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寒假預習學案（4） 牛頓第一定律 慣性
一、牛頓第一定律
1、牛頓第一定律的內容是：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態．
理解牛頓第一定律，應注意從如下四個方面理解：
1“一切”，說明該定律對于所有物體都是普遍適用的，不是特殊現象．
2“沒有受到外力作用”，是指定律成立的條件，同時“沒有受到外力作用”包含兩層意思：一是該物體確實沒有受到任何外力的作用，這是一種理想化的情況．實際上，不受任何外力作用的物體是不存在的，二是該物體所受合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果．
3“總”，指的是總是這樣，沒有例外．
4“或”，指兩種狀態必居其一，不能同時存在，也就是說物體如果不受外力作用時，原來靜止的物體仍保持靜止狀態，而原來運動的物體仍保持勻速直線運動狀態．
注意：
①由牛頓第一定律可知：一切物體都有保持運動狀態不變的性質；說明物體的運動不需要力來維持，原來運動的物體，不受任何外力時，將保持勻速直線運動狀態，因此，我們應當切記“力不是維持運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因”．
②牛頓第一定律不是實驗定律，而是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步的推理概括出來的， 但由此推出的結論，經實踐檢驗是正確的．
③在對牛頓第一定律的推理過程中，一共做了三次實驗，讓小車分別滑過毛巾、棉布和木板的平面，以便歸納出物體受到的阻力越小，速度改變越慢，也就是小車滑的距離越遠．實驗時必須保證其他的實驗條件相同，而只改變三次 滑行表面的粗糙程度，讓小車從同一高度的斜面上滑下的意思就是讓小車進入平面時的速度相同．
2、亞里士多德的錯誤觀點
亞里士多德認為：馬拉車，車向前運動，馬不拉車，車就停止運動，由此說明力是維持物體運動的原因．
亞里士多德的這一錯誤觀點統治了人民二千多年，下面我們來分析其錯誤觀點．
馬拉車，車向前運動，車受到了馬對它的拉力作用，但此時，如果我們對車受力分析的話，車在水平方向除受到馬對它的拉力作用外，還受到地面對車子的阻力作用，也就是我們后面要講的摩擦力， 當撤去拉力后，我們會發現車子并不是立即停下來，而是通過一段路程后才停止運動，這是什么原因呢 因為車子在阻力作用下車速才越來越小，最終停止，若車子不受阻力作用，那么它將保持勻速直線運動一直運動下去，在這種狀態下，車子的運動并沒有力去維持，因此可見，物體的運動并不需要力來維持，而力是改變物體運動狀態的原因．
本節學習的重點是理解牛頓第一定律，并提高自己的邏輯推理能力和科學想象能力．學習的難點是運用理想化實驗和科學推理宋抽象概括出牛頓第一定律．
這部分知識主要是以填空題、選擇題二種形式出現，無論以哪種形式出現，考查內容大致有兩種： 一種考查由受力情況知運動狀態，一種考查由運動狀態知受力情況．
例 1 正在運動著的物體，若受到的一切力都同時消失，那么它將： （ ）
A．立即停止 B．改變運動方向
C．先慢下來，然后停止D．做勻速直線運動
分析：此題研究的情況是一種理想的情況．根據牛頓第一定律可知，若受到的一切力都同時消失的時候，正在運動著的物體將做勻速直線運動．
答案：D
例 2 用繩子拴住一個小球在光滑的水平面上作圓周運動，當繩子突然斷裂，小球將： （ ）
保持原來的圓周運動狀態
保持繩斷時的速度作勻速直線運動C．小球運動速度減小，但保持直線D．以上三種都有可能
分析：原來小球受繩拉力作用在作圓周運動，當繩子突然斷裂，小球在光滑的水平方向上就沒有再受力了，因此，小球將保持繩斷時刻的速度大小和方向而運動．
答案：B
例 3 下列說法正確的是： （ ）
物體不受力作用就一定靜止
物體不受力作用就一定作勻速直線運動C．物體受力才能運動
D．運動的物體，不受外力作用，它將作勻速直線運動
分析：牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時，物體將保持靜止或勻速直線運動，說明物體可以有兩種表現狀態，同時也說明物體不受外力作用時也能運動．
答案：D
二、慣性
1、定義：物體保持運動狀態不變的性質叫做慣性，也就是靜止物體有保持靜止的性質，運動物體有保持運動的性質．
注意：
①一切物體都具有慣性．一切物體是指無論是固體、液體，還是氣體；無論物體質量大或小；無論是靜止還是運動；無論受不受力都具有慣性．
