資源簡介

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第4節運動與力 (第1課時)
牛頓第一定律
1. 牛頓第一定律探究過程
(1) 讓小車在斜面頂端由靜止釋放沿斜面向下運動，到達鋪有毛巾的水平長木板繼續向前運動一段距離后停下，在小車停止處做一記號。
(2) 取下長木板上的毛巾，換鋪一塊薄棉布，讓小車在斜面頂端同一位置處由靜止釋放，記下小車在棉布上運動時停下的位置。
(3) 取下長木板上的棉布，在斜面頂端同一位置由靜止釋放小車，觀察小車在長木板上的運動情況。
2.牛頓第一定律 一切物體在沒有受到外力作 用時，它們的運動狀態保持不變，包括保持靜止或保持勻速直線運動狀態，這一定律叫做牛頓第一定律。
3.牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，通過推理概括得出的 所以在可靠事實基礎上通過推理得出結論的研究方法，是一種重要的科學方法。
典例精析
例1、如圖所示，鉛球從a處向右上方推出在空中劃出一道弧線后落到地面b處，鉛球在運動的過程中，空氣阻力不可忽略，c點是鉛球經過的最高點，下列說法中正確的是（　　）
A．在整個運動過程中，鉛球的運動方向保持不變
B．若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球會靜止在空中
C．若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球將立即豎直方向下落到地面
D．若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球將沿水平方向做勻速直線運動
變式1、（2023春 孟村縣期中）如圖所示為運動會中學生跳遠的示意圖。若某同學跳到最高點時所受到的力全部消失，則他會（　　）
A．水平方向做勻速直線運動
B．豎直方向掉下來
C．斜向上做勻速直線運動
D．靜止
例2、用如圖所示裝置探究“阻力對物體運動的影響”實驗。
（1）實驗中讓小車從斜面頂端由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時的 　　相同；
（2）為了改變小車運動中所受阻力不同，需將毛巾、棉布分別鋪在 　　（選填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”）表面，觀察小車在平面上滑行的距離；：
（3）實驗中發現小車在毛巾表面滑行的距離最近，在木板表面滑行的最遠。說明小車受到的阻力越小，小車速度減小得越 　　（選填“快”或“慢”）；
（4）如果小車在水平面上滑行，受到的阻力為零，它將做 　　運動；
（5）由此實驗進一步驗證了伽利略的觀點，物體的運動 　　（選填“需要”或“不需要”）力來維持；
（6）英國科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出了著名的牛頓第一定律。牛頓第一定律 　　（選填“可以”或“不可以”）用實驗來直接驗證。
變式2、古希臘學者亞里士多德認為：如果要使一個物體持續運動，就必須對它施加力的作用。而伽利略則認為：運動物體并不需要力來維持。到底誰說得對呢？為了探究這個問題。小李和同學們設計了如圖所示的實驗。21·cn·jy·com
（1）要探究運動到底需不需要力來維持，只需研究力對運動物體的影響，所以小李讓一輛運動的小車在不同的阻力作用下研究它的速度變化。21教育名師原創作品
（2）為了探究不同阻力對運動的影響，我們應該保持小車進入水平面的　　是相同的，具體的做法：　　。
（3）請將小李在本實驗中的結論填寫完整：平面越光滑，小車受到的摩擦力越　　，小車運動的距離越　　。
（4）根據小李的結論，你能推理出若接觸面完全光滑，即水平方向小車不受阻力作用，小車將一直做　　運動。可見，力不是使物體運動的原因，力是改變物體　　的原因。
實戰演練
1．關于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（　　）
A．牛頓第一定律不能用實驗直接驗證
B．物體的運動需要力來維持
