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壓軸專題二 慣性定律與慣性
【知識梳理】
慣性定律 內容 一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態
理解 ①該結論是在實驗的基礎上通過推理概括出來的，不能用實驗來直接驗證 ②物體不受外力作用時，原來靜止的物體將保持靜止狀態，原來運動的物體將做勻速直線運動 ③物體的運動不需要力來維持，因此力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因
慣性 定義 一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質，我們把這種性質稱為慣性
影響因素 慣性大小只與物體的質量有關，與運動速度大小無關。
理解 ①一切物體在任何時候任何情況下都具有慣性 ②慣性是物體本身固有的一種性質，慣性不是力，不能說成是“慣性力”或“受慣性”“受慣性作用”。
利用 拍打衣服上的灰塵、跳遠助跑、錘頭松了在堅硬物體上撞擊錘柄、扔標槍等
防止 汽車前排乘客系安全帶、汽車拐彎要減速、保持車距等
【典題精講】
【例1】如圖，小球用細繩固定在天花板上，小球往復擺動。假如當小球某一次擺動到右端最高點時繩子斷開且小球所受的力全部消失，則小球將會（　　）
A．沿①方向運動 B．沿②方向運動
C．沿③方向運動 D．保持靜止
【分析】根據牛頓第一定律可知，當物體不受任何外力的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，在力消失的一瞬間，原來運動的物體將做勻速直線運動，原來靜止的物體將永遠靜止下去。
【解答】解：由圖可知，小球擺到右端最高點時，速度為零，若此時小球所受的力全部消失，根據牛頓第一定律可知，小球將保持靜止狀態。
故選：D。
【例2】．如圖所示，質量分別為M和m的兩個物體A和B（M＞m），將它們分別放在水平且光滑的很長的車板上，車以相同的速度v向右運動，當車突然停止運動時，則（　　）
A．兩物體都立即靜止
B．A物體運動得慢，B物體運動得快，兩物體間的距離加大
C．兩物體都以原來的速度v水平向右運動，它們之間的距離保持不變
D．A物體運動得快，B物體運動得慢，A將撞上B
【分析】小車會帶動它上面的物體同時做勻速直線運動，當車突然停止時，兩個物體由于慣性都會保持原來的運動狀態不變，而原來它們的運動狀態是相同的，所以現在的速度和方向依然是相同的，根據這一思路，我們可以判斷以上選項的說法是否正確。
【解答】小車停止，兩個物體由于慣性仍會保持原來的速度向右運動，不會立即靜止。兩物體原來的速度和方向相同，所以小車停止后，它們之間的距離會保持不變，不會相撞，距離也不會加大。
故選：C。
【例3】小明在科技館參觀時，看到了一件展品——彈球小火車，如圖所示。小火車在水平軌道上沿直線勻速運動，若此時正好從車廂頂部的A孔中豎直向上彈出一個小球，請你判斷該小球將落在A孔 　 　（選填“前”、“后”或“中”），并說明理由。
【分析】一切物體都有保持原來靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質；相對于地面，小球做的是豎直上拋運動，水平方向做勻速運動，能落回小孔是因為小球具有慣性，在水平方向保持與火車相同的速度。
【解答】解：從A孔中豎直向上彈出一個小球，相對于地面，小球做豎直上拋運動，水平方向做勻速運動；因為小球具有慣性，在水平方向保持與火車相同的速度，所以小球最終能落回A孔中。
故答案為：中；因為小球具有慣性，不考慮空氣阻力時，在水平方向保持與火車相同的速度，所以小球最終能落回A孔中。
【實戰精練】
【練1】近年來，電動平衡車深受年輕人喜愛，已悄然成為生活中一種新的交通時尚。如果在騎行過程中，突然剎車，人的腳由于摩擦隨車 　 　（選填“減速”、“加速”或“勻速”），而人的上半身由于 　 　會向 　 　傾倒（選填“前”或“后”）。
【分析】物體具有保持原來運動狀態不變的性質叫做慣性。
【解答】解：在騎行過程中，突然剎車，人的腳由于摩擦隨車減速，而人的上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態，故會向前傾倒。
故答案為：減速；慣性；前。
【練2】如圖所示，正在向右運動的運輸液體貨物的槽車，液體上有氣泡，當車突然剎車時，氣泡將向 　 　運動（填左或右），其原因是液體因為 　 　大而具有較大的慣性。
