第四章 1
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6题有多项符合题目要求)
1．(2019·广东名校检测)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，这是因为( )
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．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
【答案】D
【解析】惯性是物体自身的属性，只由物体的质量决定，A、B错；系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，可以延缓速度变化，D对，C错．
2．如图所示，一个盛水的容器固定在小车上，在容器中分别悬挂和拴着一个铁球和一个乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)( )
A．铁球向左，乒乓球向右
B．铁球向右，乒乓球向左
C．铁球和乒乓球都向左
D．铁球和乒乓球都向右
【答案】A
【解析】铁球的质量大，惯性大，运动状态难改变，铁球相对于小车向左运动；乒乓球的质量小于同体积的水的质量，小车突然向右运动时，水保持静止的趋势远大于乒乓球保持静止的趋势，乒乓球相对于小车向右运动，A选项正确．
3．关于物体的惯性，以下说法中正确的是( )
A．一个原来静止的物体被推动了，说明惯性消失了
B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，转弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和转弯时有惯性，匀速运动时没有惯性
C．在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显
【答案】C
【解析】物体的惯性大小由质量唯一确定，与物体的运动状态无关，A选项错误；不论物体处于加速、减速还是匀速状态，一切物体都有惯性，B选项错误；同样大小的力作用于物体，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，所以C选项正确；人向上跳起后，在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车上原处，D选项错误．
4．(2018·涟水名校月考)驾驶汽车的过程中严禁下列违章行为，其中惯性发生改变的是( )
A．超载 B．超速
C．闯红灯 D．不系安全带
【答案】A
【解析】质量是物体惯性的唯一量度，惯性的大小只与物体的质量有关，与其他无关．超速、闯红灯、不系安全带都不会引起质量的变化，惯性不变，B、C、D错误；超载时质量增大，惯性增大，A正确．
5．(2019·莲湖名校期末)关于惯性，下列说法正确的是( )
A．在宇宙飞船内，物体的惯性消失
B．跳远运动员助跑是为了增大速度，从而增大惯性
C．物体在月球上的惯性只是它在地球上的
D．质量是物体惯性的唯一量度，惯性与速度及物体的受力情况无关
【答案】D
【解析】宇宙飞船中的物体仍然有惯性，故A错误；惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑是为了增大速度，但不改变惯性，故B错误；惯性的大小只与物体的质量有关，物体在月球上的惯性与它在地球上的惯性相等，故C错误；质量是物体惯性的唯一量度，惯性大小只与质量有关，与速度及物体的受力情况无关，故D正确．
6．以下说法中正确的是( )
A．物体所受合力越大，其运动状态改变越快
B．物体同时受到几个力作用时，其运动状态可能保持不变
C．物体运动状态改变时，物体一定受到外力作用
D．物体的运动状态发生变化时，物体所受外力也会随之发生变化
【答案】ABC
【解析】力是改变物体运动状态的原因，力越大，运动状态改变越快，A选项正确；物体运动状态是否改变，取决于它受到的合力，如果合力为零，物体的运动状态不会改变，B、C选项正确；物体的运动状态发生变化，则物体一定受力的作用，但物体所受的力不一定是变化的，D选项错误．
二、非选择题
7. 理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示为斜面实验的原理图，结合下列四项回答问题：
①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的高度．
②两个对接的斜面，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继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要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________．(填写序号)
(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( )
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
【答案】(1)②③①④ (2) B
【解析】②是可靠事实，因此应放在第一步；①③是在可靠事实基础上提出的设想(斜面无摩擦)，④是进行合理外推得出的结论．
能力提升
8．如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动．当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球( )
A．一定相碰 B．一定不相碰
C．不一定相碰 D．无法确定
【答案】B
【解析】因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用．原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰．
9．(2019·镇江学业模拟)古诗词是我国五千年灿烂文化的精髓，先人在创作时巧妙地借用了许多物理知识，使其作品大放光彩．下列涉及惯性的诗句是( )
A．坐地日行八万里，巡天遥看一千河
B．船到江心抛锚迟，悬崖勒马早已晚
C．人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开
D．飞流直下三千尺，疑是银河落九天
【答案】B