②慣性是由物體質量決定的，質量越大，慣性越大，與外力、運動狀態無關．慣性是自然界中一切物體固有屬性．
2、慣性與慣性定律的區別
慣性是指物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質，是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．慣性與物體是否受外力，處于何種狀態無關．
而慣性定律即牛頓第一定律是描述物體在不受外力作用時，由于具有慣性而表現出來的一種運動規律，它的實質是說明力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態的原因．
3、慣性現象
慣性現象我們經常遇到，例如當汽車突然起動時，車上乘客的腳已隨車向前運動，而身體的上部由于慣性還要保持靜止狀態，這時乘客就要向后倒，反之，當汽車突然剎車時，車上的乘客會向前倒．這種現象，就是慣性現象．
在回答有關慣性現象的問題時，應注意如下幾點：
確定研究對象
此物體原來處于什么運動狀態
此物體由于受到外力作用，將改變原來的運動狀態，若不受外力作用，則將保持原來的運動狀態
慣性是物體的一種屬性，它不是力．力是物體對物體的作用，發生力的作用時，必然要涉及到兩個相互作用的物體，單獨一個物體不會出現力的作用．慣性是每個物體都有的，不需要兩個物體的相互作用，慣性只有大小沒有方向，因此把慣性說成“慣性力”或“受慣性作用”都是錯誤的． 例如：拍衣服可以去掉衣服上的灰塵，是什么緣故
答：因為衣服和灰塵原來都保持靜止，當拍衣服時，衣服受到外力的作用，由靜止狀態變為運動 狀態，而灰塵由于慣性，仍保持靜止狀態，兩者分開，灰塵就掉下來了．
本節學習的重點是對慣性的理解和認識，學習的難點是對慣性的理解以及運用慣性知識來解釋現
象．
這部分知識主要是以填空題、選擇題和問答題三種形式出現，無論以哪種形式出現，考查內容大
致有兩種：一種考查慣性是一切物體固有的屬性，它與物體是否受外力，處于何種狀態無關．另一種考查根據慣性來判斷物體狀態的變化．
例 1 我國規定，小汽車前排必須裝有保險帶，它是用來防止汽車的 （ ）
A． 高速行駛 B．且快速起動
C．緊急剎車 D．上述各項都能防止
分析：保險帶是系于前排駕駛員或乘客胸前的彈性帶，當行駛汽車急剎車時，汽車迅速停止，人由于慣性將保持向前運動，保險帶作用可以保護駕駛員或乘客不致過猛前沖被撞．
答案：C
例 2 行走的人被石塊絆一下會向前跌倒，下述分析中正確的是 （ ）
A．人的上半身有慣性，下半身沒有慣性B．由于石塊作用而改變了人的運動
C．人由于慣性保持向前，石塊作用腳時，使腳運動變慢D．以上說法都正確
分析：人以一定速度前進，當腳絆到石塊時，腳受力改變運動狀態，突然停止．由于人有慣性， 他要保持原來的運動狀態．這樣，人的上身繼續向前運動，致使向前跌倒．
答案：C
例 3 關于慣性，下列說法中正確的是 （ ）
A．物體速度大時慣性大B．靜止時物體沒有慣性
C．物體運動狀態改變時，慣性也隨之改變D．一切物體都有慣性
分析：慣性是一切物體都具有的一種屬性，而且慣性的大小只與物體的質量有關，與物體的運動狀態和是否受力等都是無關的．物體的速度有大小，只有表明它的運動狀態有不同，不是表明慣性的大小．要判斷一個物體慣性大小，只需判斷它的質量大小即可．關于物體有無慣性，則完全是一種錯誤提法，因為有物體存在，它就有慣性．因此 A、B、C 三個選項都是錯誤的．
答案：D
例 4 工人用鏟子向爐膛內送煤時，鏟子并不進入爐膛，而煤卻能飛進爐膛，這是為什么
分析：對這個慣性題的解釋可從三步驟人手．首先分析煤的原來運動狀態，接著分析送煤過程中發生了什么變化，最后由于慣性，煤離開鏟子后要保持原來的運動狀態．按這樣的分析思路，可以解決各種慣性說理題．
答案：鏟子裝上煤后，工人用鏟子向爐膛口送煤時，鏟子和煤都向膛口運動，當它們到達膛口前 時，工人抓住鏟子讓它停止運動，而鏟子上的煤由于慣性要保持原有向前運動的狀態，于是就離開鏟子飛進了爐膛．
例 5 子彈從槍口射出后，能在空中繼續飛行，這是因為子彈 （ ）
A．受火藥燃燒后產生的推力 B．受到慣性力作用C．具有慣性 D．慣性大于受到的阻力
分析：子彈在槍膛內，受到火藥燃燒后產生的高溫高壓氣體的推力，由靜止變為運動，且以很大的速度從槍口飛出，當子彈在空中飛行時，它已經與火藥燃氣脫離接觸，不再受推力作用．選項 A 錯誤，慣性力是主觀臆造的一個力，實際不存在，選項 B 也是錯誤的．子彈具有慣性，所以能繼續向前運動，選項 C 正確，慣性不是力，根本不能跟力比較大小，選項 D 也是錯誤的．
答案：C
練習：
一、選擇題
