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8-牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律--浙教版(2024)八年級(jí)暑假科學(xué)培優(yōu)課程講義(含解析)

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8-牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律--浙教版(2024)八年級(jí)暑假科學(xué)培優(yōu)課程講義(含解析)

資源簡(jiǎn)介

1.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)加推理的方法,得出牛頓第一定律
2.了解力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系
3.掌握慣性定律及其應(yīng)用
1. 牛頓第一定律:一切物體在___________的時(shí)候,總保持___________或___________。
(1)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體,當(dāng)一切外力都消失時(shí),物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。
(2)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體,當(dāng)一切外力都消失時(shí),物體保持不受力瞬間的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2. 牛頓第一定律是在___________上,通過(guò)___________概括出來(lái)的。
3. 力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是___________的原因。
(1)慣性:物體保持___________或___________的性質(zhì)。一切物體都具有保持原有的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向的性質(zhì)。
(2)慣性是一切物體的___________,無(wú)論物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都具有慣性。慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)、與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),與物體的___________有關(guān)。
(3)牛頓第一定律與慣性的關(guān)系
區(qū)別 牛頓第一定律是描述物體不受外力時(shí)所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,是有條件的,即只有物體在不受外力時(shí)才適用;而慣性是物體的一種屬性,與物體是否受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等一切外在因素?zé)o關(guān),任何時(shí)候都存在。
聯(lián)系 因?yàn)槲矬w有慣性,所以在不受外力時(shí)才能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),因此牛頓第一定律又稱為慣性定律。
例1-1.在足球比賽中,一前鋒隊(duì)員面對(duì)對(duì)方的守門員,用腳輕輕地將球一挑,足球在空中劃過(guò)一道弧線進(jìn)入球門。若不計(jì)空氣阻力,使足球在空中飛行時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的施力物體是( ?。?br/>A.前鋒隊(duì)員 B.地球 C.守門員 D.足球
例1-2.在學(xué)習(xí)“物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因”時(shí),老師做了如圖所示的實(shí)驗(yàn):具有一定速度的鋼珠在水平面上能沿直線AB運(yùn)動(dòng);如果在它的運(yùn)動(dòng)路徑旁放一磁體,鋼珠的運(yùn)動(dòng)路徑將變成曲線AC。對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解,正確的是( ?。?br/>A.用玻璃球代替鋼珠也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>B.鋼珠沿直線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)不受任何外力作用
C.鋼珠沿曲線AC運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
例1-3.如圖所示,物體A從光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),物體在a、b、c三點(diǎn)的速度大小關(guān)系是(  )
A.va>vb>vc B.va例1-4.如圖所示為擲出的實(shí)心球的運(yùn)動(dòng)軌跡,若當(dāng)實(shí)心球在最高點(diǎn)時(shí)所受的外力全部消失,實(shí)心球?qū)ⅲā 。?br/>A.保持靜止?fàn)顟B(tài) B.向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.豎直向下做加速直線運(yùn)動(dòng)
例1-5.練習(xí)移動(dòng)射擊時(shí),豎直安裝并固定一圓形靶,靶的水平和豎直直徑將靶面分成四個(gè)區(qū)域,如圖所示。當(dāng)水平向右平行于靶面運(yùn)動(dòng)的汽車經(jīng)過(guò)靶時(shí),車上的運(yùn)動(dòng)員將槍口對(duì)準(zhǔn)靶心并立即射擊,子彈可能落在( ?。?br/>A.I區(qū) B.II區(qū) C.III區(qū) D.IV區(qū)
例1-6.物體在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的所有力突然消失,物體將(  )
A.向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.向右沿水平方向減速運(yùn)動(dòng)直至停止
C.向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.向右沿水平方向做加速直線運(yùn)動(dòng)
例1-7.如圖所示,將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),若一切外力全部消失,則小球會(huì)沿   (填字母)路線繼續(xù)運(yùn)動(dòng),你判斷的依據(jù)是   ; 若當(dāng)小球滾至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí),撤去所有外力,它將   。