C．物體受到力的作用，運動狀態就一定會改變
D．靜止的物體一定不受力
2．如圖所示，用細線懸掛一個鐵鎖，將鐵鎖拉至A點，使細線處于拉直狀態，由靜止開始釋放鐵鎖，不計摩擦和空氣阻力，鐵鎖可在A、B兩點間來回擺動。若鐵鎖擺到右側最高點B時，細線恰好斷開，則鐵鎖將（　　）21*cnjy*com
A．在B點保持靜止 B．沿BC方向運動
C．沿BD方向運動 D．沿BE方向運動
3．下列運動的物體中，運動狀態沒發生改變的是（　　）
A．自由下落的蘋果 B．繞地球勻速轉動的衛星
C．沿斜面勻速下滑的木塊 D．減速行駛的汽車
4．如圖所示，若小球向右擺動到最高點時，繩子斷裂，此后小球的運動情況是（忽略空氣阻力）（　　）
A．加速直線下落
B．勻速直線上升
C．勻速直線斜向上運動
D．沿水平方向向右做勻速直線運動
5．在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中，同一小車從相同斜面上的同一高度由靜止下滑到不同水平面時的情景，如圖所示，則（　　）2·1·c·n·j·y
A．在四次實驗中，小車克服阻力做的功相同
B．為了便于分析，本實驗的合理順序是（a）（b）（d）
C．由本實驗可以直接得出牛頓第一定律
D．本實驗中若僅添加一個小木塊，還可以探究動能大小和質量的關系
6．2023年3月15日晚我國研制的長征11號運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，成功將實驗19號衛星送入預定軌道，這是長征11號運載火箭，自首飛以來的第16次發射，實現16連勝，在發射火箭的時候，火箭向下噴氣，可以獲得向上的動力，這說明 　 　，衛星在繞地球做勻速圓周運動時，衛星的運動狀態是 　 　的（選填“改變”或“不變”）。
7．少林功夫聞名天下，吸引許多游客前來觀賞。如圖所示，是兩個少林武僧在進行表演，當武僧騰空而起時，地面相對于武僧是 　 　的，同時表明力可以改變物體的 　 　。當武僧豎直騰空到最高點時，若所有力突然都消失，武僧將 　 　（選填①“靜止”、②“勻速圓周運動”或③“勻速直線運動”）
8．踢毽子起源于漢代，高承《事物紀原》記：“今時小兒以鉛錫為錢，裝以雞羽，呼為毽子，三四成群走踢”。在如圖所示的游戲中，毽子被踢出主要表明力可以改變物體的 　 　。被踢出后，毽子上升到最高處時，若所有的外力都消失，毽子將處于 　 　狀態。【出處：
9．在2023年2月26日舉行的國家青少年足球錦標賽決賽中，梅州客家U14隊以3﹣0比分戰勝對手獲得冠軍。比賽過程中，足球在重力的作用下在空中劃過一道弧線，此過程中對足球的施力物體是 　 　，這個力的方向為 　 　，假設此過程中一切外力都消失，足球將保持 　 　狀態。（不計空氣阻力）
10．“牛頓第一定律”的形成，經歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學家不斷完善的過程。
（1）伽利略經過圖所示的實驗和推理得出結論：如果沒有摩擦阻力和空氣阻力的影響，在水平面上運動的物體將會一直運動下去。結合伽利略的結論寫出圖中各實驗和推理的先后順序 　 　。（用字母表示）
（2）笛卡爾在伽利略觀點的基礎上進一步完善：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續以同一速度沿直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。牛頓在他們研究的基礎上提出了“牛頓第一定律”，相對于“牛頓第一定律”，笛卡爾的觀點有什么不足？答：　 　。
（3）下列結論的得出，與得出“牛頓第一定律”的“研究方法”相同的是 　 　。
A．歐姆定律 B．真空不能傳聲 C．并聯電路的電流特點
11．如圖（a）所示，木塊與小車一起做勻速直線運動，當小車的運動狀態發生變化時，木塊的狀態如圖（b）所示。把木塊換成盛有水的燒杯，重復上述過程，燒杯中水面的狀態分別如圖（c）和（d）所示。
由圖（a）、（b）或圖（c）、（d）可知：小車運動狀態變化的可能情況是　 　。
（請將兩種可能的情況填寫完整）。木塊和水具有　 　的性質。
