2.7 牛顿第一定律(1)
点击要点
1.牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到 作用的时候,总保持
状态或 。这个定律是在 的基础上经过 得出来的。
2.匀速直线上升的物体,若它所受的一切外力都同时消失,则该物体做 运动。
3.牛顿第一定律告诉我们:力是改变物体的原因,而不是 的原因。运动的物体之所以会停下来是由于受到 的作用。
4.在“斜面小车”实验中,使用同一辆小车沿斜面的同一高度滑下来,比较小车在毛巾、纸板和玻璃三种表面上滑行的距离,其中在 上滑行得最远,说明小车在
上速度变化最慢,受到 最小,如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,则小车做 运动。
课堂讲练
例1 下列说法正确的是( )
A.物体不受力的作用就一定静止
B.物体不受力的作用就一定做匀速运动
C.物体受力才能运动
D.以上说法都是错误的
巩固训练1 根据牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体一定不受其他物体的作用
B.物体受力才会运动,当外力停止作用后,物体会慢慢停下来
C.物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用
D.物体不受力的作用,运动状态也能改变
例2 古希腊学者亚里士多德认为;如果要使一个物体维持运动,就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为:运动的物体并不需要力来维持。到底谁说得对呢?为了探究这个问题,小明和同学们设计了如图所示的实验。
(1)要探究运动到底需不需要力来维持,只需研究力对运动物体的影响,所以小明让一辆运动的小车在不同的阻力作用下研究它的速度如何变化。小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的?
。
(2)为了探究不同阻力对运动的影响,我们应该保持小车受不同阻力前的速度是相同的,你认为小明是如何做到这一点的?
。
(3)请将小明在本实验中的结论填写完全:平面越光滑,小车运动的距离越 ,说明小车受到的摩擦力越 ,速度减小得越 。
(4)根据小明的结论,你能推断出若小车不受阻力,将做什么运动吗?
巩固训练2 如图所示,在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体,让小车自斜面顶端同一高度、从静止开始滑下。小车在不同表面运动的距离见下表。通过探究,我们可以反驳如下说法中的哪条( )
表面情况
毛巾
棉布
木板
小车运动距离(米)
0. 27
0. 42
0. 79
A.摩擦力越小,小车速度减小得越慢
B.小车受到力就运动,小车不受力就不运动
C.若平面非常光滑,小车的速度将保持不变,永远运动下去
D.运动物体不受力,将保持匀速直线运动
跟踪演练
一、选择题
1.牛顿第一定律适合于( )
A.运动的物体 B.静止的物体
C.任何物体 D.地球上的任何物体
2.下列关于“牛顿第一定律”建立的说法,正确的是( )
A.它是通过日常生活得出的经验
B.它是通过理论推导出来的规律
C.它是通过实验直接证明的结论
D.它是以实验事实为基础,通过推理而概括出来的结论
3.根据牛顿第一定律可知( )
A.物体若不受外力的作用,一定处于静止状态
B.物体运动状态改变时,一定受到外力的作用
C.物体的运动是依靠力来维持的
D.以上说法都不正确
4.让一个表面光滑的小钢球在没有任何阻力的水平面上向前滚动,那么它的速度( )
A.会逐渐变大 B.会逐渐变小
C.保持不变 D.以上说法均不正确
5.根据力与运动的关系,下图中小明和小华的观点( )
A.小明正确 B.小华正确
C.都正确 D.都不正确
6.在一光滑的水平面上有一重为500牛的物体,以3米/秒的速度做匀速直线运动,那么维持这个物体运动状态不变的力是( )
A.500牛 B.300牛 C.1500牛 D.0牛
7.(2010梅州)小雨同学通过绳子拉着一石块在水平桌面上做匀速圆周运动,假设它受到的力全都消失,则该石块将( )
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
8.卡车刹车时,总是要向前运动一段距离,其原因是( )
A.刹车力小于卡车惯性
B.卡车重力太大,刹车力小于重力
C.卡车有保持原运动状态的性质
D.以上说法都正确
9.将一只小球做竖直上抛运动,当小球运动到最高点时,一切外力突然消失,则此后小球将( )
A.静止在空中
B.竖直向上做匀速直线运动
C.竖直向下做匀速直线运动
D.做水平匀速直线运动
10.原来悬挂着的小球,线断后下落的速度越来越快是由于( )
A.小球受到的重力越来越小
B.小球受到的空气阻力越来越小
C.小球受到重力的作用,不断改变运动状态
D.小球木再受外力的作用
二、填空题
11.一切物体在 时,总保持 状态或 状态。这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律的发现,先后经过了三位科学家的研究探索,通过进一步推理而概括出来的,这三位科学家分别是 、 、 。
12.如图所示,给水平桌面铺上不同的物体(毛巾、棉布、木板),让小车自斜面(三个斜面相同)顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。
小车在 表面运动得最远,这是因为 。在此实验基础上推理分析:如果运动物体不受力,它将 。
三、实验、探究题