例1-8.“在水平木板上鋪上粗糙程度不同的材料,小車自斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下,比較小車在水平面運(yùn)動(dòng)的距離”,如圖所示。伽利略、牛頓等科學(xué)家曾多次做過(guò)類似實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上分析推理得出著名的牛頓第一定律。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)為了得出科學(xué)結(jié)論,三次實(shí)驗(yàn)中小車每次都從斜面上同一高度處由靜止自由下滑,這樣做的目的是   。
(2)三次實(shí)驗(yàn)中,小車在   表面上停止得最慢,是因?yàn)樾≤囋谠摫砻媸艿降淖枇ψ钚 ?br/>(3)進(jìn)一步推理可知,若水平面絕對(duì)光滑(小車不受阻力),則小車會(huì)在水平面上做   運(yùn)動(dòng)。
1.不同阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響相同嗎 利用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn),然后經(jīng)過(guò)合理的推理,我們就可以回答這個(gè)問(wèn)題。要確保實(shí)驗(yàn)成功,下列關(guān)于三次實(shí)驗(yàn)的一些描述錯(cuò)誤的是( )
毛巾表面 棉布表面 木板表面
A、所用的斜面是相同的 B、所用的小車是相同的
C、水平表面的粗糙程度是不同的
D、小車從斜面上下滑的高度不同
2.一個(gè)蘋果掛在枝頭a處,處于靜止?fàn)顟B(tài)。假定某一時(shí)刻蘋果所受外力都消失了,用頻閃照相(每隔0.2s拍攝一次)的方法記錄下蘋果的運(yùn)動(dòng)軌跡(黑色圓點(diǎn)代表蘋果),圖中能正確描述所有力消失后,蘋果運(yùn)動(dòng)軌跡的是( )
A B C D
3.將小球豎直向上拋出后,每隔上0.1秒的位置如圖所示。假設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至甲處時(shí),所受所有外力都消失,則推測(cè)小球從甲處開(kāi)始,其運(yùn)動(dòng)情況及每隔0.1秒的位置正確的是( ?。?br/>A.A B.B C.C D.D
4.質(zhì)量為M的滑塊甲和質(zhì)量為m的滑塊乙(M>m),先后從同一光滑斜面的相同高度處由靜止滑下,然后沿同一光滑水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)水平面足夠長(zhǎng),那么兩個(gè)滑塊在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,它們之間的距離將(  )
A.逐漸變長(zhǎng) B.逐漸變短 C.保持不變 D.以上情況都有可能
5.若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到力F的作用,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F始終保持不變,則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(用虛線表示)不可能是圖中的( )
A B C D
【提示】(1)當(dāng)力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),力使物體的速度 。
(2)當(dāng)力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),力使物體的速度 。
(3)當(dāng)力的方向和物體運(yùn)動(dòng)的方向成某一夾角時(shí),力將改變物體的運(yùn)動(dòng) (有時(shí)也同時(shí)會(huì)改變物體速度的大?。?物體做 運(yùn)動(dòng)。
【變式】小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到力F的作用,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F始終保持不變,則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(用虛線表示)不可能是圖 中的( )
A B C D
6.“牛頓第一定律”的形成,經(jīng)歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過(guò)程。
(1)伽利略通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論:如果沒(méi)有摩擦阻力和空氣阻力的影響,在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去,結(jié)合伽利略的結(jié)論寫出圖中各實(shí)驗(yàn)和推理的先后順序:   (用字母表示)。
(2)笛卡爾在伽利略觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善:如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿直線運(yùn)動(dòng),既不停下來(lái)也不偏離原點(diǎn)的方向,牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上提出了“牛頓第一定律”,相對(duì)于“牛頓第一定律”,笛卡爾的觀點(diǎn)有什么不足?   。
7.語(yǔ)馨同學(xué)和小娟同學(xué)在觀摩一次自行車比賽中,看到運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎時(shí),身體和自行車都是向彎道內(nèi)側(cè)傾斜的,如圖所示。
(1)騎自行車轉(zhuǎn)彎時(shí),身體為什么要向彎道內(nèi)側(cè)傾斜呢?語(yǔ)馨提出了疑問(wèn)。一旁的小娟說(shuō):“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力。身體傾斜是為了給自行車一個(gè)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎的力?!闭Z(yǔ)馨覺(jué)得小娟“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力”的觀點(diǎn)很有道理,因?yàn)椤?  。
(2)我們平時(shí)騎自行車轉(zhuǎn)彎時(shí),身體的傾斜沒(méi)有這么明顯??蔀槭裁幢荣悤r(shí)選手傾斜得這么明顯呢?且靠?jī)?nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時(shí)比外道選手傾斜得更明顯。使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎的力的大小,可能與哪些因素有關(guān)呢?語(yǔ)馨和小娟提出了兩種猜想。
猜想一:可能與騎行的速度有關(guān);