12．如圖所示是小明探究“阻力對物體運動的影響”的實驗情景：
（1）小明讓同一小車從同一斜面上同一位置 　滑下，目的是使小車到達斜面底端時的速度相同。
（2）在木板上先后鋪上毛巾、棉布，目的是 　 　。
（3）小車在毛巾表面滑行距離最近，在木板表面滑行距離最遠。伽利略通過對類似情景的分析，推理出 　 　減小到零時，運動的小車將做勻速直線運動。
（4）牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要規律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持 　 　狀態。這就是著名的牛頓第一定律。
13．小翠在籃球場練習投籃。籃球離手后在空中的運動軌跡如圖中虛線所示。某時刻籃球所受外力全部消失，此時籃球速度為v，過一段時間籃球出現在P點，速度為v′（如圖），則v　 　v′（選填“＞”、“＝”或“＜”）。請作圖找出籃球所受外力全部消失時的位置，用點O在軌跡圖上表示出來。
14．生活中，我們會發現同一物體如果受到力的情況不同，物體的運動軌跡也不相同。試分析下列情景中物體所受到的力與運動的關系：21教育網
（1）如圖所示，沿水平方向拋出一個氫氣球，且氣球受到的浮力大于重力，它將沿曲線
　 （用圖中相關字母表示）運動。
（2）魚雷是重要的海戰武器，海水中要使魚雷瞄準目標沿一定方向勻速直線運動，必須符合的受力條件是　 　。如果該魚雷質量為200千克，試計算它排開水的體積為多少？（假設ρ海水＝1×103Kg/m3）
15．在探究“阻力對物體運動的影響”和“物體的動能大小與哪些因素有關”的兩個實驗中，都用到了如圖所示的裝置。21·世紀*教育網
（1）在探究“阻力對物體運動的影響”時，每次都應讓同一小車從同一斜面的　 　（選填“相同”或“不同”）高度自由下滑。每次小車下滑前，還需要在水平桌面上先后鋪上粗糙程度依次減小的毛巾、木板和玻璃板，這樣做是為了　 　。實驗中小車在毛巾、木板、玻璃板表面上滑行的距離逐漸變　 　，進一步推理可知，若小車運動在絕對光滑的水平面上（忽略空氣阻力），那么它將　 　。www-2-1-cnjy-com
（2）用該裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關”時，讓同一小車從同一斜面的不同高度自由下滑，這樣做是為了探究物體動能的大小與　 　的關系。為完成實驗，還需增加的器材是　 　（選填“乒乓球”、“小木塊”或“粗糙程度不同的水平面”），并通過觀察　 　來判斷動能的大小。
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第4節運動與力 (第1課時)
牛頓第一定律
1. 牛頓第一定律探究過程
(1) 讓小車在斜面頂端由靜止釋放沿斜面向下運動，到達鋪有毛巾的水平長木板繼續向前運動一段距離后停下，在小車停止處做一記號。
(2) 取下長木板上的毛巾，換鋪一塊薄棉布，讓小車在斜面頂端同一位置處由靜止釋放，記下小車在棉布上運動時停下的位置。
(3) 取下長木板上的棉布，在斜面頂端同一位置由靜止釋放小車，觀察小車在長木板上的運動情況。
2.牛頓第一定律 一切物體在沒有受到外力作 用時，它們的運動狀態保持不變，包括保持靜止或保持勻速直線運動狀態，這一定律叫做牛頓第一定律。
3.牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，通過推理概括得出的 所以在可靠事實基礎上通過推理得出結論的研究方法，是一種重要的科學方法。
典例精析
例1、如圖所示，鉛球從a處向右上方推出在空中劃出一道弧線后落到地面b處，鉛球在運動的過程中，空氣阻力不可忽略，c點是鉛球經過的最高點，下列說法中正確的是（　　）
A．在整個運動過程中，鉛球的運動方向保持不變
B．若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球會靜止在空中
C．若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球將立即豎直方向下落到地面
