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第四章第1節(jié)　牛頓第一定律
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題7分,共70分,11~13題,每小題10分,共30分,合計100分。
基礎(chǔ)對點練
題組一　伽利略理想實驗
1.(多選)伽利略在研究力與運動的關(guān)系時成功地設(shè)計了理想實驗。下面關(guān)于理想實驗的敘述中正確的是 (　　)
理想實驗是建立在經(jīng)驗事實基礎(chǔ)上的合乎邏輯的科學(xué)推斷
理想實驗完全是邏輯思維的結(jié)果,不需要經(jīng)過客觀事實的檢驗
理想實驗抓住了客觀事實的主要因素,忽略了次要因素,從而更深刻地揭示自然規(guī)律
理想實驗所提出的設(shè)想是不合乎實際的,因此得出的結(jié)論是脫離實際的、不可靠的
2.伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖(a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程,對這兩項研究,下列說法正確的是 (　　)
圖(a)通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動
圖(a)中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易
圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的,實驗可實際完成
圖(b)的實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
題組二　牛頓第一定律　慣性
3.東漢王充在《論衡·狀留篇》中記述了球的運動:“圓物投之于地,東西南北,無之不可;策杖叩動,才微輒停”。關(guān)于運動和力的關(guān)系,下列說法中正確的是 (　　)
力是維持物體運動狀態(tài)的原因
力是決定物體運動方向的原因
力是改變物體位置的原因
力是改變物體運動狀態(tài)的原因
4.(2024·河南省平頂山市期末)關(guān)于力與物體運動狀態(tài)之間的關(guān)系,以下說法中正確的是 (　　)
牛頓第一定律說明,只要運動狀態(tài)發(fā)生變化的物體,必然受到外力的作用
在地面上滑行的物體之所以能停下來,是因為沒有外力來維持它的運動狀態(tài)
物體受到力的作用,就一定會運動
作用在物體上的力消失以后,物體運動的速度會不斷減小
題組三　質(zhì)量是慣性大小的量度
5.(2024·江蘇徐州月考)一輛滿載鋼材的貨車在緊急剎車時,由于慣性,鋼材向前沖出,瞬間將駕駛室鏟平,鋼材具有較大慣性的原因是 (　　)
汽車速度過快 汽車緊急剎車
鋼材質(zhì)量過大 路面過于濕滑
6.下列現(xiàn)象中,不屬于利用慣性現(xiàn)象的是 (　　)
用手拍打衣服上的灰塵
錘頭松了,將錘柄在地上撞擊幾下
運動員采用助跑跳遠
騎自行車時為了減速捏剎車閘
7.小明同學(xué)放學(xué)回家的路上,腳被石塊絆了一下,身子向前跌倒;過了一會兒不小心腳踩到一塊西瓜皮,身子向后摔倒。對這兩種情景,下列解釋合理的是 (　　)
二者腳的運動狀態(tài)都改變,而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
二者上半身的運動狀態(tài)都改變,而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
前者上半身的運動狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài);后者腳的運動狀態(tài)改變,而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
前者腳的運動狀態(tài)改變,而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài);后者上半身的運動狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
綜合提升練
8.下列關(guān)于慣性的說法中,正確的是 (　　)
一個同學(xué)看見某人在推原來靜止的小車,但沒推動,于是他說,這是因為慣性太大的緣故
已知月球上的重力加速度是地球表面重力加速度的,所以,將一個物體從地球移到月球,其慣性變?yōu)樵瓉淼?br/>擲出的鉛球速度不大,所以慣性很小,可以用手去接
相同的車輛,速度大的比速度小的難停下來,是因為速度大的車狀態(tài)變化大
9.一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運動時,水面形狀接近于圖 (　　)
A B C D
10.如圖所示,一個盛水的容器固定在一輛小車上,在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球,容器中水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)容器隨小車突然向右運動時,兩球的運動狀況是(以小車為參考系) (　　)
鐵球向左,乒乓球向右
鐵球向右,乒乓球向左
鐵球和乒乓球都向左
鐵球和乒乓球都向右
11.如圖所示,將一玻璃瓶裝水后密閉,并平放在水平桌面上,在瓶的中部有一小氣泡處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)突然用力將瓶子向前推動,使其在桌面上向前運動一段距離后停止,可看到氣泡相對瓶子的運動情況是 (　　)
向前 向后
先向前,再向后 先向后,再向前
12.(2024·廣西玉林期中)如圖所示,在水平且足夠長的上表面光滑的小車上,質(zhì)量分別為2m、m的A、B兩個物塊隨車一起以2 m/s的速度在水平地面上向右做勻速運動。若某時刻車突然停下,空氣阻力不計,則下列說法正確的是 (　　)
A與B可能會相碰
A與B不可能會相碰,因為B的質(zhì)量較小,慣性較小,B比A的速度更大
由于A的質(zhì)量較大,慣性較大,所以A、B間的距離逐漸減小,直至A與B相碰
由于慣性,A、B均保持2 m/s的速度做勻速運動,所以A與B不會相碰
13.某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿著球筒的中部,另一手用力擊打羽毛球筒的上端,則 (　　)
此同學(xué)無法取出羽毛球
該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性
羽毛球筒向下運動過程中,羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來
羽毛球會從筒的下端出來
第1節(jié)　牛頓第一定律
1.AC　[在伽利略研究力與運動的關(guān)系時，是在斜面實驗的基礎(chǔ)上，成功地設(shè)計了理想實驗，他以實際的實驗為依據(jù)，抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示自然規(guī)律，因此，理想實驗是實際實驗的延伸，而不是實際的實驗，是建立在實際事實基礎(chǔ)上的合乎邏輯的科學(xué)推斷，故A正確；理想實驗的結(jié)果，要經(jīng)過客觀事實的檢驗，才能證明其是否正確，故B錯誤；理想實驗抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示自然規(guī)律，并沒有脫離實際，是可靠的，故C正確，D錯誤。]
2.B　[伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的二次方成正比，由于當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，所以伽利略設(shè)計了讓小球沿阻力很小的斜面滾下，以此“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長得多，所以容易測量，伽利略做了上百次斜面實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推，得出自由落體運動是勻變速直線運動，故A錯誤，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面實際是不存在的，故C錯誤；伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持，故D錯誤。]