【解析】“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”是说明地球自转一圈的路程为八万里，而人与地面保持相对静止，速度相同，不涉及惯性，故A错误；“船到江心抛锚迟，悬崖勒马早已晚”是说物体有保持原来运动状态不变的性质，这就是惯性，故B正确；“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”说明环境与温度对生物的影响，不是惯性，故C错误；“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是描写瀑布的自然景象，不是惯性，故D错误．
10．在杂技表演中有一个节目叫“季公开石”，如图所示，让一个人躺着，找一块大石板压在身上，然后另一个人用大锤砸石板，把石板砸成几块．试根据所学知识分析：这个节目所选的石板，在人能够承受的范围内，是越大越好，还是越小越好？为什么？
【答案】节目所选的石板越大越好，因为石板质量越大，其惯性就越大，石板的运动状态就越难改变，所以人受到的冲击力就越小．
11．找两个相同的瓶子，内盛清水，用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示．当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察比较两个球的运动状态．你看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示．为什么会这样呢？
【答案】因为相同体积的水质量与球的质量不相同，质量越大，运动状态越难改变，故铁球运动状态的改变比瓶子中同体积的水慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比瓶子中同体积的水快，所以塑料球会相对瓶子向右偏．
第四章 1
1．(2019·湖北名校期中)关于惯性的大小，下列叙述正确的是( )
A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大
B．两个质量相同的物体，不论速度大小，它们的惯性的大小一定相同
C．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大
D．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小
【答案】B
【解析】物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，所以惯性与速度的大小无关，故A选项错误，B选项正确．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，这是由于最大静摩擦力的原因，与物体的惯性无关，故C选项错误．在月球上举重比在地球上容易，是由于月球上的重力加速度小，物体所受的重力小，而质量是不变的，所以物体的惯性也不变，故D选项错误．
2．如图，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，则惯性的大小取决于( )
A．冰壶的速度 B．冰壶的质量
C．冰壶受到的推力 D．冰壶受到的阻力
【答案】B
【解析】惯性的大小只决定于质量，选项B正确．
3．做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子将( )
A．向前运动 B．向后运动
C．无相对运动 D．无法判断
【答案】B
【解析】用惯性知识来分析，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势，远大于气泡向前运动的趋势，水相对瓶子向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动，B选项正确．
4．(2019·广东名校检测)下列关于惯性的说法，正确的是( )
A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有惯性
B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大
C．《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)必须系好安全带，这是因为系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故
【答案】A
【解析】高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有保持原来运动状态的性质，即惯性，选项A正确；物体的惯性只与质量有关，与速度大小无关，选项B错误；系安全带的目的是防止由于人本身的惯性造成的伤害，选项C错误；把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球受到竖直向下的重力的缘故，选项D错误，故选A．
5．如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象．
【答案】塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出．由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中．
课件26张PPT。本章在前面所学的运动学和力学知识基础上，研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律．牛顿运动定律是动力学的基础，也是整个物理学的基本规律，正确理解惯性概念，理解物体间相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章学习的要求，也是学习后续力学知识和电磁学知识的基础．1．会综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析解决问题．
2．能利用正交分解的方法由牛顿第二定律或共点力的平衡条件建立方程解决问题．
3．能运用超重、失重的知识定性分析一些力学现象．
4．能用整体法、隔离法求解简单的连接体问题．1 牛顿第一定律同学们，上一章我们学习了相互作用的有关规律，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：
1．(多选)如图所示，光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是( )A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
B．物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用
C．物体只受到重力mg和斜面的支持力N的作用