D．若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球將沿水平方向做勻速直線運動
【答案】D
【解答】：A、鉛球出手后，由于慣性向前運動，同時受到重力的作用，在空中畫出一道弧線后落到地面b處，運動方向不斷變化。故A錯誤；
BCD、鉛球運動到C點時，在水平方向上速度不為零，由牛頓第一運動定律可知，物體不受外力時將保持原來的運動狀態不變，所以若鉛球運動到C點時所受到的外力突然全部消失，小球將沿水平方向做勻速直線運動。故BC錯誤、D正確。
故選：D。
變式1、（2023春 孟村縣期中）如圖所示為運動會中學生跳遠的示意圖。若某同學跳到最高點時所受到的力全部消失，則他會（　　）
A．水平方向做勻速直線運動
B．豎直方向掉下來
C．斜向上做勻速直線運動
D．靜止
【答案】A
【解答】解：
同學起跳后，由于慣性，上升到最高點時，水平方向速度不為零，若此時受到的力全部消失，它將保持水平方向勻速直線運動狀態，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
例2、用如圖所示裝置探究“阻力對物體運動的影響”實驗。
（1）實驗中讓小車從斜面頂端由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時的 　　相同；
（2）為了改變小車運動中所受阻力不同，需將毛巾、棉布分別鋪在 　　（選填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”）表面，觀察小車在平面上滑行的距離；：
（3）實驗中發現小車在毛巾表面滑行的距離最近，在木板表面滑行的最遠。說明小車受到的阻力越小，小車速度減小得越 　　（選填“快”或“慢”）；
（4）如果小車在水平面上滑行，受到的阻力為零，它將做 　　運動；
（5）由此實驗進一步驗證了伽利略的觀點，物體的運動 　　（選填“需要”或“不需要”）力來維持；
（6）英國科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出了著名的牛頓第一定律。牛頓第一定律 　　（選填“可以”或“不可以”）用實驗來直接驗證。
【答案】（1）速度；（2）木板；（3）慢；（4）勻速直線；（5）不需要；（6）不可以
【解答】解：（1）每次都從斜面上同一位置釋放，使小車運動到斜面底端時的速度相等；
（2）為了改變小車運動中所受阻力不同，給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體，目的是探究阻力對物體運動的影響，由毛巾表面到棉布再到木板，接觸面的粗糙程度減小，小車受到的阻力也減小；【版權所有：21教育】
（3）表面越光滑，阻力就越小，小車運動的距離就越遠，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；
（4）假如小車受到的阻力為零，即小車不受力，小車的運動狀態將不會改變，做勻速直線運動；
（5）牛頓第一定律的內容為：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；這反映了力和運動的關系，表明了物體的運動不需要力來維持，而力是改變物體運動狀態的根本原因；2-1-c-n-j-y
（6）因一切物體都要受到力的作用，不受力的物體存在在，故不可以用實驗來直接驗證。
故答案為：（1）速度；（2）木板；（3）慢；（4）勻速直線；（5）不需要；（6）不可以。
變式2、古希臘學者亞里士多德認為：如果要使一個物體持續運動，就必須對它施加力的作用。而伽利略則認為：運動物體并不需要力來維持。到底誰說得對呢？為了探究這個問題。小李和同學們設計了如圖所示的實驗。21·cn·jy·com
（1）要探究運動到底需不需要力來維持，只需研究力對運動物體的影響，所以小李讓一輛運動的小車在不同的阻力作用下研究它的速度變化。21教育名師原創作品
（2）為了探究不同阻力對運動的影響，我們應該保持小車進入水平面的　　是相同的，具體的做法：　　。
（3）請將小李在本實驗中的結論填寫完整：平面越光滑，小車受到的摩擦力越　　，小車運動的距離越　　。