3.D　[這句話的意思是圓物投在地上，它的運動方向不確定，向東、向西、向南、向北都可能，用棒撥動，才能使它停下來，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，選項D正確。]
4.A　[牛頓第一定律說明，只要運動狀態(tài)發(fā)生變化的物體，必然受到外力的作用，故A正確；在地面上滑行的物體之所以能停下來，是因為摩擦力改變了它的運動狀態(tài)，使其停下來，故B錯誤；當(dāng)靜止的物體受到力的作用時，若合力為0，物體仍不會運動，故C錯誤；作用在物體上的力消失以后，若沒有其他外力的作用，物體運動的速度不變，故D錯誤。]
5.C　[慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，則鋼材具有較大慣性的原因是鋼材質(zhì)量過大。故選項C正確。]
6.D　[用手拍打衣服上的灰塵，衣服運動時，由于慣性，灰塵要保持靜止?fàn)顟B(tài)，利用慣性現(xiàn)象，故A錯誤；錘頭松了，將錘柄在地上撞擊幾下，錘柄撞擊地面馬上靜止，錘頭由于慣性要保持運動狀態(tài)，利用慣性，故B錯誤；采用助跑跳遠，由于慣性，人要保持運動的狀態(tài)，所以跳得更遠，利用慣性，故C錯誤；捏剎車閘，是通過力改變自行車的運動狀態(tài)，不是利用了慣性，故D正確。]
7.A　[走路時，人原來就處于運動狀態(tài)，當(dāng)腳絆上石頭后，人的下半身運動停止，而人的上半身由于慣性，仍向前運動，于是人會向前跌倒；當(dāng)人踩到西瓜皮，腳突然向前滑動，即人的下半身的運動速度變快，而人的上半身由于慣性仍要保持原來較小的速度，于是身子向后摔倒。即二者腳的運動狀態(tài)都改變，而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，故B、C、D錯誤，A正確。]
8.D　[推車沒有推動，并不是因為車的慣性大，而是因為車還受到其他作用力，故A選項錯誤；質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，故B、C選項錯誤；兩車質(zhì)量相同，慣性相同，速度大的運動狀態(tài)改變大，同樣的力所用時間長，或者說相同的時間，速度大的車需要的力大，故D選項正確。]
9.A　[當(dāng)火車向右做勻減速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運動，則只有圖A所示的情形符合要求，故選項A正確。]
10.A　[因為小車突然向右運動時，由于慣性，鐵球和乒乓球都有向左運動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球的質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的“水球”的運動狀態(tài)容易改變，即速度變化快，而且水和車一起加速運動，所以小車加速運動時，鐵球相對于小車向左運動；同理，由于與同體積的“水球”相比，乒乓球的質(zhì)量小，慣性小，乒乓球向右運動，選項A正確。]
11.C　[瓶中氣泡實質(zhì)上是水的“空隙”，故應(yīng)用慣性知識分析時，研究對象應(yīng)該是水而不是氣泡。當(dāng)瓶子向前加速運動時，由于慣性，瓶中水要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，氣泡后邊的水由于瓶底的作用隨瓶一起向前做加速運動，而氣泡前邊的水將相對瓶向后運動，即氣泡相對瓶向前移動；當(dāng)瓶子做減速運動時，氣泡前邊的水受瓶的作用隨瓶一起做減速運動，而氣泡后邊的水將相對瓶向前運動，即氣泡將相對瓶向后移動，故C正確。]
12.D　[因為小車上表面光滑，所以兩個物塊在水平方向上沒有受到外力作用，當(dāng)車突然停下時，由于慣性，兩物塊將保持2 m/s的速度繼續(xù)做勻速運動，不會相碰，故A、B、C錯誤，D正確。]
13.B　[一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下運動，而羽毛球由于具有慣性而保持靜止，所以羽毛球會從筒的上端出來，是在利用羽毛球的慣性，故B正確，A、D錯誤；羽毛球筒在力的作用下向下運動，羽毛球由于具有慣性保持靜止，羽毛球受到向下的摩擦力，故C錯誤。]第1節(jié)　牛頓第一定律
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道人類對力與運動關(guān)系的認識進程，知道伽利略的理想實驗及其推理方法。2.理解牛頓第一定律，理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。3.理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。
知識點一　伽利略理想實驗
(1)如圖甲，用力推石頭，石頭才能移動，撤去外力就停。僅由此現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？
(2)如圖乙，用力踢球，球才會動起來，但球離開腳后仍能運動一段時間，結(jié)合上一問你能得出什么結(jié)論？
　
　　　甲　　　　　　　　　乙　　
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1.亞里士多德的運動理論
亞里士多德認為地面上的物體唯有依靠推、拉等________________________才能使它們運動起來。所以這類運動稱為受迫運動。外力一旦消失，受迫運動也就________了。
2.伽利略的研究工作
(1)理想實驗：如圖所示，讓一個小球沿左斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運動，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面。如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_________________。減小右斜面的傾角，小球運動的距離更長，但所達到的高度________。當(dāng)右斜面最終變?yōu)樗矫鏁r，小球?qū)___________________。
(2)推理結(jié)論：原來運動的物體，如果沒有其他物體的作用，將會一直____________下去。
(3)笛卡兒的觀點：不受其他物體作用時，原來運動的物體將會做________________運動。
3.理想實驗的意義：伽利略理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律。伽利略的研究方法的核心是把實驗和邏輯推理相結(jié)合。
思考 在伽利略的理想實驗的各個過程中(如圖所示)。
(1)哪些可以通過實驗完成？哪些是推理得出的？
(2)伽利略是通過怎樣的方法來獲得結(jié)論？
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例1 理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。如圖所示，伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論。
①減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達到原來的高度；
②兩個斜面對接，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；
③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度；
④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動。
(1)請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列：________(填數(shù)字序號)。
(2)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是________(填選項前的字母)。