下列說法錯誤的是 （ ） A．力能使物體由靜止變為運動 B．要使物體由慢變快，必須要對物體施力C．物體在光滑水平面上運動不需要對它施力D．沒有力作用在物體上，物體會停下來
關于力的作用效果，下列說法錯誤的是 （ ） A．改變物體的形狀 B．改變物質的狀態 C．改變物體的速度大小 D．改變物體的運動方向
關于伽利略的理想實驗，下列敘述不正確的是 （ ） A．這個實驗是想象的，不可能真正做出來 B．這個實驗雖然是想象的，但在科技高度發達的今天是完全可以做出來的C．通過對這個理想實驗的分析、推理，可以揭示更深刻的自然規律 D．一個物體不受外力作用時，該物體將保持勻速直線運動或靜止狀態
即使在冰面上滑動的石塊，最后還會停下來 （ ）
沒有力對它作用 B．冰面還不夠光滑
C．向前沖力逐漸減 D．石塊的慣性逐漸變小
物體不受外力作用,則該物體 （ ）
一定做勻速直線運動 B．一定靜止
C．運動狀態可能發生改變 D．可能做勻速直線運動，可能靜止 6．一個正在做勻速圓周運動的物體，假如它所受的力全部消失，則該物體將 （ ）
A．立即停下來 B．速度逐漸減小C．仍做勻速圓周運動 D．做勻速直線運動
正在運動著的物體，如它受到的外力都突然全部消失，那么它將 （ ）
A．慢慢停下來 B．立即停下來 C．勻速直線運動 D．都有可能8．下列說法正確的是 （ ）
A．物體的速度越大，受到的力也越大 B．若物體不受力的作用，它肯定靜止 C．要維持物體運動，必須對物體施加力 D．若運動的物體不受任何力的作用，它必定做勻速直線運動
關于慣性，下面說法中正確的是 （ ） A．靜止的物體沒有慣性，運動的物體有慣性B．物體的運動速度越大，慣性越大 C．物體不受力時才有慣性 D．一切物體都有慣性
下列事例中，用慣性來解釋的是 （ ） A．用腳踢足球，足球由靜止變運動 B．關閉了發動機后的汽車，越來越慢，最后停下來C．用力拉彈簧，彈簧伸長 D．用力拍打衣服，塵土飛離衣服
勻速上升的飛機下面用繩吊著一個物體，當繩子突然斷開的瞬間，這物體將會 （ ）
A．一直下降 B．先上升后下降 C 一直上升 D．先下降后上升12．在勻速直線運動的汽車里，豎直向上拋出一個小球，小球落下時，將會落在 （ ）
A．原來的拋出點 B．拋出點的正前方 C．拋出點的旁邊 D．拋出點的正后方13．在水平勻速直線飛行的飛機上，自由落下一顆炸彈 A，相隔一秒后又自由落下一顆炸彈 B．若不
計空氣阻力，則在兩顆炸彈落地之前 A 將在 （ ）
A．B 的前下方 B．B 的前方 C．B 的正下方 D．B 的后下方
坐在小汽車前排的司機和乘客都應在胸前系上安全帶，這主要是為了減輕在下列哪種情況出現時對人造成的危害 （ ）
A．車速太快 B．車速太慢 C．緊急剎車 D．突然起動15．人從行駛的車上跳下來后，很容易摔倒，下面是對這種現象的解釋：
①人的腳著地后受到地面摩擦力作用而停下來；
②人的上身由于慣性還要保持原來的運動狀態；
③人向車行駛的方向摔倒；
④從行駛的車上跳下的人原來與車共同處于運動狀態．解釋這個現象的合理順序是 （ ）
A．①②③④ B．②③④① C．③④①② D．④①②③
二、填空題
如圖所示實驗中，
①要用同一小車，且每次實驗都讓小車從同一高度滑下，目的是使小車在三種表面上運動時的 ；
②實驗的現象是小車在三種表面上運動的 ，分析其原因可知，小車在運動過程中受到的 不同．
意大利科學家伽利略對類似上述的實驗進行了分析，認識到運動物體受到的阻力越小，它的速度 ，運動的路程就會越
進一步推理得出：如果表面絕對光滑，物體受到阻力為零，它的速度將不會 并且將永遠 ．
英國科學家 總結了前人的研究成果，概括出一條重要
定律：一切物體在 總保持 狀態或 狀態．這就是著名的
．
我們把 叫慣性， 都有慣性．
慣性和慣性定律不同之處在于： 是描寫物體的運動規律， 是描寫物體本身的性質； 成立是有條件的，而 是任何物體都具有的．
鉛球擲出后能繼續向前運動是因為鉛球 ；鉛球在空中做曲線運動，是因為受到
；假如鉛球離開手后不再受力作用，那么它將做 運動．
在前進的汽車上，當汽車的運動 時（填“變快”或“變慢”），乘客由于 而前傾．
兩個小車，一個為光滑的表面，一個為粗糙表面，分別立放一塊長方體木塊，木塊隨小車一起運動，當小車突然停止時，圖（a）中你看到的現象是 ，其原因是 ；圖
（b）中你看到的現象是 ，其原因是 ．
在一個光滑水平面上，一人用繩子拉著質量是 10kg 的小車做直線運動，拉力沿水平方向，大小是
100N，當小車的速度達到 6m／s 時，繩子突然松脫，這時小車在水平面上做 運動， 小車的速度是 ．

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