13.(2011芜湖)境自远尘皆入咏,物含妙理总堪寻!——物理规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中,而科学研究就像穿透这迷雾的明灯,引导着探索者到达真理的彼岸。人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。
(1)古希腊哲学家亚里士多德认为: ,这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。
(2) 17世纪,伽利略通过理想斜面实验,正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示,伽利略的斜面实验有如下步骤:
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,让小球沿一个斜面从静止滚下,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,最后使它成水平面,小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中,有的属于可靠事实,有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序,以下正确的是( )
A.事实②→事实①→推论③→推论④
B.事实②→推论①→推论③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
(3)伽利略得出:运动物体如果不受其他物体的作用,将会 ,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
14.如下图所示,在研究牛顿运动定律的实验时,用一小车从同样斜面的同一高度滑下,接着在材料不同的平面上继续运动,分别停止在图中所示的位置。
(1)使小车从斜面同一高度滑下是因为 ;
(2)小车在不同的平面上运动的距离不等说明了 ;
(3)从这个实验可以推出的结论是 ;
(4)牛顿第一定律是用什么方法获得的( )
A.单纯的实验方法 B.演绎法
C.数学推导的方法 D.实验加推测的方法
2.7牛顿第一定律(l )
【点击要点】,
1.外力 静止 匀速直线运动状态 实验 科学的推理
2.匀速直线
3.运动状态 维持物体运动 阻力
4.玻璃 玻璃 阻力 匀速直线
【课堂讲练】
例1 D解析:牛顿第一运动定律指出一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。说明不受力的物体可以宥两种运动状态,同时也说明不受力时物体也能运动,而不是维持物体运动的原因。
巩固训练l C
例2(1)让小车在粗糙程度不同的平面上运动
(2)让小车三次从斜面的同一高度滑下
(3)长 小 慢
(4)匀速直线运动解析:让小车分别滑逮毛巾、棉布和木板的平面,以便归纳出物体受到的阻力越小,速度改变越慢,也就是小车滑的距离越远。实验时必须保证其他的实验条件相同,而只改变三次滑行表面的粗糙程度,让小车从同一高度的斜面上滑下,让小车滑到斜面底端获得的速度相同。通过观察实验现象,由此得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越长,说明小车受到的摩擦力越小,速度减小得越幔。通过进一步推理,如果小车不受阻力作用,它将保持这个速度做匀速直线运动。
巩固训练2 B解析:这是一个关于牛顿第一运动定律的实验的中考题,主要考查对实验现象的观察及实验的分析与结论的得出,是能力立意及过程与方法的考查:从实验中我们可以看出.,摩擦力越小,小车运动速度减少得越慢,即A说法是正确的;从小车滑行的距离我们可以看出,接触面越光滑,即接触面的摩擦力越小,小车滑行得越远,因此,C选项是正确的,从这个意义上说,当物体不受办时,物体将保持匀速直线运动状态;因此,D选项也是正确的;而B选项,小车受到力就运动,小车不受力就不运动的说法是不正确的。
【跟踪演练】
1.D 2.D 3. B 4.C 5.B 6.D 7.A 8.C 9.A 10.C
11.设有受到外力的作用 静止 匀速直线运动 伽利略 笛卡儿 牛顿
12.木板 在木板表面受到的阻力最小 不停地运动下去(匀速直线运动等)
13. (1)力是维持物体运动状态的原因 (2)D (3)永远匀速运动下去
14.(1)使小车到达斜面底部时具有相同的速度(2)小车运动讨受到的阻力越小,通过的距离越大(3)假如小车在运动过程中不受任何阻力,小车将永远地运动下去,运动速度保持不变(4)D
2.7 牛顿第一定律(2)
点击要点
1.物体有保持静止或匀速直线运动的性质,这种性质叫 。
2.惯性是一切物体 属性,它只与 有关。 质量一定的物体,无论它静止或运动,运动速度的大小或方向怎样,其惯性大小始终是 的。
3.司机驾驶汽车快速向前行驶,中途若急速向右转弯,此时司机身体将向 方向倾斜,这是因为物体 。
4.行驶的汽车由于 不能立刻停止,即使紧急刹车也要向前 才能停止下来,所以为了安全起见,两车之间要保持一段距离。乘坐出租车在高速公路上行驶时,要求乘客一定要系安全带,这是为了 。
课堂讲练
例1 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,物体最终要落到地面上
C.子弹离开枪口后仍然能继续高速向前飞行
D.古代打仗时,使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒
巩固训练1 正在行走的人踩到香蕉皮会向后倾倒,为什么?如果这个人正在跑步呢?