A.①是事實，②③④是推論
B.②是事實，①③④是推論
C.③是事實，①②④是推論
D.④是事實，①②③是推論
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知識點二　牛頓第一定律　慣性
如圖所示，讓一個小車從同一斜面上滑下，水平面上分別放置毛巾、木板和玻璃板，水平面與斜面平滑連接。仔細觀察實驗現(xiàn)象。
(1)觀察到什么現(xiàn)象，說明了什么問題？
(2)如果沒有摩擦力的作用，小車將會怎樣運動呢？
(3)以上實驗揭示了力和運動之間是什么關(guān)系？
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1.牛頓第一定律
(1)內(nèi)容：一切物體總保持____________________狀態(tài)或________狀態(tài)，直到有________迫使它改變這種狀態(tài)為止。
(2)理解
①力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體受到力的作用，它的運動狀態(tài)就一定改變，故力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
②物體不受外力時，保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?？梢园选安皇芡饬Α蓖卣寡由鞛椤八芡饬Φ暮狭?”。
③揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性。因此牛頓第一定律也叫慣性定律。
④牛頓第一定律描述的狀態(tài)是一種理想狀態(tài)，它是在伽利略理想實驗的基礎(chǔ)上加以科學(xué)推理和抽象得到的，不可能用實驗直接驗證，因此牛頓第一定律不是實驗定律。
⑤牛頓第一定律的適用范圍為慣性參考系。
2.慣性：一切物體都有保持____________________狀態(tài)或________狀態(tài)的性質(zhì)，物體的這種性質(zhì)叫作慣性。
思考 1687年，牛頓在出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中把伽利略、笛卡兒的正確結(jié)論總結(jié)成為牛頓第一定律，它是牛頓物理學(xué)的基石。
(1)請閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，研讀牛頓第一定律的內(nèi)容，并說一說“總保持”“除非”和“一切物體”的含義？
(2)物體的速度對應(yīng)著物體的運動狀態(tài)，物體運動狀態(tài)的變化包括哪些具體的情形？
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例2 (多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是(　　)
A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律
B.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變
C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊的運動
D.奔跑的運動員遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)
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訓(xùn)練1 關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是(　　)
A.牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的
B.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義
C.牛頓第一定律表明，力是維持物體運動的原因
D.物體不受力的作用一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
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知識點三　質(zhì)量是慣性大小的量度
(1)迅速打擊杯子上的玻璃板，雞蛋會落入杯子中，為什么？
(2)汽車安全帶有什么作用？
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1.慣性的“三性”
普遍性 一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性
相關(guān)性 慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力或運動情況等無關(guān)
唯一性 質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大
2.慣性的表現(xiàn)形式
(1)當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)不變。原來靜止的物體保持靜止，原來運動的物體保持原來的速度繼續(xù)運動。
(2)當(dāng)物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變運動狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運動狀態(tài)越難改變。
思考 (1)“物體停下來需要的時間長，就是慣性大”，對嗎？
(2)踢出的足球在地面運動是因為受到慣性力的作用嗎？
(3)物體靜止時有慣性嗎？物體受力時還具有慣性嗎？
(4)一位同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的作用力，否則它不可能向上運動。這個結(jié)論錯在哪里？
(5)提起物理教科書，用最大力氣吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力氣吹垂下的書。你觀察到了什么現(xiàn)象？這個現(xiàn)象說明物體慣性的大小和質(zhì)量之間有什么關(guān)系？
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例3 (多選)一輛汽車在高速公路上正常行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方有事故后，立即剎車制動至停止。則下列說法正確的是(　　)
A.汽車的質(zhì)量越大慣性就越大
B.汽車的速度越大慣性就越大
C.汽車停止運動后沒有慣性
D.汽車運動狀態(tài)的改變是因為受到力的作用
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例4 (2024·山西省長治市期末)“復(fù)興號”高鐵在某段水平軌道上勻速行駛，假設(shè)高鐵上固定著盛滿水的水杯。若突然發(fā)現(xiàn)水杯中的水向右灑出，如圖所示，則關(guān)于高鐵在此種情況下的運動，下列描述正確的是(　　)
A.高鐵一定勻速向左運動
B.高鐵可能突然向左加速運動
C.高鐵可能突然向左減速運動
D.高鐵可能突然向右加速運動
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訓(xùn)練2 (2024·陜西省渭南市期末)就一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是(　　)
A.采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，這表明，可以通過科學(xué)進步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性
B.射出槍膛的子彈在運動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性變小了
C.貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性