猜想二:可能與圓弧形跑道的半徑有關(guān)。
接著,語(yǔ)馨和小娟一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想一。
把半徑為0.5m的半圓軌道(左端連著橫桿)通過(guò)杠桿在O點(diǎn)與墻壁活動(dòng)連接(能繞O點(diǎn)在豎直方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)),軌道置于壓力傳感器上時(shí),傳感器示數(shù)為1N。讓質(zhì)量為30g的同一小鋼球分別從距離傳感器表面不同高度的弧面A、B、C三處自由滾下。如圖所示,觀察、記錄每次壓力傳感器達(dá)到的最大示數(shù)(注:小鋼球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的示數(shù)最大),記錄如下表。
小鋼球初始位置 A B C
距壓力傳感器高度/m 0.5 0.4 0.3
壓力傳感器達(dá)到的最大示數(shù)/N 1.90 1.78 1.66
該實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是   。
若要驗(yàn)證猜想二,從控制變量角度考慮,需對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行哪兩項(xiàng)改變?(不考慮小鋼球與軌道之間的摩擦)①  ?。?br/>②   。
實(shí)驗(yàn)后,她倆在與同學(xué)們的交流中,有了新的猜想:使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎需要的力還可能與人和車的總質(zhì)量有關(guān)。于是,她倆又展開(kāi)了后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究……
1、物體保持 狀態(tài)或 狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性。因此,牛頓第一定律又被稱為慣性定律。
2、慣性是一切物體的屬性。無(wú)論是固體、液體或氣體,無(wú)論物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都具有慣性。
3、慣性大小只與物體的 有關(guān)
例2-1.慣性是物體的一種性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是( )
A、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)才有慣性
B、物體速度越大,慣性也越大
C、靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有慣性
D、物體受力或不受力時(shí)都具有慣性
例2-2.牛頓第一定律指出,慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。圖中慣性最大的物體是( ?。?br/>A.奔跑的小朋友 B.靜止的磁懸浮列車
C.飛奔的獵豹 D.漂浮的氫氣球
例2-3.如圖所示,將木塊放在小車上,同小車一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.以小車為參照物,木塊是運(yùn)動(dòng)的
B.小車速度越大,慣性越大
C.向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然剎車,木塊會(huì)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)
D.木塊的重力與小車對(duì)木塊的支持力是一對(duì)相互作用力
例2-4.如圖所示為俄羅斯世界杯葡萄牙隊(duì)對(duì)陣西班牙隊(duì)比賽中C羅的那腳精彩絕倫的任意球。關(guān)于這個(gè)“任意球”下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.球能在空中飛行是受到慣性的作用
B.以球門為參照物,射向球門的球是運(yùn)動(dòng)的
C.運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球施加力的同時(shí)也受到了足球?qū)λ姆醋饔昧?br/>D.足球在運(yùn)動(dòng)員力的作用下由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),說(shuō)明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
例2-5.駕駛員進(jìn)行駕駛技能比賽時(shí),可通過(guò)“一杯水”來(lái)考驗(yàn)駕駛員的行車技術(shù)。將一杯水靜置在公交車的置物臺(tái)上(如圖所示),駕駛員突然剎車時(shí),杯中水可能發(fā)生的情況是( ?。?br/>A.仍保持水平 B.將向前溢出
C.將向后溢出 D.會(huì)溢出,但不能確定溢出方向
例2-6.關(guān)于慣性,下列四個(gè)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的說(shuō)法正確的是( ?。?br/>A.拍打衣服,灰塵脫落,說(shuō)明衣服有慣性
B.子彈離開(kāi)槍膛,仍能向前飛行,說(shuō)明子彈有慣性
C.汽車突然快速啟動(dòng),車上的人會(huì)向后傾,說(shuō)明汽車有慣性
D.運(yùn)動(dòng)員將足球頂出去,足球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員有慣性
例2-7.小剛同學(xué)放學(xué)回家的路上,腳被石塊絆了一下,身子向前跌倒(圖甲)。繼續(xù)行走一會(huì)兒,不小心腳踩到一塊西瓜皮,身子向后摔倒(圖乙)。對(duì)這兩種情景,下列解釋合理的是(  )
A.圖甲、乙兩種情景中,小剛腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B.圖甲、乙兩種情景中,小剛上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.圖甲情景中,小剛上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);圖乙情景中,小剛腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.圖甲情景中,小剛腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);圖乙情景中,小剛上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
1.下列現(xiàn)象中,不能用慣性解釋的是( )
A、百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)后不能立即停下
B、用力拍衣服,衣服上的灰塵掉下來(lái)
C、敲打花盆,鑒別花盆質(zhì)量的好壞
D、人走路被石頭絆一下,身體向前傾斜
2.下列事例中屬于利用慣性的一組是( )
①汽車行駛時(shí),司機(jī)系著安全帶
