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課時9　牛頓第一定律
實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
1.理想實驗的魅力
（1）亞里士多德認(rèn)為：必須　　　　　　　　，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體就要　　　　在一個地方.
（2）伽利略的理想實驗說明：力　　　　（選填“是”或“不是”）維持物體運(yùn)動的原因.
（3）笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以　　　　沿　　　　運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向.
2.牛頓第一定律
（1）一切物體總保持　　　　狀態(tài)或　　　　狀態(tài)，除非作用在它上面的　　　　迫使它改變這種狀態(tài).
（2）物體都有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或　　　　狀態(tài)的性質(zhì)，叫作慣性.慣性是物體的固有性質(zhì)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，慣性的唯一量度是　　　　.
3.探究實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
（1）實驗方法：采用　　　　法.先控制小車的質(zhì)量m不變，探究加速度a與　　　　之間的關(guān)系；再控制　　　　不變，探究加速度a與　　　　之間的關(guān)系.
（2）實驗裝置圖：如圖所示.
（3）實驗器材：　　　　、交流電源、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、沙和沙桶（或砝碼和砝碼盤）、細(xì)線、導(dǎo)線、　　　　、刻度尺.
（4）實驗探究：
①探究加速度與力的關(guān)系：保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在不同力的作用下的加速度，分析a與F的關(guān)系.若在誤差允許范圍內(nèi)a －F圖像是一條　　　　，則a與F成正比.
②探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系：保持物體受到的力不變，測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析a與m的關(guān)系.若在誤差允許范圍內(nèi)a －圖像是一條　　　　，則a與m成反比.
1.物體的運(yùn)動速度越大，越難停下，其慣性越大.（　　）
2.力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，但無法改變物體的慣性大小.（　　）
3.物體的運(yùn)動狀態(tài)改變指的是速度的改變.（　　）
4.如果物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化，物體必受到了不為零的合力.（　　）
1.伽利略理想斜面實驗
（1）伽利略理想斜面實驗，理想的原因：①斜面光滑；②木板足夠長.
（2）伽利略理想斜面實驗說明：力不是維持物體運(yùn)動的原因，物體的運(yùn)動不需要力來維持.
【例1】（2024屆江蘇合格性考試模擬）伽利略的理想斜面實驗的示意圖如圖所示，不計摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是（　　）
A.該實驗沒有以可靠的事實為依據(jù)，只是邏輯推理
B.小球在水平面上不受外力作用
C.小球沿右側(cè)斜面上升的高度與其傾角有關(guān)
D.該實驗否定了“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點(diǎn)
2.牛頓第一定律
牛頓第一定律是建立在伽利略理想斜面實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理而抽象出來的規(guī)律.其意義在于：
（1）揭示了一切物體具有的一個重要屬性——慣性.
（2）揭示了物體在不受力或所受合力為零時的運(yùn)動狀態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài).
（3）揭示了力的含義——是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.
【例2】（2023屆前黃合格性考試模擬）一物體做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，若所受的一切外力都突然消失，則關(guān)于物體后續(xù)的運(yùn)動情況，下列描述中正確的是（　　）
A.立即靜止　　　B.做勻速直線運(yùn)動
C.繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動　　D.做減速直線運(yùn)動直至靜止
【例3】（2023屆沛縣合格性考試模擬）慣性大的物體（　　）
A.質(zhì)量一定大　　B.速度一定大　　C.加速度一定小　　D.動能一定大
3.探究實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
控制變量法：當(dāng)研究三個或三個以上物理量之間的關(guān)系時，先讓其中的幾個物理量保持不變，研究另外兩個物理量間的關(guān)系，最后總結(jié)多個物理量之間的相互關(guān)系，這種實驗的思想方法叫作控制變量法.
【例4】（2024屆常州合格性考試模擬）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置如圖所示，為探究加速度a與力F之間的關(guān)系，下列說法正確的是（　　）
A.需保持盤和砝碼的質(zhì)量不變
B.需保持小車的質(zhì)量不變
C.盤和砝碼的重力一定與小車受到的拉力大小相等
D.處理數(shù)據(jù)時，作出a －圖像能直觀判斷a與F之間的關(guān)系
【例5】（2024屆南京六校合格性考試調(diào)研）情景一：小明同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速度a與物體所受合力F及物體質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖（交流電源的頻率為50 Hz）.
（1）小明同學(xué)由打點(diǎn)計時器得到的表示小車運(yùn)動過程的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，紙帶上兩相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的時間間隔T＝0.02 s，其中x1＝1.50 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.30 cm，x4＝2.70 cm，由此可知，打D點(diǎn)時紙帶的速度大小為　　　　m/s.
（2）小明同學(xué)通過上面數(shù)據(jù)得出小車的加速度為　　　　m/s2.
（3）小明同學(xué)接著保持小車的質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的總質(zhì)量，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖丙所示.該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是　　　　　　　.