D.摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達到轉(zhuǎn)彎的目的
隨堂對點自測
1.(物理學(xué)史)(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實的是(　　)
A.亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變
B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去
C.笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向
D.牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)
2.(牛頓第一定律)下列說法正確的是(　　)
A.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實驗依據(jù)
B.牛頓第一定律無法用實驗直接驗證，因此是不成立的
C.理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法
D.由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用
3.(慣性)(2024·湖南長郡中學(xué)月考)質(zhì)量相同的甲、乙兩物體，甲物體靜止在地面上，乙物體以3 m/s的速度運動，則(　　)
A.甲比乙的慣性小
B.甲比乙的慣性大
C.甲和乙的慣性一樣大
D.無法判定哪個物體慣性大
4.(慣性)在勻速行駛的火車車廂內(nèi)，有一人從B點正上方相對車廂靜止釋放一個小球，不計空氣阻力，則小球(　　)
A.可能落在A處 B.一定落在B處
C.可能落在C處 D.以上都有可能
第1節(jié)　牛頓第一定律
知識點一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)力是物體運動的原因。
(2)力不是維持物體運動的原因。
知識梳理
1.外力的不斷作用　停止　2.(1)與左斜面同樣的高度　相同　
永遠運動下去　(2)保持運動　(3)勻速直線
[思考] 提示　(1)小球由靜止?fàn)顟B(tài)從斜面上滾下，可以滾上另一斜面，是實驗事實，可以通過實驗完成，其余各個結(jié)論是由推理得出的，不可以通過實驗完成。
(2)觀察——假設(shè)——科學(xué)推理——論證。
例1 (1)②③①④　(2)B
解析　(1)步驟②是理想實驗的實驗基礎(chǔ)，屬于可靠的事實，在此基礎(chǔ)上利用推理，先得到小球不受摩擦力作用時將上升到原來釋放時的高度的推論，再設(shè)想減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達到原來的高度，繼續(xù)減小第二個斜面的傾角直至第二個斜面成為水平面，得到小球?qū)蛩龠\動的推論。所以正確的順序排列是②③①④。(2)②是事實，①③④是推論，故B正確。
知識點二
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)水平面越光滑，小車滑動的距離越遠。說明摩擦力是阻礙物體運動的原因。
(2)如果沒有摩擦力的作用，小車將永遠勻速運動下去。
(3)力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
知識梳理
1.(1)勻速直線運動　靜止　外力　2.勻速直線運動　靜止
[思考] 提示　(1)總保持：揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性。除非：說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。一切物體：說明地上、天上、運動、靜止的物體都具有慣性。
(2)物體的運動狀態(tài)變化有以下三種可能的情形：速度的大小不變，只有方向改變；速度的方向不變，只有大小改變；速度的大小和方向都發(fā)生改變。
例2 ABD　[牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時的狀態(tài)，即總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，A、B正確；牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系，力是改變物體運動的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦力的作用改變了木塊的運動狀態(tài)；奔跑的運動員遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了原來的運動狀態(tài)，C錯誤，D正確。]
訓(xùn)練1 A　[牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，故A正確；不受力作用的物體是不存在的，牛頓第一定律也適用于合力為零的物體，故B錯誤；牛頓第一定律表明，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故C錯誤；物體不受力的作用也可能處于勻速直線運動狀態(tài)，故D錯誤。]
知識點三
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)雞蛋具有慣性，迅速打擊杯子上的玻璃板，雞蛋要保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以會落入杯子中。
(2)急剎車時，人由于具有慣性要向前沖，安全帶阻礙人的運動，起保護作用。
[思考] 提示　(1)不對。
(2)不是。慣性不是力，足球具有慣性，而不是受到慣性力。
(3)有。慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，物體不論靜止還是運動都有慣性。
(4)物體以一定速度向上拋出，在空中向上運動，是由于物體具有慣性而繼續(xù)向上運動，不是因為受到了向上的力的作用。
(5)封面容易吹些。質(zhì)量越大，慣性越大。
例3 AD　[一切物體在任何時候都有慣性，物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與物體是否受力以及物體的運動狀態(tài)都無關(guān)，故A正確，B、C錯誤；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故D正確。]
例4 B　[若高鐵勻速向左運動，則水也勻速運動，二者速度相等，水不會從水杯中灑出，故A錯誤；高鐵突然向左加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以高鐵向左的速度大于水向左的速度，可以出現(xiàn)圖示情況，故B正確；高鐵突然向左減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以高鐵向左的速度小于水向左的速度，水向左灑出，故C錯誤；高鐵突然向右加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以高鐵向右的速度大于水向右的速度，水向左灑出，故D錯誤。]
訓(xùn)練2 C　[質(zhì)量不變，慣性不變，不可能使小質(zhì)量的物體獲得大慣性，故A錯誤；子彈穿不透棉衣，是由于速度減小了，不是慣性變小了，故B錯誤；摘下或加掛一些車廂時，改變了列車的質(zhì)量，所以改變了它的慣性，故C正確；摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，防止側(cè)滑，沒有改變慣性，故D錯誤。]
隨堂對點自測
1.BCD　[亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，伽利略認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因，A錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論，一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去，B正確；笛卡兒指出，如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，C正確；牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，D正確。]