（4）根據小李的結論，你能推理出若接觸面完全光滑，即水平方向小車不受阻力作用，小車將一直做　　運動。可見，力不是使物體運動的原因，力是改變物體　　的原因。
【解答】：（2）實驗中應使小車從同一斜面的同一高度滑下，其目的是讓小車到達水平面時，具有相同的速度；
（3）由現象知，平面越光滑，小車運動的距離越遠，說明小車受到的摩擦力越小，速度減小的越慢；
（4）由上述實驗現象推理可得，若小車不受阻力，將做一直做勻速直線運動；
可見，力不是使物體運動的原因，力是改變物體的運動狀態的原因。
故答案為：（2）速度；讓小車從同一高度由靜止滑下；（3）小；遠；（4）勻速直線；運動狀態。
實戰演練
1．關于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（　　）
A．牛頓第一定律不能用實驗直接驗證
B．物體的運動需要力來維持
C．物體受到力的作用，運動狀態就一定會改變
D．靜止的物體一定不受力
【答案】A
【解答】解：A．牛頓第一定律描述了物體不受力時的運動狀態，而絕對不受力是不存在的，因此牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，故A正確；
B．物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因，故B錯誤；
C．物體受平衡力時，運動狀態不會發生改變，故C錯誤；
D．靜止的物體可能是受到了平衡力的作用，也可能是不受力，故D錯誤。
故選：A。
2．如圖所示，用細線懸掛一個鐵鎖，將鐵鎖拉至A點，使細線處于拉直狀態，由靜止開始釋放鐵鎖，不計摩擦和空氣阻力，鐵鎖可在A、B兩點間來回擺動。若鐵鎖擺到右側最高點B時，細線恰好斷開，則鐵鎖將（　　）21*cnjy*com
A．在B點保持靜止 B．沿BC方向運動
C．沿BD方向運動 D．沿BE方向運動
【答案】D
【解答】解：由于小球被靜止釋放，不計摩擦，它可在A、B兩點間來回擺動。當小球擺到B點時，小球速度恰好為零，此時若細線恰好斷開，則小球只受重力作用而豎直下落。所以，將沿BE方向運動。【來源：21cnj*y.co*m】
故選：D。
3．下列運動的物體中，運動狀態沒發生改變的是（　　）
A．自由下落的蘋果 B．繞地球勻速轉動的衛星
C．沿斜面勻速下滑的木塊 D．減速行駛的汽車
【答案】C
【解答】解：A、自由下落的蘋果，速度變大，方向不變，故其運動狀態改變，不符合題意；
B、勻速運動的地球同步衛星，盡管速度大小不變，但其運動軌道是橢圓形，運動方向時刻變化，即運動狀態發生改變，不符合題意；
C、沿斜面勻速下滑的木塊，速度大小不變，方向不變，運動狀態不變，符合題意；
D、減速行駛的列車，速度大小改變，方向不變，故其運動狀態改變，不符合題意；
故選：C。
4．如圖所示，若小球向右擺動到最高點時，繩子斷裂，此后小球的運動情況是（忽略空氣阻力）（　　）
A．加速直線下落
B．勻速直線上升
C．勻速直線斜向上運動
D．沿水平方向向右做勻速直線運動
【答案】A
【解答】解：若小球向右擺動到最高點時，繩子斷裂，忽略空氣阻力，小球此時只受重力的作用，而重力的方向豎直向下，所以小球將加速直線下落。
故選：A。
5．在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中，同一小車從相同斜面上的同一高度由靜止下滑到不同水平面時的情景，如圖所示，則（　　）2·1·c·n·j·y
A．在四次實驗中，小車克服阻力做的功相同
B．為了便于分析，本實驗的合理順序是（a）（b）（d）
C．由本實驗可以直接得出牛頓第一定律
D．本實驗中若僅添加一個小木塊，還可以探究動能大小和質量的關系
【答案】A
【解答】解：
A、小車到達水平面的速度是相同的，動能相同，最終會停止運動，小車克服阻力做功，機械能全部轉化為內能，故做功是相同的，故A正確；
B、小車在水平面上受到的阻力越小，速度減小的越慢，所以應該逐次減小摩擦力，故接觸面應越來越光滑，合理順序是（b）（d）（a），故B錯誤；
C、在實驗中，不可能獲得光滑的平面，所以該實驗的結論是通過推理得出的，故C錯誤；