例2 在匀速行驶的汽车上,放有一满盘水,当汽车紧急刹车时,盘中的水将( )
A.向车尾方向洒出
B.向车头方向洒出
C.洒出的方向不定
D.不会洒出
巩固训练2 如图(a)所示,木块与小车一起向右做匀速直线运动,某时刻观察到如图(b)所示的现象。由此可判断( )
A.小车突然加速运动
B.小车突然减速运动
C.小车保持匀速运动
D.小车可能做加速,也可能做减速运动
跟踪演练
一、选择题
1.石块在空中自由落下,速度越来越快,这是由于( )
A.受到阻力的缘故 B.具有惯性的缘故
C.受到重力的缘故 D.以上说法都不正确
2.(2011南京)下列现象中,不能说明物体具有惯性的是( )
A.离弦的箭继续飞行
B.手指压笔尖r手指觉得痛
C.汽车突然启动时,人会后仰
D.用力拍打刚晒过的被子,灰尘落下
3.下列关于惯性的几种说法正确的是( )
A.物体运动速度越大,惯性越大
B.物体的质量很小,惯性却很大
C.物体所受合力越大,惯性越大
D.物体的质量越大,惯性越大
4.下面给出了几种事例,其中利用惯性的是( )
①从树上掉下来的苹果;②司机为节省燃油,在汽车要进站时,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,锤头就能紧套在锤柄上;④绕地球做圆周运动的人造卫星;⑤跳远运动员都是助跑一段距离才跳;⑥公共汽车的乘务员,时常提醒旅客扶住车的扶手,待车停稳后再下车。
A.①②③⑤ B.①③⑤⑥
C.②③⑤ D.③④⑤⑥
5.(2010鸡西)同学们通过调查发现,身边个别司机开车时不喜欢系安全带。对于交通规则中要求系安全带的理由,你认为正确的是( )
A.系安全带是为了减小汽车的惯性
B.系安全带是为了减小车内人员的惯性
C.系安全带可以减小由于惯性对车内人员造成的伤害
D.安全带比较宽是为了减小对人体的压强
6.人要从行驶的车中跳到地面上,为了避免摔倒,跳车人应该( )
A.向车行的反方向跳
B.向上跳
C.向与车行驶的垂直方向跳
D.向车行的方向跳,着地后立即向车行的方向跑几步
7.如图a所示,小车原先静止在水平地面上,车内有一小球,用细绳悬挂于小车顶部。一段时间后,小丽发现车内小球的状态如b图所示。试判断小车的运动状态是( )
A.向右匀速直线运动
B.向左匀速直线运动
C.突然向右加速运动
D.突然向左加速运动
8.列车车厢内的水平桌面上有一个静止物体,突然自动向车尾方向移动,原因可能是( )
A.列车突然启动
B.列车突然刹车
C.列车在做匀速直线运动
D.列车开始转弯
9.伊拉克战争中,少年哈西姆看到头顶正上方一架高速飞行的美国飞机丢下了一枚炸弹,你认为他能躲过炸弹袭击的最佳方法是( )
A.朝飞机飞行的方向跑
B.朝飞机飞行的反方向跑
C.站立着不动
D.以上三种方法都可以
10.以下关于惯性的说法正确的是( )
A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大
B.用相同的水平力,分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大
C.匀速行驶中的客车突然刹车,乘客向前倾,这是由于惯性所引起的
D.物体不受外力作用时才有惯性
二、填空题
11.下列物体具有惯性的有: 。(填序号)
①熟透的苹果;④地上的落叶;③太空中的宇航员;④流动的空气;⑤下落的雨滴;⑥讲台。
12.百米赛跑,运动员到达终点时,不能立即停下来,这是由于 ,运动员要保持 状态,继续向前运动。一切 都有惯性,惯性的大小与物体的
有关。
13.在空中飞行的飞机要轰炸一座桥梁,必须在飞抵桥梁的上方 (填“之前”、“正上方”或“之后”)投掷炸弹,这是由于 。