2.C　[牛頓第一定律是在理想實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的，無法用實驗來直接驗證，但是是成立的，故A、B錯誤；理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法，故C正確；物體靜止時不受外力或所受合外力為零，故D錯誤。]
3.C　[質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度大小無關(guān)，甲、乙兩物體質(zhì)量相同，所以慣性一樣大，故C正確。]
4.B　[火車勻速行駛，在小球釋放前小球隨車一起運動，小球的速度等于車的速度v；在小球由靜止釋放后，由于慣性，小球在水平方向的速度保持不變，始終等于車的速度，即vx＝v，則小球一定落到B處，故B正確。](共56張PPT)
第1節(jié)　牛頓第一定律
第四章　牛頓運動定律
1.知道人類對力與運動關(guān)系的認識進程，知道伽利略的理想實驗及其推理方法。2.理解牛頓第一定律，理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。3.理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點
1
知識點二　牛頓第一定律　慣性
知識點一　伽利略理想實驗
知識點三　質(zhì)量是慣性大小的量度
知識點一　伽利略理想實驗
(1)如圖甲，用力推石頭，石頭才能移動，撤去外力就停。僅由此現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？
(2)如圖乙，用力踢球，球才會動起來，但球離開腳后仍能運動一段時間，結(jié)合上一問你能得出什么結(jié)論？
　　　甲　　　　　　　　　乙　　
提示　(1)力是物體運動的原因。
(2)力不是維持物體運動的原因。
1.亞里士多德的運動理論
亞里士多德認為地面上的物體唯有依靠推、拉等_____________________才能使它們運動起來。所以這類運動稱為受迫運動。外力一旦消失，受迫運動也就______了。
外力的不斷作用
停止
2.伽利略的研究工作
(1)理想實驗：如圖所示，讓一個小球沿左斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運動，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面。如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_________________________。減小右斜面的傾角，小球運動的距離更長，但所達到的高度______。當(dāng)右斜面最終變?yōu)樗矫鏁r，小球?qū)_________________。
(2)推理結(jié)論：原來運動的物體，如果沒有其他物體的作用，將會一直____________下去。
(3)笛卡兒的觀點：不受其他物體作用時，原來運動的物體將會做____________運動。
與左斜面同樣的高度
相同
永遠運動下去
保持運動
勻速直線
3.理想實驗的意義：伽利略理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律。伽利略的研究方法的核心是把實驗和邏輯推理相結(jié)合。
【思考】 在伽利略的理想實驗的各個過程中(如圖所示)。
(1)哪些可以通過實驗完成？哪些是推理得出的？
(2)伽利略是通過怎樣的方法來獲得結(jié)論？
提示　(1)小球由靜止?fàn)顟B(tài)從斜面上滾下，可以滾上另一斜面，是實驗事實，可以通過實驗完成，其余各個結(jié)論是由推理得出的，不可以通過實驗完成。
(2)觀察——假設(shè)——科學(xué)推理——論證。
例1 理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。如圖所示，伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論。
①減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達到原來的高度；
②兩個斜面對接，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；
③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度；
④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動。
(1)請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列：________(填數(shù)字序號)。
(2)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是________(填選項前的字母)。
A.①是事實，②③④是推論 B.②是事實，①③④是推論
C.③是事實，①②④是推論 D.④是事實，①②③是推論
解析　(1)步驟②是理想實驗的實驗基礎(chǔ)，屬于可靠的事實，在此基礎(chǔ)上利用推理，先得到小球不受摩擦力作用時將上升到原來釋放時的高度的推論，再設(shè)想減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達到原來的高度，繼續(xù)減小第二個斜面的傾角直至第二個斜面成為水平面，得到小球?qū)蛩龠\動的推論。所以正確的順序排列是②③①④。(2)②是事實，①③④是推論，故B正確。
答案　(1)②③①④　(2)B
知識點二　牛頓第一定律　慣性
如圖所示，讓一個小車從同一斜面上滑下，水平面上分別放置毛巾、木板和玻璃板，水平面與斜面平滑連接。仔細觀察實驗現(xiàn)象。
(1)觀察到什么現(xiàn)象，說明了什么問題？
(2)如果沒有摩擦力的作用，小車將會怎樣運動呢？
(3)以上實驗揭示了力和運動之間是什么關(guān)系？
提示　(1)水平面越光滑，小車滑動的距離越遠。
說明摩擦力是阻礙物體運動的原因。
(2)如果沒有摩擦力的作用，小車將永遠勻速運動下去。
(3)力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
1.牛頓第一定律
(1)內(nèi)容：一切物體總保持__________________狀態(tài)或______狀態(tài)，直到有______迫使它改變這種狀態(tài)為止。
勻速直線運動
靜止
外力
(2)理解
①力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體受到力的作用，它的運動狀態(tài)就一定改變，故力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
②物體不受外力時，保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?？梢园选安皇芡饬Α蓖卣寡由鞛椤八芡饬Φ暮狭?”。
③揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性。因此牛頓第一定律也叫慣性定律。
④牛頓第一定律描述的狀態(tài)是一種理想狀態(tài)，它是在伽利略理想實驗的基礎(chǔ)上加以科學(xué)推理和抽象得到的，不可能用實驗直接驗證，因此牛頓第一定律不是實驗定律。
⑤牛頓第一定律的適用范圍為慣性參考系。
2.慣性：一切物體都有保持__________________狀態(tài)或______狀態(tài)的性質(zhì)，物體的這種性質(zhì)叫作慣性。
勻速直線運動　
靜止
【思考】 1687年，牛頓在出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中把伽利略、笛卡兒的正確結(jié)論總結(jié)成為牛頓第一定律，它是牛頓物理學(xué)的基石。
(1)請閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，研讀牛頓第一定律的內(nèi)容，