D、本實驗中若僅添加一個小木塊，把小木塊放到水平面上，通過小車撞擊木塊的距離來判定動能的大小，由于小車的質量不變，故無法探究動能與質量的關系，故D錯誤。
故選：A。
6．2023年3月15日晚我國研制的長征11號運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，成功將實驗19號衛星送入預定軌道，這是長征11號運載火箭，自首飛以來的第16次發射，實現16連勝，在發射火箭的時候，火箭向下噴氣，可以獲得向上的動力，這說明 　 　，衛星在繞地球做勻速圓周運動時，衛星的運動狀態是 　 　的（選填“改變”或“不變”）。
【答案】物體間力的作用是相互的；改變。
【解答】解：
（1）火箭對噴出的燃氣施加一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，燃氣同時對火箭施加一個向上的力，使火箭上升。21*cnjy*com
（2）衛星在繞地球做勻速圓周運動時，衛星的運動方向不斷變化，氣運動狀態是改變的。
故答案為：物體間力的作用是相互的；改變。
7．少林功夫聞名天下，吸引許多游客前來觀賞。如圖所示，是兩個少林武僧在進行表演，當武僧騰空而起時，地面相對于武僧是 　 　的，同時表明力可以改變物體的 　 　。當武僧豎直騰空到最高點時，若所有力突然都消失，武僧將 　 　（選填①“靜止”、②“勻速圓周運動”或③“勻速直線運動”）
【答案】運動；運動狀態；靜止。
【解答】解：（1）當武僧騰空而起時，地面與武僧之間有位置的變化，地面相對于武僧是運動的；
（2）武僧給地面一個作用力，地面給他一個反作用力，騰空而起，說明力可以改變物體的運動狀態；
（3）當武僧豎直騰空到最高點時，速度為0，若所有力突然都消失，武僧將保持靜止。
故答案為：運動；運動狀態；靜止。
8．踢毽子起源于漢代，高承《事物紀原》記：“今時小兒以鉛錫為錢，裝以雞羽，呼為毽子，三四成群走踢”。在如圖所示的游戲中，毽子被踢出主要表明力可以改變物體的 　 　。被踢出后，毽子上升到最高處時，若所有的外力都消失，毽子將處于 　 　狀態。【出處：21教育名師】
【答案】運動狀態；靜止。
【解答】解：毽子在力的作用下，由靜止變為運動，運動狀態發生改變，這表明力可以改變物體的運動狀態；
被踢出后，毽子上升到最高處時，向上的速度為0，若所有的外力都消失，毽子將處于靜止狀態。
故答案為：運動狀態；靜止。
9．在2023年2月26日舉行的國家青少年足球錦標賽決賽中，梅州客家U14隊以3﹣0比分戰勝對手獲得冠軍。比賽過程中，足球在重力的作用下在空中劃過一道弧線，此過程中對足球的施力物體是 　 　，這個力的方向為 　 　，假設此過程中一切外力都消失，足球將保持 　 　狀態。（不計空氣阻力）
【答案】地球；豎直向下；勻速直線運動。
【解答】解：足球受到重力的施力物體是地球，方向是豎直向下的；
足球在重力的作用下在空中劃過一道弧線，此過程中足球是運動的，假設此過程中一切外力都消失，據牛頓第一運動定律知，足球將保持勻速直線運動狀態。
故答案為：地球；豎直向下；勻速直線運動。
10．“牛頓第一定律”的形成，經歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學家不斷完善的過程。
（1）伽利略經過圖所示的實驗和推理得出結論：如果沒有摩擦阻力和空氣阻力的影響，在水平面上運動的物體將會一直運動下去。結合伽利略的結論寫出圖中各實驗和推理的先后順序 　 　。（用字母表示）
（2）笛卡爾在伽利略觀點的基礎上進一步完善：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續以同一速度沿直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。牛頓在他們研究的基礎上提出了“牛頓第一定律”，相對于“牛頓第一定律”，笛卡爾的觀點有什么不足？答：　 　。
（3）下列結論的得出，與得出“牛頓第一定律”的“研究方法”相同的是 　 　。
A．歐姆定律 B．真空不能傳聲 C．并聯電路的電流特點