D．力N、F1、F2三个力的作用效果与N、mg两个力的作用效果相同
【答案】CD
【解析】重力分解为两个分力，一个是使物体压紧斜面的力F2，一个是使物体沿斜面下滑的力F1，F1、F2都作用在物体上，故A错误；分析物体受力时，只分析物体实际受到的力，B错误．2．(多选)如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，已知F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α为锐角，则( )
A．当F1>Fsin α时，一定有两解
B．当F1＝Fsin α时，有唯一解
C．当F1D．当F>F1>Fsin α时，一定有两解
【答案】BCD【解析】将一个力分解为两个分力，由三角形定则知分力与合力构成闭合三角形，当F1＞Fsin α时，不能确定F1是否大于F；当F1≥F时，有唯一解，当F1＜F时，有两组解，故选项A错误；当F1＝Fsin α时，可构成唯一一个直角三角形，故选项B正确；当F1＜Fsin α时，三个力不能构成闭合三角形，故不可能分成这样的分力，选项C正确；当F＞F1＞Fsin α时，F1、F2与F可构成两个矢量三角形，有两解，故选项D正确．一、理想实验的魅力运动静止维持速度直线将一本书平放在桌子上，用力猛推它一下，看看当推力停止作用时，书是否也立刻停止运动了？在书的下面垫几支圆柱形的铅笔，再用力推动书本，看看当推力停止作用时，情况与没垫铅笔时有什么不同？为什么？【答案】不是；垫铅笔时书滑行时间和距离更长；因为初速度相同时，后者阻力变小．二、牛顿第一定律
1．内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的________迫使它改变这种状态．
2．意义
(1)牛顿第一定律明确了________和________的关系．
(2)牛顿第一定律揭示了力是________物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．力力运动改变3．惯性
物体具有保持原来匀速直线运动状态或________状态的性质．任何物体都具有惯性，所以牛顿第一定律又叫惯性定律．
(1)________是惯性大小的唯一量度．
(2)质量只有________，没有方向，是标量，符号是m，国际单位制中，质量的单位是千克，符号为________．静止质量大小kg1．牛顿第一定律揭示的问题
(1)物体在不受力或者受的合外力为零时所处的状态：静止或匀速直线运动状态．
(2)力和物体运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是物体产生运动的原因，也不是维持物体运动的原因．
(3)物体都有惯性：惯性是物体的基本属性．对牛顿第一定律的理解
2．牛顿第一定律不是由实验直接总结出的规律，它是牛顿在伽利略实验的基础上，加上理想化的推理得出的规律．
3．牛顿第一定律成立的条件是物体不受任何外力的作用，在实际情况中不受外力的物体是不存在的，但如果物体受到的合外力为零，该定律仍然成立． 例1 做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( )
A．悬浮在空中不动
B．速度逐渐减小
C．保持一定速度向下做匀速直线运动
D．无法判断
解析：物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度做匀速直线运动，故应选C.
答案：C1．(2017·河北名校期末)牛顿第一定律又称惯性定律，该定律明确揭示了惯性的存在．下列关于惯性的说法正确的是( )
A．静止的物体惯性大
B．速度大的物体惯性大
C．飞船舱内的物体处于失重状态，因而此物体没有惯性
D．任何物体都有惯性，惯性的大小由物体的质量量度
【答案】D
【解析】惯性的大小由物体的质量决定，与受力及运动状态无关，故A、B、C错误．惯性是物体本身固有的属性，物体任何时候都具有惯性．牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，因此它也叫惯性定律．惯性大小由质量量度，故D正确．1．惯性的理解
(1)普遍性：一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性．
(2)无关性：惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素如受力情况、运动情况无关．
(3)唯一性：质量是惯性大小的唯一量度．对惯性的理解
(4)表现形式
①在不受力条件下，惯性表现出“保持”“原来的”运动状态，有“惰性”的意思．
②在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变．
2．惯性不是力
(1)惯性是物体保持原来运动状态的性质，是物体本身的属性，而力是物体对物体的作用．
(2)惯性的大小决定于物体本身质量的大小，力的大小决定于物体之间相互作用的强弱．
(3)力是改变物体运动状态的原因，而惯性却要保持原来的运动状态不变． 例2 下列说法正确的是( )
A．惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质
B．物体的惯性是指物体不受外力的作用时保持原来直线运动状态或静止状态的性质
C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性
D．惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关
解析：惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A项错；质量是惯性大小的唯一量度，惯性由物体本身决定，与运动状态和是否受力无关，故B、C两项错，D项正确．
答案：D2．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )
A．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的底板给他一向前的力，推动他随同火车一起向前运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离很小，不明显而已
D．人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度
【答案】D
【解析】力是改变物体运动状态的原因，人竖直跳起时，在水平方向上没有受到力的作用，因此，人将保持和火车一致的前进速度，向前做匀速直线运动，落地时仍在车上原处，故正确解释为D.