并說一說“總保持”“除非”和“一切物體”的含義？
(2)物體的速度對應(yīng)著物體的運動狀態(tài)，物體運動狀態(tài)的變化包括哪些具體的情形？
提示　(1)總保持：揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性。除非：說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。一切物體：說明地上、天上、運動、靜止的物體都具有慣性。
(2)物體的運動狀態(tài)變化有以下三種可能的情形：速度的大小不變，只有方向改變；速度的方向不變，只有大小改變；速度的大小和方向都發(fā)生改變。
例2 (多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是(　 　)
A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律
B.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變
C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊的運動
D.奔跑的運動員遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)
ABD
解析　牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時的狀態(tài)，即總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，A、B正確；牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系，力是改變物體運動的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦力的作用改變了木塊的運動狀態(tài)；奔跑的運動員遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了原來的運動狀態(tài)，C錯誤，D正確。
訓(xùn)練1 關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是(　　)
A.牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的
B.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義
C.牛頓第一定律表明，力是維持物體運動的原因
D.物體不受力的作用一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
解析　牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，故A正確；不受力作用的物體是不存在的，牛頓第一定律也適用于合力為零的物體，故B錯誤；牛頓第一定律表明，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故C錯誤；物體不受力的作用也可能處于勻速直線運動狀態(tài)，故D錯誤。
A
知識點三　質(zhì)量是慣性大小的量度
(1)迅速打擊杯子上的玻璃板，雞蛋會落入杯子中，為什么？
(2)汽車安全帶有什么作用？
提示　(1)雞蛋具有慣性，迅速打擊杯子上的玻璃板，雞蛋要保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以會落入杯子中。
(2)急剎車時，人由于具有慣性要向前沖，安全帶阻礙人的運動，起保護作用。
1.慣性的“三性”
普遍性 一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性
相關(guān)性 慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力或運動情況等無關(guān)
唯一性 質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大
2.慣性的表現(xiàn)形式
(1)當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)不變。原來靜止的物體保持靜止，原來運動的物體保持原來的速度繼續(xù)運動。
(2)當(dāng)物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變運動狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運動狀態(tài)越難改變。
【思考】 (1)“物體停下來需要的時間長，就是慣性大”，對嗎？
(2)踢出的足球在地面運動是因為受到慣性力的作用嗎？
(3)物體靜止時有慣性嗎？物體受力時還具有慣性嗎？
(4)一位同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的作用力，否則它不可能向上運動。這個結(jié)論錯在哪里？
(5)提起物理教科書，用最大力氣吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力氣吹垂下的書。你觀察到了什么現(xiàn)象？這個現(xiàn)象說明物體慣性的大小和質(zhì)量之間有什么關(guān)系？
提示　(1)不對。
(2)不是。慣性不是力，足球具有慣性，而不是受到慣性力。
(3)有。慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，物體不論靜止還是運動都有慣性。
(4)物體以一定速度向上拋出，在空中向上運動，是由于物體具有慣性而繼續(xù)向上運動，不是因為受到了向上的力的作用。
(5)封面容易吹些。質(zhì)量越大，慣性越大。
例3 (多選)一輛汽車在高速公路上正常行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方有事故后，立即剎車制動至停止。則下列說法正確的是(　　)
A.汽車的質(zhì)量越大慣性就越大
B.汽車的速度越大慣性就越大
C.汽車停止運動后沒有慣性
D.汽車運動狀態(tài)的改變是因為受到力的作用
解析　一切物體在任何時候都有慣性，物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與物體是否受力以及物體的運動狀態(tài)都無關(guān)，故A正確，B、C錯誤；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故D正確。
AD
例4 (2024·山西省長治市期末)“復(fù)興號”高鐵在某段水平軌道上勻速行駛，假設(shè)高鐵上固定著盛滿水的水杯。若突然發(fā)現(xiàn)水杯中的水向右灑出，如圖所示，則關(guān)于高鐵在此種情況下的運動，下列描述正確的是(　　)
A.高鐵一定勻速向左運動 B.高鐵可能突然向左加速運動
C.高鐵可能突然向左減速運動 D.高鐵可能突然向右加速運動
B
解析　若高鐵勻速向左運動，則水也勻速運動，二者速度相等，水不會從水杯中灑出，故A錯誤；高鐵突然向左加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以高鐵向左的速度大于水向左的速度，可以出現(xiàn)圖示情況，故B正確；高鐵突然向左減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以高鐵向左的速度小于水向左的速度，水向左灑出，故C錯誤；高鐵突然向右加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以高鐵向右的速度大于水向右的速度，水向左灑出，故D錯誤。
C
訓(xùn)練2 (2024·陜西省渭南市期末)就一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是(　　)
A.采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，這表明，可以通過科學(xué)進步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性