【解答】：（1）由伽利略的實驗和推理過程可知，他先研究了有阻力的情況，再假設出沒有阻力時，小球上升高度的情況，最后繼續推理得出，如果沒有摩擦力和空氣阻力的影響在水平面上運動的物體將會一直運動下去。因此伽利略各實驗和推理的先后順序：CAB。
（2）牛頓第一定律的內容是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，而笛卡爾的觀點中，只涉及到了物體做勻速直線運動的情況，沒有提及靜止物體的運動規律，所以這是他的觀點的不足之處。
（3）牛頓第一定律是概括了伽利略等人的研究成果，在大量經驗事實的基礎上，通過推理而抽象概括出來的，運用的是科學推理法。
A、探究電流大小與電壓和電阻關系時，運用了控制變量法；故不符合題意；
B、探究聲音能否在真空中傳播的實驗是真空鈴實驗，即在地球上不能將瓶中的空氣完全抽成真空，所以我們只能根據瓶內空氣越少，聽到的聲音越小推斷真空不能傳聲，運用的是科學推理法。故符合題意；21世紀教育網版權所有
C、探究并聯電路電流關系時，進行多次測量得出普遍性的規律；故不符合題意。
故答案為：（1）CAB；（2）沒有涉及靜止物體的運動規律；（3）B。
11．如圖（a）所示，木塊與小車一起做勻速直線運動，當小車的運動狀態發生變化時，木塊的狀態如圖（b）所示。把木塊換成盛有水的燒杯，重復上述過程，燒杯中水面的狀態分別如圖（c）和（d）所示。
由圖（a）、（b）或圖（c）、（d）可知：小車運動狀態變化的可能情況是　 　。
（請將兩種可能的情況填寫完整）。木塊和水具有　 　的性質。
【解答】解：（a）最初木塊與小車一起做勻速直線運動；
（b）當小車向右減速運動時，下端受摩擦力隨車減速，木塊上端仍保持原來的運動狀態，使得木塊向右傾倒；當小車向左加速運動時，下端受摩擦力隨車加速，木塊上端仍保持原來的運動狀態，使得木塊向右傾倒；如b圖所示。
（c）最初燒杯與小車一起做勻速直線運動；
（d）當小車向右減速運動時，燒杯受摩擦力隨車減速，燒杯內的水仍保持原來的運動狀態，使得水向右傾；當小車向左加速運動時，燒杯受摩擦力隨車加速，燒杯內的水仍保持原來的運動狀態，使得水向右傾，如d圖所示。
由上述實驗可知，木塊和水都具有保持原來運動狀態不變的性質，叫慣性。
故答案為：一是向右減速運動，二是向左加速運動；保持原來運動狀態不變。
12．如圖所示是小明探究“阻力對物體運動的影響”的實驗情景：
（1）小明讓同一小車從同一斜面上同一位置 　滑下，目的是使小車到達斜面底端時的速度相同。
（2）在木板上先后鋪上毛巾、棉布，目的是 　 　。
（3）小車在毛巾表面滑行距離最近，在木板表面滑行距離最遠。伽利略通過對類似情景的分析，推理出 　 　減小到零時，運動的小車將做勻速直線運動。
（4）牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要規律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持 　 　狀態。這就是著名的牛頓第一定律。
【答案】（1）由靜止；（2）使小車受到的阻力不同；（3）阻力；（4）靜止狀態或勻速直線運動。
【解答】解：（1）根據控制變量法可知，實驗中要控制小車到達斜面底端時速度大小相等，因此讓同一小車從同一斜面上同一位置由靜止滑下。21cnjy.com
（2）在木板上先后鋪上毛巾、棉布，可通過改變水平面的粗糙程度來使小車受到的阻力不同，從而可以探究不同的阻力對物體運動的影響。www.21-cn-jy.com
（3）從實驗中可知，小車在木板表面受到的阻力最小，滑行最遠；小車在毛巾表面受到的阻力最大，滑行最近。由此可推出：當阻力減小為零時，小車將保持原來阻力減小為零時的運動狀態做勻速直線運動。
（4）伽利略通過實驗推理出阻力減小到零時，運動的小車將做勻速直線運動。而牛頓總結了伽利略等人的研究成果，得出牛頓第一定律，即：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。
故答案為：（1）由靜止；（2）使小車受到的阻力不同；（3）阻力；（4）靜止狀態或勻速直線運動。
