10-11版高中物理全程学习方略课件：5.1牛顿第一定律（鲁科版必修1）

(共82张PPT)
1.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（ ）
A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律
C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动速度改变的原因
【解析】选D.牛顿第一定律反映了物体不受外力时所处的状态,揭示了力是改变物体运动状态的原因,故A错误,D正确；惯性是物体的固有属性，牛顿第一定律又叫惯性定律，而不是反映惯性的大小，故B、C错误.
2.运动的物体状态发生改变,则它的（ ）
A.加速度一定发生了变化
B.速度一定发生了变化
C.所受的外力一定改变
D.肯定受外力，但外力不一定改变
【解析】选B、D.物体运动状态的改变是指速度的变化，加速度不一定变化，故A错误，B正确；外力是改变物体运动状态的原因，此外力可以变化，也可以不变，故C错误，D正确.
3.下面关于惯性的说法正确的是（ ）
A.惯性是物体只有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作用时仍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】选D.解题流程如下:
4.人从行驶的汽车上跳下来后容易向哪个方向跌倒
（ ）
A.汽车行驶的方向
B.汽车行驶的反方向
C.可能是汽车行驶方向，也可能是汽车行驶的反方向
D.与汽车行驶方向垂直的方向
【解析】选A.人跳后由于摩擦力下半身停止运动，由于惯性上半身继续向前运动，故向汽车行驶方向跌倒，A正确.
5.汽车中的安全措施之一是座位上设置有安全带和头枕.安全带是一种斜系在司机和乘客身上的带子,它在缓慢拉动时很松动,在迅猛抽动时则被卡住,不能拉伸；头枕处在座椅上方乘员的头部位置，是一个固定且表面松软的枕头.当突然发生撞车事故时,司机和乘客会发生什么情况 为什么 安全带和头枕分别起什么作用
【解析】情形1:运动车辆突然发生撞车停止时,司机和乘客由于惯性冲向前面而受伤;情形2:车辆被后面的车追尾时,司机和乘客因惯性而迅速倒向后方而受伤,安全带防止人向前撞,头枕防止人向后撞.
【典例1】（2010·滨州高一检测）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
【思路点拨】解答此题要把握以下三点：
【自主解答】选B、D.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，B、D正确.
【变式训练】（2010·宁波高一检测）下列说法正确的是（ ）
A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B.牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法
D.由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用
【解析】选C.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理推广总结出来的,但无法用实验来验证,故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素，忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或合外力为零，故D错误.
【典例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
【标准解答】选C.一切物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，惯性是物体本身的一种属性，与外界因素（受力的大小以及所处的环境）及自身的运动状态无关，故A、D选项错误；静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车的质量大，惯性大，而不是因为静止的物体惯性大，B选项错误；乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同的力的作用下，运动状态容易改变，故C选项正确.
【变式训练】下列现象中不能用惯性知识解释的
是（ ）
A.跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好
B.用力将物体抛出去，物体最终要落回到地面上
C.子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行
D.古代打仗时，使用绊马索能把敌方飞奔的马绊倒
【解析】选B.跳远运动员助跑后跳起，由于惯性仍保持向前的运动状态，故速度越大，向前冲出的距离越远，成绩越好；抛出去的物体最终落回到地面上，是由于重力作用,与惯性无关；子弹离开枪口后，由于惯性，仍沿原来方向高速飞行；敌方飞奔的马，遇到绊马索后，马腿被绊住，但马的上身由于惯性仍保持向前的运动，结果被绊倒在地.
【典例3】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法.
理想实验有时更能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,其中有一个是经验事实,其余是推论.
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的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列
_______(只要填写序号即可).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,③①④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
【思路点拨】伽利略的理想实验是在实验事实的基础上经过合理的想象和推理,从而得出结论.
【标准解答】本题再现了伽利略理想实验法,即在可靠的物理事实的基础上进行科学合理外推,将实验理想化,并符合物理规律,得到正确结论.其正确顺序为②③①④,其中②是事实,①③④是合理外推.
