第四章 第一节
1．(2019·湖北夷陵期末)关于惯性，下列说法中正确的是( )
A．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大
B．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故
D．物体所受外力的大小影响着物体惯性是否发生变化
【答案】C
【解析】质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性的大小只与物体的质量有关，故A错误；惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，故B错误；乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故，故C正确；质量是物体惯性大小的唯一量度，只要质量不变，惯性就不变，故D错误．
2．(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．
3．如图所示，将一玻璃瓶装水后密闭，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡处于静止状态，现用力突然将瓶子向前推动，使其在桌面上向前运动一段后停止，可看到气泡相对瓶子的运动情况是( )
A．向前B．向后
C．先向前，再向后，最终回到原来位置
D．先向后，再向前，最终回到原来位置
【答案】C
【解析】当瓶子向右加速运动时，由于惯性，瓶中水要保持原来的静止状态．气泡左边的水由于瓶底的作用随瓶一起向右加速运动．而气泡右边的水将相对瓶向左移动，气泡向右移动．当瓶子运动起来后，最终静止，因此瓶子必然要减速运动，这时气泡右边的水受瓶的作用随瓶一起减速运动，而气泡左边的水将相对瓶向前(右)运动，气泡将相对瓶向后移动，最后回到原来的位置，应选C．
4．(多选)在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上相对桌面静止．关于小球运动与列车运动，下列说法正确的是( )
A．如果小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进
B．如果小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进
C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动
D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动
【答案】BC
【解析】如果磁悬浮列车减速，磁悬浮列车运动的速度变小了，而小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相对磁悬浮列车向前滚．反之，当磁悬浮列车加速时，小球要相对磁悬浮列车向后滚．由以上分析可知，选BC正确．
5．(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】惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，如果物体不受力的作用就保持匀速直线运动状态或者静止状态，惯性大小的唯一量度是物体的质量．只有B正确．
第四章 第一节
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求)
1．关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A．质量相同的两个物体，在阻力相同的情况下，速度大的不易停下来，所以速度大的物体惯性大
B．质量相同的物体，惯性相同
C．推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大，所以静止的物体惯性大
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在地球上惯性小
【答案】B
【解析】惯性仅由物体的质量大小决定，与外界因素(受力与否、受力的大小与多少、运动状态及所处环境)无关，故选项B正确．
2．如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球．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．(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．
4．伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有( )
A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比
B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比
C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
【答案】B
【解析】倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故选项A错误，选项B正确；斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故C、D选项错误．
5．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错误．
6．(2019·重庆校级期中)下列说法正确的是( )
A．伽利略的理想实验是牛顿第一定律的实验基础
B．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态
C．在水平面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持它运动
D．宇航员从地球到达太空，惯性不变
【答案】AD
【解析】伽利略的理想实验是牛顿第一定律的实验基础，故A正确；物体不受外力时，物体可能处于静止或匀速直线运动状态，故B错误；在水平面上滑动的木块最终停下来是由于受到摩擦力，故C错误；质量是物体惯性大小的唯一量度，所以宇航员从地球到达太空，惯性不变，故D正确．
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能达到原来的高度．
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________．(只填写序号即可)
(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．(2019·四川石室期中)如图所示，在匀速行驶的列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是( )
A．若小球向左滚动，则列车一定在向右加速
B．若小球向左滚动，则列车可能在向右减速
C．列车向右运动时突然刹车，小球向右滚动
D．列车向右运动时突然刹车，小球向左滚动
【答案】C
【解析】若小球向左滚动，即小球相对于车向左运动，知列车的向左速度小于小球向左的速度，所以若列车正在向左运动，则列车在减速，若列车正在向右运动，则列车的速度在增加，做加速运动．故A、B错误．列车向右急刹车时，小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于列车运动的速度，即小球要相对列车向右滚．故C正确，D错误．
9．(多选)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是( )
A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
【答案】ACD
【解析】由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持，而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动，不需要外力维持，选项A、C、D正确．
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．
课件29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．
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律1．(多选)下列关于牛顿第三定律的说法正确的是( )
A．作用力先于反作用力产生，反作用力是由作用力引起的
B．作用力变化时，反作用力也必然同时发生变化