B.射出槍膛的子彈在運動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性變小了
C.貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性
D.摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達到轉(zhuǎn)彎的目的
解析　質(zhì)量不變，慣性不變，不可能使小質(zhì)量的物體獲得大慣性，故A錯誤；子彈穿不透棉衣，是由于速度減小了，不是慣性變小了，故B錯誤；摘下或加掛一些車廂時，改變了列車的質(zhì)量，所以改變了它的慣性，故C正確；摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，防止側(cè)滑，沒有改變慣性，故D錯誤。
隨堂對點自測
2
BCD
1.(物理學(xué)史)(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實的是(　 　)
A.亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變
B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去
C.笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向
D.牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)
解析　亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，伽利略認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因，A錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論，一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去，B正確；笛卡兒指出，如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，C正確；牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，D正確。
C
2.(牛頓第一定律)下列說法正確的是(　　)
A.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實驗依據(jù)
B.牛頓第一定律無法用實驗直接驗證，因此是不成立的
C.理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法
D.由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用
解析　牛頓第一定律是在理想實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的，無法用實驗來直接驗證，但是是成立的，故A、B錯誤；理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法，故C正確；物體靜止時不受外力或所受合外力為零，故D錯誤。
C
3.(慣性)(2024·湖南長郡中學(xué)月考)質(zhì)量相同的甲、乙兩物體，甲物體靜止在地面上，乙物體以3 m/s的速度運動，則(　　)
A.甲比乙的慣性小 B.甲比乙的慣性大
C.甲和乙的慣性一樣大 D.無法判定哪個物體慣性大
解析　質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度大小無關(guān)，甲、乙兩物體質(zhì)量相同，所以慣性一樣大，故C正確。
B
4.(慣性)在勻速行駛的火車車廂內(nèi)，有一人從B點正上方相對車廂靜止釋放一個小球，不計空氣阻力，則小球(　　)
A.可能落在A處 B.一定落在B處
C.可能落在C處 D.以上都有可能
解析　火車勻速行駛，在小球釋放前小球隨車一起運動，小球的速度等于車的速度v；在小球由靜止釋放后，由于慣性，小球在水平方向的速度保持不變，始終等于車的速度，即vx＝v，則小球一定落到B處，故B正確。
課后鞏固訓(xùn)練
3
AC
題組一　伽利略理想實驗
1.(多選)伽利略在研究力與運動的關(guān)系時成功地設(shè)計了理想實驗。下面關(guān)于理想實驗的敘述中正確的是(　　)
A.理想實驗是建立在經(jīng)驗事實基礎(chǔ)上的合乎邏輯的科學(xué)推斷
B.理想實驗完全是邏輯思維的結(jié)果，不需要經(jīng)過客觀事實的檢驗
C.理想實驗抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示自然規(guī)律
D.理想實驗所提出的設(shè)想是不合乎實際的，因此得出的結(jié)論是脫離實際的、不可靠的
基礎(chǔ)對點練
解析　在伽利略研究力與運動的關(guān)系時，是在斜面實驗的基礎(chǔ)上，成功地設(shè)計了理想實驗，他以實際的實驗為依據(jù)，抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示自然規(guī)律，因此，理想實驗是實際實驗的延伸，而不是實際的實驗，是建立在實際事實基礎(chǔ)上的合乎邏輯的科學(xué)推斷，故A正確；理想實驗的結(jié)果，要經(jīng)過客觀事實的檢驗，才能證明其是否正確，故B錯誤；理想實驗抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示自然規(guī)律，并沒有脫離實際，是可靠的，故C正確，D錯誤。
B
2.伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖(a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是(　　)
A.圖(a)通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動
B.圖(a)中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易
C.圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成
D.圖(b)的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
解析　伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的二次方成正比，由于當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，所以伽利略設(shè)計了讓小球沿阻力很小的斜面滾下，以此“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長得多，所以容易測量，伽利略做了上百次斜面實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推，得出自由落體運動是勻變速直線運動，故A錯誤，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面實際是不存在的，故C錯誤；伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持，故D錯誤。
D
題組二　牛頓第一定律　慣性
3.東漢王充在《論衡·狀留篇》中記述了球的運動：“圓物投之于地，東西南北，無之不可；策杖叩動，才微輒?！?。關(guān)于運動和力的關(guān)系，下列說法中正確的是(　　)
A.力是維持物體運動狀態(tài)的原因 B.力是決定物體運動方向的原因
C.力是改變物體位置的原因 D.力是改變物體運動狀態(tài)的原因
解析　這句話的意思是圓物投在地上，它的運動方向不確定，向東、向西、向南、向北都可能，用棒撥動，才能使它停下來，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，選項D正確。
A
4.(2024·河南省平頂山市期末)關(guān)于力與物體運動狀態(tài)之間的關(guān)系，以下說法中正確的是(　　)