【分析】解決此題要知道慣性是物體固有的屬性，一切物體在任何情況下都有慣性；運輸車內的液體有質量，所以會有慣性，即有保持原來的運動狀態的性質，液體中的氣泡因此會由于液體的運動而運動。
【解答】解：當車突然剎車時，液體由于慣性要保持原來的運動狀態，故液體相對車向右運動，故會將氣泡擠向左方，其原因是液體因為質量大而具有較大的慣性。
故答案為：左；質量。
【練3】如圖甲，一小車正在向左做勻速直線運動，車廂內懸掛一小球，剪斷懸掛小球的細線，小球將落在 　 　（選填“A點”“A點左側”或“A點右側”）。若某時刻小球狀態如圖所示，可判斷小車在向左做 　 　（選填“勻速”“加速”或“減速”）運動。
【分析】物體具有保持原來運動狀態不變的性質叫做慣性，慣性是物體的基本屬性，任何物體都具有慣性。
【解答】解：由題意知，在小車勻速直線行駛時，剪斷懸掛小球的細線，小球由于慣性仍保持原來的運動狀態，繼續與小車一起向前運動，故小球將落在懸掛位置的正下方A點。
小車勻速運動時，小球和車廂保持相對靜止狀態，圖乙中小球擺向小車行駛的方向，小球的速度大于車的速度，說明小車做減速運動。
故答案為：A點；減速。
【練4】生活中我們可以利用慣性，但有些時候還要盡量避免慣性造成的傷害。下列圖中慣性現象與其他三個不同的是（　　）
A．紙飛機離開手以后繼續飛行 　　　B．跳遠時助跑能跳的更遠
C．開車要系安全帶 　　　　D．錘幾下錘柄錘頭就牢牢地套在錘柄上了
【分析】慣性是任何物體都有保持原來運動狀態不變的性質，有時對我們有用、有時有害，特別要防止慣性帶來危害，據此對各選項逐一進行分析。
【解答】解：A、紙飛機離開手后，由于慣性，繼續保持運動狀態，還會繼續飛翔，這是利用了慣性；
B、助跑的目的是讓運動員在起跳前有一個較大的速度，起跳時，人由于慣性還要保持他起跳前的速度，從而能跳的更遠，這是利用了慣性；
C、司機在駕駛汽車時必須系上安全帶是為了減小慣性帶來的傷害，防止發生事故；
D、錘頭和錘柄一起向下運動，當錘柄靜止時，錘頭由于慣性繼續向下運動，則可以緊套在錘柄上，這是利用了慣性。與其他三個不同的是C。
故選：C。
【練5】關于物體的慣性，以下說法正確的是（　　）
A．蘋果樹上落下來的蘋果，在下落過程中速度越來越快，慣性也越來越大
B．駕駛員系安全帶，是為了減小駕駛員的慣性
C．高速公路對小汽車限速120km/h，而對大型貨車限速是90km/h，是因為大貨車質量大，慣性大
D．百米賽跑運動員到達終點不能馬上停下來，是由于運動員受到慣性力
【分析】慣性指物體保持原來運動狀態不變的性質，慣性大小只與物體質量有關，慣性不是力。
【解答】解：A．慣性的大小與速度無關，蘋果從樹上落下時，速度變大，但質量不變，慣性保持不變，故A錯誤；
B．駕駛員系安全帶是可避免在急剎車時沖出車外或撞擊方向盤，因為剎車時，人的下半身隨車減速或停止運動，但上半身由于慣性還要往前運動，這是為了避免慣性帶來的傷害，故B錯誤；
C．因為慣性與物體的質量有關，質量越大，慣性越大，貨車的質量更大，具有的慣性更大，更不易停下，所以大型貨車限速更低，故C正確；
D．運動員到達終點不能馬上停下來，是因為運動員具有慣性，慣性是物體保持原來運動狀態不變的性質，不能描述“受到慣性力的作用，”故D錯誤。
故選：C。
【練6】關于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（　　）
A．力是維持物體運動狀態的原因
B．不受力的物體，只能保持靜止狀態
C．該定律由斜面小車實驗直接得出
D．如果物體不受力的作用，原來運動的物體將保持原有的速度一直做勻速直線運動
【分析】（1）力是改變物體運動狀態的原因；
（2）牛頓第一定律內容：一切物體在沒有受到任何力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態；
（3）牛頓第一定律是在實驗的基礎上，通過進一步的概括推理得出的。
【解答】解：A、力是改變物體運動狀態的原因，不是維持物體運動狀態的原因，故A錯誤；
B、不受力的物體，可能保持靜止狀態，也可能保持勻速直線運動狀態，故B錯誤；
C、牛頓第一定律是在實驗的基礎上，通過進一步的概括推理得出的，不能通過實驗直接得出，故C錯誤；
D、根據牛頓第一定律可知，如果物體不受力的作用，原來運動的物體將保持原有的速度一直做勻速直線運動，故D正確。
故選：D。
【練7】關于慣性，以下說法正確的是（　　）
A．百米賽跑運動員到達終點不能馬上停下來，是由于運動員具有慣性