14.惯性有有利的一面,也有不利的一面,如宇宙飞船升空或下降时,由于惯性使宇航员的血液集中到双脚或头部,会出现脑贫血或脑充血症状。所以“神舟5号”飞船升空时,宇航员杨利伟采取 (填“坐姿”或“卧姿”)为好。将地球上的物体拿到太空船上,物体的惯性将 (填“变大”、“变小”、“不变”或“消失”)。
15.(2011安徽)沿东西方向直线运动的火车突然刹车,车厢里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来(如图所示),这是由于小球具有 的缘故。若乘客是面朝西坐着的,则列车是向 (填“东”或“西”)运动的。
第15题 第16题
16.(2011重庆)右图是美国NBA职业篮球比赛过程中球员扣篮时的情景。请找出一个与扣篮情景相关的物理现象,并指出对应的物理知识。(不得与示例重复)
示例:
物理现象:球由静止变为运动;
物理知识:力是改变物体运动状态的原因。
物理现象: ;
物理知识: 。
三、实验、探究题
17.小丽同学在家里自己做了如图所示的实验。她将一只熟鸡蛋放在盖住水杯的硬纸板上,当她用手指突然弹击纸板时,看到纸板飞出,鸡蛋落入杯中。请你结合所学物理知识简要解释原因。
18.把一叠硬币放在桌子上,用一根薄塑料尺贴着桌面迅速打击底部的硬币。
(1)实验结果是被击中的硬币 ,其他硬币 。
(2)对上述实验现象有以下几种解释,这几种解释都有错,请你在错的地方画一条横线。
A.最下面的硬币受外力作用,克服陨性,飞出去了;
B.上面的硬币,没有惯性,所以静止不动;
C.上面的硬币受到惯性作用,所以仍落在原处。
(3)实验结果的正确解释是:这堆硬币原来都处于静止状态,被击中的硬币由于受到塑料尺的 作用, 静止状态,飞出去,而其他硬币没有受到塑料尺的力作用,由于 ,保持原来的静止状态。
提高班习题精选
1.如图所示,水平地面上的物体在水平拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,当拉力F突然减小时,物体将( )
A.向右运动,速度逐渐增大
B.向右运动,速度逐渐减小
C.向右运动,速度保持不变
D.向左运动,速度逐渐增大
2.(2011兰州)关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受到力的作用就会运动
B.物体不受力的作用时处于静止状态
C.物体运动速度越大其惯性越大
D.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
3.(2011黄石)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大惯性越大
B.跳高运动员助跑起跳是为了增大惯性
C.羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小
D.宇宙飞船在太空中运行时没有惯性
4.如图所示,桌面上的木块在力F的作用下向右运动,当木块离开桌面的瞬间,它所受到的一切外力如果同时消失,则该木块将( )
A.静止不动
B.沿竖直方向下落
C.沿图中虚线方向运动
D.沿水平方向向右做匀速直线运动
5.在水平放置的装有水的密闭的玻璃瓶中间有一个气泡,如图所示。当用力突然将玻璃瓶向左推动时,平直的气泡将( )
A.向右移动
B.向左移动
C.保持静止
D.无法确定
6.物体刚脱离正在竖直上升的气球时,它的运动方向及原因是( )
A.竖直向上运动,由于惯性
B.竖直向下运动,由于重力作用
C.会停在空中一瞬间,由于脱离气球
D.以上三种情况都有可能
7.某人在车厢内用同样的力跳远:(1)车停着向前跳;(2)车匀速行驶时在车内朝车前进的方向跳;(3)车减速行驶时在车内向着车前进的方向跳。这三种情况下,人相对于车厢地板来说,跳过的距离是( )
A.第二次最大 B.第一次最大
C.第三次最大 D.三次一样大
8.某人骑自行车以一定的速度沿平直道路匀速前进。当他经过某路口横道线时,从口袋里掉下一串钥匙。钥匙落地时的位置应在( )