13．小翠在籃球場練習投籃。籃球離手后在空中的運動軌跡如圖中虛線所示。某時刻籃球所受外力全部消失，此時籃球速度為v，過一段時間籃球出現在P點，速度為v′（如圖），則v　 　v′（選填“＞”、“＝”或“＜”）。請作圖找出籃球所受外力全部消失時的位置，用點O在軌跡圖上表示出來。
【解答】：籃球離手后在空中的運動軌跡如圖中虛線所示，某時刻籃球所受外力全部消失，由牛頓第一定律可知，籃球將以外力全部消失時的速度做勻速直線運動，所以過一段時間小球出現在P點時的速度v′等于v；【來源：21·世紀·教育·網】
過P點作速度v′的反向延長線，與籃球的軌跡相切于點O，則O即為籃球所受外力全部消失時的位置，如圖所示：
故答案為：＝；見解答圖。
14．生活中，我們會發現同一物體如果受到力的情況不同，物體的運動軌跡也不相同。試分析下列情景中物體所受到的力與運動的關系：21教育網
（1）如圖所示，沿水平方向拋出一個氫氣球，且氣球受到的浮力大于重力，它將沿曲線
　 （用圖中相關字母表示）運動。
（2）魚雷是重要的海戰武器，海水中要使魚雷瞄準目標沿一定方向勻速直線運動，必須符合的受力條件是　 　。如果該魚雷質量為200千克，試計算它排開水的體積為多少？（假設ρ海水＝1×103Kg/m3）
【解答】解：（1）沿水平方向拋出的氫氣球由于受到空氣浮力大于重力，氣球將沿AC曲線向斜上方運動；
（2）魚雷在水中受到重力與浮力作用，
要使魚雷瞄準目標沿一定方向勻速運動，
魚雷必須符合的受力條件是受到的重力與浮力大小相等，即：F浮＝G。
魚雷的質量m＝200kg，
它的重力G＝mg＝200kg×9.8N/kg＝1960N。
要使魚雷沿一定方向運動，
魚雷受到的重力與浮力相等，F浮＝G＝1960N，
因為F浮＝ρ水gV排，
所以魚雷的體積：
V＝V排＝＝＝0.2m3。
故答案為：（1）AC；（2）浮力等于重力；它排開水的體積0.2m3。
15．在探究“阻力對物體運動的影響”和“物體的動能大小與哪些因素有關”的兩個實驗中，都用到了如圖所示的裝置。21·世紀*教育網
（1）在探究“阻力對物體運動的影響”時，每次都應讓同一小車從同一斜面的　 　（選填“相同”或“不同”）高度自由下滑。每次小車下滑前，還需要在水平桌面上先后鋪上粗糙程度依次減小的毛巾、木板和玻璃板，這樣做是為了　 　。實驗中小車在毛巾、木板、玻璃板表面上滑行的距離逐漸變　 　，進一步推理可知，若小車運動在絕對光滑的水平面上（忽略空氣阻力），那么它將　 　。www-2-1-cnjy-com
（2）用該裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關”時，讓同一小車從同一斜面的不同高度自由下滑，這樣做是為了探究物體動能的大小與　 　的關系。為完成實驗，還需增加的器材是　 　（選填“乒乓球”、“小木塊”或“粗糙程度不同的水平面”），并通過觀察　 　來判斷動能的大小。
【解答】解：（1）同一輛小車在水平面上的運動距離與小車的初速度和阻力有關，根據控制變量法，探究“阻力對物體運動的影響”，必須控制小車在水平部分的初速度相等，改變阻力：
為了使小車到達水平部分時的初速度相等，我們可以使小車從同一斜面的相同高度自由下滑；
我們可以通過改變接觸面的粗糙程度來改變阻力大小，可以通過水平桌面上先后鋪上粗糙程度依次減小的毛巾、木板和玻璃板來減小阻力；
實驗過程中需要觀察的是在粗糙程度不同的水平面上小車運動距離的長短，發現阻力越小，小車運動的距離越大，可以推理出的結論是：如果運動的物體不受力，將做勻速直線運動；
（2）物體的動能大小與物體的質量和物體的速度有關，讓同一小車從同一斜面的不同高度自由下滑，控制了質量不變，小車到達水平面的速度不同，可以探究小車動能的大小與速度的關系；
小車動能的大小無法直接測量，我們可以增加一個木塊，通過觀察木塊移動的距離來判斷小車的動能的大小；若選擇乒乓球，乒乓球質量太小，與水平面的摩擦較小，容易滾動且運動距離較遠，實驗不容易控制。
故答案為：（1）相同；減小阻力；大（遠）；做勻速直線運動；（2）速度；小木塊；木塊移動的距離。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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