
2．惯性现象及解题方法
(1)惯性现象：物体由于具有惯性而表现出来的现象。
(2)利用和防止
①利用：惯性对我们的生活有利有弊，对于有利的惯性我们要加以利用。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远助跑可以跳得更远；拍打衣服上面的灰尘等，都是利用了物体具有惯性的属性。
②防止：惯性有时也会给人们带来危害，需要防范。如：车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急速转弯时容易翻车等。为此，交通部门制定了相关规定，如司乘人员必须系安全带，车辆行驶中要限速，保持安全距离，禁止超载等，都是为了防止惯性带来的危害。
【例1】小刚同学在放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(如图甲)。过了一会不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(如图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是( )
甲
乙
A．二者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．二者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．前者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；后者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．前者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；后者上身的运动状态改变，脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】A
【例2】牛顿第一定律指出，惯性是物体的固有性质，一切物体都具有惯性。下图中惯性最大的是( )
A
B
C
D
A．滑雪的运动员
B．静止的磁悬浮列车
C．飞奔的少年
D．漂浮的气球
【答案】B
【例3】下列说法正确的是________________。
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性。
②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性。
③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用。
⑤人们经常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是利用锤柄的惯性。
【答案】①③
【例4】如图，运输液体货物的槽车，液体上有气泡。关于气泡的状态，下列说法正确的是( )
A．当车开动时，由于液体具有惯性，气泡将往前方运动
B．当车开动时，由于液体具有惯性，气泡将往后方运动
C．当车开动时，由于气泡具有惯性，气泡将往后方运动
D．不管是车辆开动还是刹车，气泡都将处于静止状态
【答案】A
知识点三、二力平衡
1．平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
2．二力平衡：当物体受两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力的平衡称为二力平衡，这两个力就是一对平衡力。如：
静止的盆栽
匀速降落的伞兵
水平地面上匀速行驶的汽车
3．探究二力平衡的条件
【提出问题】二力平衡要满足什么条件？
【做出猜想】可以从力的三要素开始着手。
【设计实验及其过程】
(1)如图所示，将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。
(2)测出每个砝码的质量m，往两边的小盘里分别放上质量不相等的砝码，观察小车运动情况。
(3)往两个小盘里放上质量相等的砝码，观察小车运动情况。
(4)保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况。
(5)将小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F1、F2同时向左，观察小车的运动情况。
【实验数据处理】
序号
小车在水平方向所受二力的情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
1
不相等
相反
是
改变
2
相等
相反
是
不改变
3
相等
相反
否
改变
4
相等
相同
是
改变
只有当小车受到的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上时，小车才处于平衡状态。
【结论】
二力平衡的条件：这两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且在同一条直线上。
注：可简单记为同体、等值、反向、共线。
4．平衡力和相互作用力
项目
平衡力
相互作用力
力的示意图
大小
相等
相等
方向
相反，且在同一条直线上；
相反，并且在同一条直线上；
作用对象
作用在同一个物体上
分别作用在两个物体上
力的作用效果
两个力作用在同一个物体上，使物体保持平衡
一对相互作用力分别作用在不同的物体上，一般产生不同的效果
5．应用
(1)可根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小和方向。
(2)根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
①静止的物体受平衡力作用时，仍然保持静止；
②运动的物体不受力或受平衡力作用时，将保持匀速直线运动状态。
6．力和运动的关系
(1)物体不受力或者物体受平衡力时，应保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)一个物体若处于静止状态或匀速直线运动状态，则物体可能不受力，可能受平衡力。
(3)物体的运动状态发生了改变，它一定受力，且一定是非平衡力。
【例1】如图，物体所受的两个力彼此平衡的是( )
A
B
C
D
【答案】C
【例2】如图所示，一位同学用水平推力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动。推车时水平推力F与地面对车的阻力f的大小关系是( )
A．F一定小于f
B．F可能小于f
C．F一定等于f
D．F可能大于f
【答案】C
【例3】下列关于力与运动的关系的说法中，正确的是( )
A．自行车从斜坡冲下来时不容易停下来，说明速度越大惯性越大
B．物体不受力的情况下也能运动
C．做曲线运动的物体，受到力也可能是平衡力
D．匀速运动的物体只受一对平衡力，若去掉其中一个力，则物体的运动速度一定增大
【答案】B
【例4】如图所示，下列说法正确的是( )
A．小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对相互作用力
B．小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
C．小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D．小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对相互作用力
【答案】C
【例5】利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将连接卡片的两根线，跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力大小____________。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片旋转一个角度，此时，拉着卡片的两根细线____________(选填“必须”或“可以不”)平行，观察卡片____________(选填“刚释放时”或“最终”)是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是________________________。
(4)该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是__________________________。
【答案】(1)相等；(2)必须；释放时；(3)作用在同一物体上；(4)减轻卡片重力对实验的影响
物理知识小拓展
维持运动需要力吗
一辆小车停在地面上，如果不用力去推它、拉它，或者不以任何其他方式影响它，它会一直停在那里。当我们用力推着小车的时候，小车就能够不停地向前运动，一旦不推了，小车就慢慢停下来。人们正是凭着这些常见的事实，认为要维持一个物体的运动，就需要不停地对它施加力的作用。
2000多年前，古希腊的学者亚里士多德(公元前384-前322年)曾断言，使物体维持恒定的运动(即速度不变)，就需要恒定的外力作用于它。由于亚里士多德的观点符合人们日常经验的直觉印象，在他以后近2000年的时间里，人们一直认为这种观点是正确的。
但是，这种凭经验得出的结论正确吗 16世纪末，年仅26岁的伽利略，第一个向亚里士多德提出挑战。
伽利略仔细观察研究物体沿斜面下滑的实验(图1)。在实验中，小球从第一个斜面AB滚下后，就会沿着第二个斜面BC向上滚，但小球往第二个斜面上达到的高度略低于小球从第一个斜面滚下时的高度。伽利略认为这是由于摩擦的缘故。
伽利略推想，如果在完全没有摩擦的情况下，不管第二个斜面的倾斜度是多大，小球滚上第二个斜面的高度应该等于从第一个斜面滚下时的高度(如图1中的C、D、E)。第二个斜面的倾斜度越小，小球滚动的距离就越远。如果第二个斜面的倾斜度等于零(如图1中的BF)，那么小球从第一个斜面滚下来后，就永远达不到起始高度，也就是说，小球将以均匀的速度在无限长的平面上永远运动下去。伽利略由此得出，维持物体的运动，并不需要外力。
17世纪以后，英国物理学家牛顿在伽利略研究的基础上，总结出了惯性定律，也就是牛顿第一定律。
牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力时，将保持它原来的运动状态。即原来静止的物体将保持静止，原来运动的物体将以不变的速度作匀速直线运动。
亚里土多德根据直接观察到的表面现象得出了错误的结论。伽利略通过实验和推理，想象出无摩擦的光滑水平面的理想实验，推断出小球不受外力作用时将以不变的速度永远运动下去。
伽利略从实验出发，把逻辑思维和实验事实相结合，得出了维持运动不需要力的正确结论，推翻了人们信奉了近2000年的亚里士多德的错误观点。还开创了运用实验研究物理学的科学研究方法。伽利略曾深有体会地说：“追求科学需要特殊的勇敢!”
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