答案：②③①④ B
1.（2010·武汉高一检测）关于物体的惯性,下列说法中正确的是（ ）
A.把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因
B.优秀田径运动员在进行100 m比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大
C.战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性
D.公交汽车在启动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故
【解析】选C.惯性的大小由物体的质量惟一决定，质量越小，惯性越小，故A、B错误，C正确；由于惯性，汽车启动时，乘客应向后倾，D错误.
2.（2010·德州高一检测）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A.物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消失
B.同一个物体在月球上和在地球上的惯性一样大
C.质量相同的物体，速度较大的惯性一定大
D.质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关
【解析】选B、D.质量是物体惯性大小的惟一量度，物体的惯性与速度及受力情况无关，故A、C错误，B、D正确.
3.（2010·常州高一检测）下列说法正确的是（ ）
A.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B.不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
【解析】选A.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过推广，总结出来的，A正确；牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用的理想情况，实际物体所受合外力为零时，物体就保持静止或匀速直线运动状态，B错误；任何物体都有惯性，与物体受力情况无关，C、D错误.
4.（2010·安庆高一检测）历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A.阿基米德 B.牛顿 C.伽利略 D.托里拆利
【解析】选C.伽利略利用理想斜面实验推翻了“力是维持物体运动的原因”，指出“物体的运动不需要力来维持”.故C正确.
1.（4分）对运动状态的改变的叙述正确的是（ ）
A.仅指速度大小的改变
B.仅指速度方向的改变
C.要改变物体的运动状态，必须有力的作用
D.物体运动状态的改变与物体的初始状态有关
【解析】选C.物体的运动状态描述的是物体运动的速度，速度是矢量，既考虑大小，又考虑方向，故A、B错误.物体的运动状态的改变指的是速度的改变,和物体的初始状态无关,故D错.力是改变物体运动状态的原因，要改变物体的运动状态，就必须有力的作用.C项正确.
2.（4分）下列说法中正确的是（ ）
A.理想实验是不科学的假想实验
B.理想实验所得到的结论是不可靠的
C.理想实验是一种科学方法
D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态
【解析】选C、D.理想实验是想象的实验，它以可靠的事实为基础，突出主要因素，忽略次要因素，通过抽象思维深刻揭示自然规律，故A、B错误，C正确.自然界中不受力的物体是不存在的,D正确.
3.(2010·衡阳高一检测）（4分）下列关于对运动的认识不正确的是（ ）
A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因
C.牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动
D.伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度永远运动下去
【解析】选A.力是改变物体运动状态的原因，即力是改变物体速度的原因，而不是维持物体运动的原因，力可以使速度增加，也可使速度减小，故A错误，B、C正确；没有摩擦的水平面上的物体所受合外力为零，物体将做匀速直线运动，故D正确.
4.(2010·长春外国语学校高一检测）（4分）关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是（ ）
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.物体的质量较小,但运动的速度较大时,惯性也可以很大
D.物体自由下落时比竖直上抛时的惯性小
【解析】选B.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因.故A错误,B正确;物体的惯性由物体的质量惟一决定,与物体的运动状态和受力情况无关.质量大，则惯性大,质量不变，则惯性不变,故C、D均错误.
5.（4分）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推动机，正向月球飞去.”汤姆：“你们关闭了所有推动机，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飞船向前运动吧.”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法错误的
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
【解析】选B.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.对于上小学的汤姆,对力和运动的认识,只能凭经验感觉,不会认识到力是改变物体运动状态的原因.故A、C、D正确，B错误.
【思维拓展】
6.（4分）在一艘匀速向西行驶的轮船甲板上,某乘客做立定跳远,若向各个方向都以相对船相同的速度起跳,则在船上跳的距离（ ）
A.向西最远
B.向东最远
C.向南北跳一样远,但没有向东远
D.无论向哪个方向都一样远
【解析】选D.乘客起跳后,由于惯性具有一个与船等大的速度,乘客的弹跳力使乘客具有的速度与跳跃的方向无关,且与船的速度大小相同,所以无论向何方向跳都一样远,故D正确.