B．汽車駕駛員和乘客需要系上安全帶，是為了消除汽車行駛中人的慣性
C．行駛中的公交車緊急剎車時，乘客會向前傾，是由于慣性力的作用
D．足球靜止在水平地面上時沒有慣性
【分析】一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質，叫慣性，慣性的大小只與物體的質量有關。
【解答】解：A、百米賽跑運動員到達終點不能馬上停下來，是由于運動員具有慣性，仍會保持原來的運動狀態，故A正確；
B、汽車駕駛員和乘客需要系上安全帶，是為了減小慣性可能帶來的傷害，但不能消除汽車行駛中人的慣性，故B錯誤；
C、行駛中的公交車緊急剎車時，乘客會向前傾，是由于人具有慣性，但不能說受到慣性力的作用，故C錯誤；
D、一切物體都有慣性，足球靜止在水平地面上時也有慣性，故D錯誤。
故選：A。
【練8】在學習牛頓第一定律時，我們做了如圖所示實驗，下列有關敘述不正確的是（　　）
A．三次實驗時，要讓同一小車從斜面的同一高度靜止滑下
B．實驗中運動的小車會停下來，說明力能改變物體的運動狀態
C．實驗表明，小車受到的摩擦力越小，速度改變得就越快
D．根據甲、乙、丙的實驗現象和科學推理相結合得出牛頓第一定律
【分析】實驗中要求小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑，是為了保證小車到達水平面時有相同的速度，從而看出在不同材料上滑行的距離。而這三種材料我們非常熟悉，從而比較出受阻力的不同，然后我們可以推理如果沒有任何阻力的話，物體的速度將不會改變，做勻速直線運動。
【解答】A、三次實驗中，我們讓小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑，是為了讓小車每次到達水平面時的速度都相同，便于比較，故A正確；
B、實驗中運動的小車會停下來，其運動狀態發生了改變，是因為受到了阻力的作用，這說明力能改變物體的運動狀態，故B正確；
C、在該實驗中木板表面最光滑，小車在木板表面運動的距離最遠，說明小車受到摩擦力越小，運動的距離越遠，速度改變得就越慢，故C錯誤；
D、接觸面越光滑，摩擦力越小，小車的速度減小得越慢。由此推理得出：假如小車受到的阻力為零，小車將做勻速直線運動，牛頓第一定律是在實驗的基礎上進一步推理概括出來的，故D正確。
故選：C。
【練9】如圖所示，是神舟十三號載人飛船發射升空時的情境，在飛船發射升空時，會脫落一些“暖寶寶”，在“暖寶寶”脫落的瞬間，如果它所受的一切外力全部消失，那么“暖寶寶”將（　　）
A．靜止在最高點 B．勻速直線上升
C．勻速直線下降 D．繼續加速上升
【分析】牛頓第一定律的內容：一切物體在不受外力時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
【解答】在飛船發射升空時，暖寶寶”脫落前是加速向上運動的，在“暖寶寶”脫落的瞬間，如果它所受的一切外力突然消失，由牛頓第一定律可知，它將勻速直線上升。
故選：B。
【練10】牛頓第一定律揭示了力和運動的關系，由此判斷下列說法正確的是（　　）
A．物體受到外力作用時運動狀態一定會改變
B．牛頓第一定律是通過實驗直接得出的力學基本定律之一
C．物體的運動狀態發生變化時，該物體一定是受到了力的作用
D．變速運動的物體運動狀態一定改變，而勻速轉動的物體運動狀態一定不變
【分析】（1）物體在平衡力的作用下，保持靜止或勻速直線運動狀態；
（2）牛頓第一定律是牛頓在前人研究成果基礎上通過實驗和推理得出的力學基本定律之一；
（3）力是改變物體運動狀態的原因；
（4）運動狀態的變化包括速度大小的變化和運動方向的變化。
【解答】解：A、物體受到平衡力的作用運動狀態不會改變，故A錯誤；
B、牛頓第一定律指出：一切物體在不受力時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態；現實生活中的物體都受到力的作用，絕對不受力的物體不存在，所以牛頓第一定律不是通過實驗得出的，而是在實驗的基礎上通過概括、推理得出的，故B錯誤；
C、力是改變物體運動狀態的原因，物體的運動狀態發生變化時，該物體一定是受到了力的作用，故C正確；
D、勻速轉動的物體，其運動方向時刻發生變化，所以其運動狀態是變化的，故D錯誤。
故選：C。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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