A.牛頓第一定律說明，只要運動狀態(tài)發(fā)生變化的物體，必然受到外力的作用
B.在地面上滑行的物體之所以能停下來，是因為沒有外力來維持它的運動狀態(tài)
C.物體受到力的作用，就一定會運動
D.作用在物體上的力消失以后，物體運動的速度會不斷減小
解析　牛頓第一定律說明，只要運動狀態(tài)發(fā)生變化的物體，必然受到外力的作用，故A正確；在地面上滑行的物體之所以能停下來，是因為摩擦力改變了它的運動狀態(tài)，使其停下來，故B錯誤；當(dāng)靜止的物體受到力的作用時，若合力為0，物體仍不會運動，故C錯誤；作用在物體上的力消失以后，若沒有其他外力的作用，物體運動的速度不變，故D錯誤。
C
題組三　質(zhì)量是慣性大小的量度
5.(2024·江蘇徐州月考)一輛滿載鋼材的貨車在緊急剎車時，由于慣性，鋼材向前沖出，瞬間將駕駛室鏟平，鋼材具有較大慣性的原因是(　　)
A.汽車速度過快 B.汽車緊急剎車
C.鋼材質(zhì)量過大 D.路面過于濕滑
解析　慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，則鋼材具有較大慣性的原因是鋼材質(zhì)量過大。故選項C正確。
D
6.下列現(xiàn)象中，不屬于利用慣性現(xiàn)象的是(　　)
A.用手拍打衣服上的灰塵
B.錘頭松了，將錘柄在地上撞擊幾下
C.運動員采用助跑跳遠
D.騎自行車時為了減速捏剎車閘
解析　用手拍打衣服上的灰塵，衣服運動時，由于慣性，灰塵要保持靜止?fàn)顟B(tài)，利用慣性現(xiàn)象，故A錯誤；錘頭松了，將錘柄在地上撞擊幾下，錘柄撞擊地面馬上靜止，錘頭由于慣性要保持運動狀態(tài)，利用慣性，故B錯誤；采用助跑跳遠，由于慣性，人要保持運動的狀態(tài)，所以跳得更遠，利用慣性，故C錯誤；捏剎車閘，是通過力改變自行車的運動狀態(tài)，不是利用了慣性，故D正確。
A
7.小明同學(xué)放學(xué)回家的路上，腳被石塊絆了一下，身子向前跌倒；過了一會兒不小心腳踩到一塊西瓜皮，身子向后摔倒。對這兩種情景，下列解釋合理的是(　　)
A.二者腳的運動狀態(tài)都改變，而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
B.二者上半身的運動狀態(tài)都改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
C.前者上半身的運動狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)；后者腳的運動狀態(tài)改變，而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
D.前者腳的運動狀態(tài)改變，而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)；后者上半身的運動狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)
解析　走路時，人原來就處于運動狀態(tài)，當(dāng)腳絆上石頭后，人的下半身運動停止，而人的上半身由于慣性，仍向前運動，于是人會向前跌倒；當(dāng)人踩到西瓜皮，腳突然向前滑動，即人的下半身的運動速度變快，而人的上半身由于慣性仍要保持原來較小的速度，于是身子向后摔倒。即二者腳的運動狀態(tài)都改變，而上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，故B、C、D錯誤，A正確。
D
8.下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是(　　)
綜合提升練
解析　推車沒有推動，并不是因為車的慣性大，而是因為車還受到其他作用力，故A選項錯誤；質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，故B、C選項錯誤；兩車質(zhì)量相同，慣性相同，速度大的運動狀態(tài)改變大，同樣的力所用時間長，或者說相同的時間，速度大的車需要的力大，故D選項正確。
A
9.一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運動時，水面形狀接近于圖(　　)
解析　當(dāng)火車向右做勻減速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運動，則只有圖A所示的情形符合要求，故選項A正確。
A
10.如圖所示，一個盛水的容器固定在一輛小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球，容器中水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)容器隨小車突然向右運動時，兩球的運動狀況是(以小車為參考系)(　　)
A.鐵球向左，乒乓球向右 B.鐵球向右，乒乓球向左
C.鐵球和乒乓球都向左 D.鐵球和乒乓球都向右
解析　因為小車突然向右運動時，由于慣性，鐵球和
乒乓球都有向左運動的趨勢，但由于與同體積的“水
球”相比，鐵球的質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的“水球”的運動狀態(tài)容易改變，即速度變化快，而且水和車一起加速運動，所以小車加速運動時，鐵球相對于小車向左運動；同理，由于與同體積的“水球”相比，乒乓球的質(zhì)量小，慣性小，乒乓球向右運動，選項A正確。
C
11.如圖所示，將一玻璃瓶裝水后密閉，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小氣泡處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然用力將瓶子向前推動，使其在桌面上向前運動一段距離后停止，可看到氣泡相對瓶子的運動情況是(　　)
A.向前 B.向后
C.先向前，再向后 D.先向后，再向前
解析　瓶中氣泡實質(zhì)上是水的“空隙”，故應(yīng)用慣性知識分析時，研究對象應(yīng)該是水而不是氣泡。當(dāng)瓶子向前加速運動時，由于慣性，瓶中水要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，氣泡后邊的水由于瓶底的作用隨瓶一起向前做加速運動，而氣泡前邊的水將相對瓶向后運動，即氣泡相對瓶向前移動；當(dāng)瓶子做減速運動時，氣泡前邊的水受瓶的作用隨瓶一起做減速運動，而氣泡后邊的水將相對瓶向前運動，即氣泡將相對瓶向后移動，故C正確。
D
12.(2024·廣西玉林期中)如圖所示，在水平且足夠長的上表面光滑的小車上，質(zhì)量分別為2m、m的A、B兩個物塊隨車一起以2 m/s的速度在水平地面上向右做勻速運動。若某時刻車突然停下，空氣阻力不計，則下列說法正確的是(　　)
A.A與B可能會相碰
B.A與B不可能會相碰，因為B的質(zhì)量較小，慣性較小，B比A的速度更大
C.由于A的質(zhì)量較大，慣性較大，所以A、B間的距離逐漸減小，直至A與B相碰
D.由于慣性，A、B均保持2 m/s的速度做勻速運動，所以A與B不會相碰
解析　因為小車上表面光滑，所以兩個物塊在水平方向上沒有受到外力作用，當(dāng)車突然停下時，由于慣性，兩物塊將保持2 m/s的速度繼續(xù)做勻速運動，不會相碰，故A、B、C錯誤，D正確。
B
13.某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，則(　　)
A.此同學(xué)無法取出羽毛球
B.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性
C.羽毛球筒向下運動過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來
D.羽毛球會從筒的下端出來
解析　一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下運動，而羽毛球由于具有慣性而保持靜止，所以羽毛球會從筒的上端出來，是在利用羽毛球的慣性，故B正確，A、D錯誤；羽毛球筒在力的作用下向下運動，羽毛球由于具有慣性保持靜止，羽毛球受到向下的摩擦力，故C錯誤。

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