A.横道线上
B.超过横道线,但在自行车的后面
C.超过横道线,但在自行车的下方
D.超过横道线,但在自行车的前面
9.如图所示,在一辆表面光滑的水平小车上,有质量为ml、m2的两个小球(ml>m2)随车一起沿水平方向运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,车足够长,则两个小将( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.因不知小车运动方向,不能确定是否相碰
10.一行走的人被石块绊了一下,会向前跌倒,下列分析中正确的是( )
A.人的上半身有惯性,下半身没有惯性
B.人的上半身受到惯性的作用
C.石块作用于脚时,使脚运动变慢,乃至停止,人上半身由于惯性保持向前
D.以上说法都正确
11.小明观察发现大卡车启动比小轿车慢,他想是不是质量越大启动越慢呢?于是小明把小车静止放在光滑的水平面上,用3牛的力水平向右拉,测出2秒后小车的速度。改变小车的质量,得到几组小车质量与速度的数据:1千克小车速度为6米/秒,2千克小车速度为3米/秒,3千克小车速度为2米/秒。
(1)请你在虚线框内设计一个表格,并将实验数据填入表格。
(2)如果小车的质量增加到4千克,小车的速度应为 米/秒。从数据可以看出质量越大的牢的确是越难启动,小明的想法得到了证实,这说明物体的质量越大,其惯性就 。
2.7牛顿第一定律(2)
【点击要点】
1.惯性
2.固有的 质量大小 一定
3.左 具有惯性
4.惯性 继续运动一段距离 防止刹车时人向前倾倒而受伤
【课堂讲练】
例l B解析:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。所有物体都有惯性。对于题速的这些现象能否用惯性知识加以解释,关键在于物体是否体现出由于惯性而保持原有的运动状态这一特点。A、C、D选项中所举的现象均是由于物体的惯性所致,而B选项中的物体之所以要落回到地面上,是因为抛出去的物体受到重力作用,不是惯性的缘故。
巩固训练l解析:正在行走的人,处于运动状态,当他踩在香蕉皮上时,由于摩擦力太小,所以脚不能立刻停下,由于具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以就向后倾倒了。如果这个人正在向前跑,这时整个人都在向前运动,而脚要用力向后蹬地,当脚踩上香蕉皮时,由于香蕉皮太滑,摩擦力太小,这时脚要向后滑,而上身由于惯性还要继续保持原来的运动状态,所以就会向前倾倒了。
例2 B解析:以盘中水为研究对象,水、盘、汽车以相同的速度匀速运动,才不会洒出。汽车紧急刹车时,盘受到汽车底部或其他的作用力,与汽车一起迅速减速,而盘中的水由于有惯性,继续保持原有的运动状态向前方运动,结果洒向车头方向。
巩固训练2 B
【跟踪演练】
1.C 2.B 3.D 4.C 5.C 6.D 7.D 8.A 9.B 10.C
11.①②③④⑤⑥(所有物体都有惯性)
12.惯性 原来的运动 物体 质量
13.之前 因为惯性,炸弹还要继续向前运动二段时间
14.卧姿 不变
15.惯性 东
16.篮球运动员起跳后继续向上运动由于运动员具有惯性
17.鸡蛋和纸板原来都处于静止状态,当用手指突然弹击纸板时,纸板由于受到推力的作用向前飞出;而鸡蛋由于具有惯性保持原来的静止状态,因为纸板已飞出没有了对鸡蛋的支持力,于是鸡蛋在重力的作用下落入水杯中。
l8.(1)飞出不动 (2)略 (3)力改变惯性
【提高班蜀曩疆选】
1.B 2.D 3.C 4.D 5.A 6.A 7.C 8.C 9.B 10.C 11. (1)
实验次数
拉力(牛)
小车的质量
(千克)
2秒后小车的速度
(米/秒)
l
3
1
6
2
3
2
3
3
3
3
2
(2)1.5越大