C．任何一个力的产生必涉及两个物体
D．一对作用力和反作用力的合力必定为零
【答案】BC2．下列说法正确的是( )
A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力
B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的力
C．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力
D．将图钉嵌入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的
【答案】D
【解析】作用力与反作用力大小相等，故D正确．
3．下面关于作用力和反作用力的说法中正确的是( )
A．应该是先有作用力再有反作用力
B．马拉车不论是匀速前进还是加速前进，总是有马拉车的力等于车拉马的力
C．马能拉动车是因为马拉车的力大于车拉马的力
D．在同一直线上，大小相等，方向相反分别作用在两个不同物体上的力，一定是作用力和反作用力
【答案】B
【解析】作用力和反作用力同时产生，没有先后，故A选项错误．马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力，它们总是大小相等，故B选项正确．马能拉动车不是因为马拉车的力大于车拉马的力，而是因为马拉车的力大于地面对车的摩擦力，故C选项错误．只有相互作用的一对力才能是作用力和反作用力，大小相等，方向相反分别作用在两个不同物体上的力不一定是相互作用的两个力，故D选项错误．一、亚里士多德的观点
力是维持物体运动的原因．
二、伽利略的理想实验
1．理想斜面实验
小球沿斜面由________滚下，再滚上另一斜面，如不计摩擦将滚到__________处，放低后一斜面，仍达到同一高度，但滚得________．若放平后一斜面，球将______滚下去．
2．伽利略通过“理想实验”和科学推理，得出的结论是：力不是________物体运动的原因．静止 同一高度 更远 一直 维持
三、牛顿第一定律
1．内容：一切物体总保持____________________状态或________状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
2．惯性：物体保持原来的____________________状态或________状态的性质叫做惯性．
3．说明：任何物体，无论处于什么状态，都具有惯性；惯性是物体的固有属性．大小由质量决定．物体的运动并不需要力来维持．
匀速直线运动 静止 匀速直线运动 静止如图所示，冰道上向前运动的一只冰壶，如果没有阻力，能想象出它能“跑”多远？
【答案】运动着的冰壶，如果没有阻力，它将一直运动下去．1．牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了长期形成的“力是维持物体运动的原因”的错误观点，明确指出了力是改变物体运动状态的原因．
2．牛顿第一定律揭示了物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质——惯性．
3．牛顿第一定律是由理想实验加以科学推理得到的，但是，由它得出的结论，都经历了广泛、严谨的事实的检验．对牛顿第一定律的理解
4．牛顿第一定律是自然界中的普遍规律，“一切物体”是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体．
5．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：
(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)
(2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做曲线运动)
(3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动)
特别提醒：(1)牛顿第一定律揭示了力与运动的关系：物体的运动状态改变即速度发生变化，是由于物体受到了力的作用．
(2)牛顿第一定律不同于共点力的平衡，前者是物体不受作用力的运动状态，后者是合力为零时的运动状态．
例1 关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是( )
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律与惯性的实质是相同的
D．物体的运动不需要力来维持
解析：牛顿第一定律强调了物体在不受力的情况下的运动规律，也说明了在受力时运动状态的改变，但自然界中不受力的物体是不存在的，故A错误；惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，故C错误；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态，则必须有力的作用，故B、D正确．
答案：BD
题后反思：(1)牛顿第一定律的实验基础是伽利略理想斜面实验．
(2)力与物体运动的关系．
(3)惯性是牛顿第一定律揭示出的物体的一种性质．1．(2019·开封名校模拟)下列说法中不正确的是( )
A．理想实验是一种科学方法
B．伽利略通过“理想斜面实验”得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论
C．牛顿第一定律是在伽利略理想斜面实验基础上，经分析、推理得出的规律，不能用实验直接验证
D．牛顿第一定律即惯性定律，其成立不需要条件
【答案】D
【解析】牛顿第一定律即惯性定律，其成立需要的条件是物体不受外力的作用，本题选不正确的，故选D．1．惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．
(2)惯性与物体受力情况、运动情况及地理位置均无关．
(3)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．
对惯性概念的理解
2．惯性与力的关系
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的．
(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．
3．惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，是矢量，惯性是物体本身固有的性质，其大小仅由物体质量决定．
(2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关．
特别提醒：(1)一切物体，在任何情况下都具有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的．
(2)比较惯性大小，只看质量大小，质量大则惯性大． 例2 关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故
C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小
D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性
解析：任何物体都有惯性，惯性是物体的固有属性与物体的运动状态无关，惯性的大小由质量来量度．质量大惯性大，质量小惯性就小，物体的运动状态就容易改变，所以C选项正确．
答案：C
题后反思：(1)一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性．
(2)质量是物体惯性大小的唯一量度．2. 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)，两个小球原来随车一起运动．当车突然停止运动时，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】当小车停止运动时，两个小球在水平方向上不受力的作用，仍保持与原来相同的速度做匀速直线运动，故两球一定不相碰． 例3 如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．抛物线综合 · 拓展 · 提高
解析：小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体由静止释放，M应沿斜面下滑，故m也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能在竖直方向上有运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．
答案：B