1.（2024屆連云港合格性考試模擬）戰(zhàn)國時期著名思想家墨子在著作《墨經(jīng)》中寫道“力，刑之所以奮也”，意思是“力能使物體由靜止開始運(yùn)動，或者使運(yùn)動的物體運(yùn)動得越來越快”.關(guān)于力和運(yùn)動的理解，下列說法正確的是（　　）
A.墨子的觀點(diǎn)與亞里士多德的觀點(diǎn)相同
B.墨子認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因
C.墨子認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
D.墨子認(rèn)為當(dāng)物體不受力時，物體將停止運(yùn)動
2.（2024屆江蘇合格性考試模擬）下列說法正確的是（　　）
A.汽車剎車時才有慣性
B.物體被水平拋出，做平拋運(yùn)動時，沒有慣性
C.質(zhì)量大的物體慣性大
D.運(yùn)動員長跑時，速度越大，其慣性就越大
3.（2024屆南京合格性考試模擬）關(guān)于慣性，下列說法正確的是（　　）
A.在月球上舉重比在地球上容易，所以同一物體在月球上的慣性比在地球上小
B.某人推不動原來靜止的箱子，是因為箱子的慣性太大
C.在宇宙飛船內(nèi)的物體不存在慣性
D.乒乓球可以迅速抽殺，是因為乒乓球的慣性小
4.（2024屆徐州合格性考試模擬）某同學(xué)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，把實驗的數(shù)據(jù)記錄在下表中.為探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，他應(yīng)選擇并進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)組別是（　　）
　　組別物理量　　 1 2 3 4 5 6 7
F/N 0.29 0.14 0.29 0.19 0.29 0.29 0.34
m/kg 0.86 0.36 0.61 0.36 0.41 0.36 0.36
a/（m·s－2） 0.34 0.39 0.48 0.53 0.71 0.81 0.94
A.1、2、3、4　　B.1、3、5、6　　C.2、4、6、7　　D.1、3、4、6
5.（2024屆江蘇合格性考試模擬）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示.實驗中為使小車運(yùn)動時所受的拉力近似等于盤和重物的總重力，則盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是（　　）
A.m遠(yuǎn)大于M
B.m遠(yuǎn)小于M
C.m略大于M
D.m略小于M
6.（2024屆江蘇合格性考試模擬）為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用兩者的關(guān)系圖像來表示，該關(guān)系圖像正確的是（　　）
A　 　B　 　C　 　D
課時9　牛頓第一定律
實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
【一過考點(diǎn)】
1.（1）有力作用在物體上　靜止　（2）不是　（3）同一速度　同一直線
2.（1）勻速直線運(yùn)動　靜止　力　（2）靜止　質(zhì)量
3.（1）控制變量　拉力F　拉力F　質(zhì)量m　（3）打點(diǎn)計時器　天平　（4）過原點(diǎn)的傾斜直線　過原點(diǎn)的傾斜直線
【二過易錯】
1.×　2.√　3.√　4.√
【三過典題】
【例1】D　【解析】伽利略斜面實驗是以實驗為基礎(chǔ)，通過邏輯推理得出結(jié)論的，A錯誤；對小球受力分析，受重力、支持力，B錯誤；理想斜面實驗：在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果忽略摩擦力帶來的影響，我們發(fā)現(xiàn)鋼珠從左邊滾下后，再從右邊的斜面滾上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點(diǎn)；若將右邊的傾斜角減小，鋼珠還是上升到原來的高度，但通過的路程比原來更長，C錯誤；理想斜面實驗是用事實加推導(dǎo)得出力不是維持物體運(yùn)動的原因，D正確.
【例2】B　【解析】做勻加速直線運(yùn)動的物體，若所受的一切外力突然消失，由于之前物體是運(yùn)動的，根據(jù)牛頓第一定律知，物體將改做勻速直線運(yùn)動，B正確，A、C、D錯誤.
【例3】A　【解析】質(zhì)量是衡量慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大，A正確.
【例4】B　【解析】探究加速度a與力F之間的關(guān)系，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，A錯誤，B正確；當(dāng)盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時，才能認(rèn)為盤和砝碼的總重力等于小車受到的拉力，C錯誤；因為當(dāng)小車質(zhì)量一定時，小車的加速度a和力F成正比，故處理數(shù)據(jù)時，作出a－F圖像才能直觀判斷a與F之間的關(guān)系，D錯誤.
【例5】（1）0.25　（2）0.4　（3）實驗前沒有補(bǔ)償阻力或者補(bǔ)償阻力不足
【四過集訓(xùn)】
1.C　2.C　3.D　4.B　5.B　
6.D　【解析】由牛頓第二定律可得a＝＝F·，故當(dāng)F一定時，a－圖像為直線，D正確，B錯誤；F＝ma圖像為反比例函數(shù)，A錯誤；C中無法確定函數(shù)類型，C錯誤.

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