7.（13分）有一仪器中的电路如图1所示，其中M是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接，将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时，哪只灯亮？为什么？
【解析】当汽车启动时，汽车的速度变大了，而金属块由于惯性，将保持原来的静止状态，相对于汽车向后运动，从而使绿灯所在的电路被接通，所以启动时绿灯亮；反之，刹车时，汽车的速度变小了，而金属块由于惯性，将保持原来的速度运动，而相对于汽车向前运动，从而使红灯所在的电路被接通，所以刹车时红灯亮.
答案：见解析
8.（新题快递）（13分）在杂技表演中有一个节目叫“季公开石”，让一个人躺在两个凳子上，找一块大片石压在人身上，然后另一人用大锤砸石头，把石头砸成几块.这个节目所选的石头,在人能承受的范围内,是越大越好,还是越小越好 为什么
【解析】片石越大,其质量越大,惯性就越大,当受到大锤施加的力后,其运动状态越难改变,因此片石获得的瞬时速度越小,对人的冲击力越小,所以石头越大越好.
答案：见解析
1.16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（ ）
A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明，物体受的力越大，速度就越大
B.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动，不需要受力
【解析】选D.亚里士多德认为物体受的力越大，速度就越大；力是物体运动的原因，静止是不受力的自然状态；从同一高度重的物体下落得较快.物体匀速直线运动不需要受力，与亚里士多德的观点相反，所以本题选D.
2.如图所示,在一辆表面光滑的小车
上,有质量分别为m1、m2的两个小球
（m1>m2)随小车一起匀速运动，当
小车突然停止时，如果不考虑其他
阻力，设小车足够长，则两个小球（ ）
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向
【解析】选B.两个小球m1、m2随小车一起匀速运动，当小车突然停止时，由于水平方向上不受力，所以m1、m2将保持原来的运动状态不变，即以相同的速度继续沿原来的方向运动，一定不相碰.故正确选项为B.
3.如图所示（俯视图），以
速度v匀速行驶的列车车厢
内有一水平桌面，桌面上的
A处有一小球.若车厢中的旅
客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动.则由此可判断列车（ ）
A.减速行驶，向南转弯 B.减速行驶，向北转弯
C.加速行驶，向南转弯 D.加速行驶，向北转弯
【解析】选A.从图中可以得出小球相对于列车向前运动了，而小球是保持了原来的运动状态，故列车应减速前进.从图中还可以得出小球相对于列车向北运动了，同样的道理可得，列车向南转弯，因此A正确.
4.如图所示,在平直轨道上,匀速向右行驶的封闭车厢AB中,悬挂着一个带有滴管的盛油容器,容器正下方地板上有一O点.当滴管按相等时间间隔依次滴下三滴油时(设这三滴油都能落在车厢地板上),下列说法中正确的是( )
A.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O远
B.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O近
C.这三滴油依次落在OA之间同一位置上
D.这三滴油依次落在O点上
【解析】选D.依次滴下的三滴油都具有与车厢相同的水平速度,在水平方向上油滴不受力,都以相同的速度做匀速直线运动,故三滴油依次落在O点上,D正确 .
5.将一玻璃瓶装水后密闭放在水平桌面上,在瓶的中部有一个气泡处于静止状态,平视图如图所示.现突然用力将瓶子向前推动一下,则可以看到气泡相对于瓶子的运动情况是（ ）
A.不动 B.向前 C.向后 D.无法确定
【解析】选B.物体所受合外力不为零时，惯性的大小表现为物体运动状态改变的难易程度.由于惯性的大小与质量有关，而同等体积的水的质量大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性.突然用力将瓶子向前推动时，水的惯性大，气泡的惯性小，水保持静止状态的趋势远大于气泡保持静止状态的趋势，所以，气泡相对于瓶子向前运动.同理，当瓶子突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动.故B正确.
6.某人推小车前进，不用力，小车就停下来，说
明（ ）
A.力是维持小车运动的原因
B.小车停下来是因为受力的作用的结果
C.小车前进时共受五个力
D.不用力时，小车受到的合外力方向与小车的运动方向相反
【解析】选B、D.力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体的运动状态的原因，小车由运动变为静止，运动状态发生改变是因为所受合外力方向与运动方向相反，故A错,B、D正确；小车前进时受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平推力和摩擦力四个力，故C错.