②火車進(jìn)站前,撤去動(dòng)力,仍能進(jìn)站
③上岸后的鴨子抖動(dòng)翅膀,把身上的水抖掉
④冰壺比賽中,運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出,冰壺在冰面上繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)
A、②③④ B、①③④ C、①②④ D、①②③
3.如圖所示,一氫氣球吊著一重物以1 m/s的速度勻速豎直上升,在上升過(guò)程中,吊物體的繩子突然斷了,則在繩子斷開(kāi)后,物體將( )
A、立即下落,且速度越來(lái)越大
B、先上升一段距離,再下落
C、立即下落,且速度越來(lái)越小
D、由于慣性,物體以1m/s的速度勻速上升
4.下面給出了幾種事例,涉及了慣性知識(shí)且利用慣性的是 。(填序號(hào))
①?gòu)臉?shù)上掉下的蘋果
②司機(jī)為節(jié)省燃油,在汽車進(jìn)站時(shí),提前關(guān)閉油門
③錘頭松了,把錘柄的一端在物體上撞擊幾下
④繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星
⑤跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員都要助跑一段距離才起跳
⑥拍衣服上灰塵時(shí),抖幾下衣服
⑦公共汽車的司機(jī),時(shí)常提醒乘客扶住車的扶手,待車停穩(wěn)后再下車
5.一輛靜止在公路上的吊車如圖所示,可以啟動(dòng)車輛,在向左勻速行駛過(guò)程中吊鉤的狀態(tài)應(yīng)該是(  )
A. B. C. D.
6.大游輪向東勻速直線行駛,小金面朝游輪前進(jìn)方向,在游輪上的 A 位置豎直向上起跳, 落下時(shí)的位置在(不計(jì)空氣阻力)( )
A. A 位置的東側(cè) B. A 位置的西側(cè) C. A 位置 D. 以上三種情況都有可能
7.在小車上豎直放置一個(gè)小木塊,如果要發(fā)生如圖甲、乙所示的現(xiàn)象,小車應(yīng)該如何運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
(1)要使木塊按甲圖的情況傾倒,小車的運(yùn)動(dòng)是  ?。?br/>(2)要使木塊按乙圖的情況傾倒,小車的運(yùn)動(dòng)是   。
21.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)加推理的方法,得出牛頓第一定律
2.了解力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系
3.掌握慣性定律及其應(yīng)用
1.牛頓第一定律:一切物體在 沒(méi)有受到外力作用 的時(shí)候,總保持 勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 或 靜止?fàn)顟B(tài) 。
(1)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體,當(dāng)一切外力都消失時(shí),物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。
(2)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體,當(dāng)一切外力都消失時(shí),物體保持不受力瞬間的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2.牛頓第一定律是在 大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ) 上,通過(guò) 推理 概括出來(lái)的。
3.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是 改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的原因。
1.慣性:物體保持 勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 或 靜止?fàn)顟B(tài) 的性質(zhì)。一切物體都具有保持原有的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向的性質(zhì)。
2.慣性是一切物體的 屬性 ,無(wú)論物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都具有慣性。慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)、與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),與物體的 質(zhì)量 有關(guān)。
3.牛頓第一定律與慣性的關(guān)系
區(qū)別 牛頓第一定律是描述物體不受外力時(shí)所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,是有條件的,即只有物體在不受外力時(shí)才適用;而慣性是物體的一種屬性,與物體是否受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等一切外在因素?zé)o關(guān),任何時(shí)候都存在。
聯(lián)系 因?yàn)槲矬w有慣性,所以在不受外力時(shí)才能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),因此牛頓第一定律又稱為慣性定律。
例1-1.(2022八上·鄞州期中)在足球比賽中,一前鋒隊(duì)員面對(duì)對(duì)方的守門員,用腳輕輕地將球一挑,足球在空中劃過(guò)一道弧線進(jìn)入球門。若不計(jì)空氣阻力,使足球在空中飛行時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的施力物體是(  )
A.前鋒隊(duì)員 B.地球 C.守門員 D.足球
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
【解析】【分析】根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析判斷。
【解答】如果不計(jì)空氣阻力,那么在空中飛行時(shí)的足球只受重力作用,從而使足球在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),即運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,則導(dǎo)致足球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的施力物體為地球。
故選B。
例1-2.在學(xué)習(xí)“物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因”時(shí),老師做了如圖所示的實(shí)驗(yàn):具有一定速度的鋼珠在水平面上能沿直線AB運(yùn)動(dòng);如果在它的運(yùn)動(dòng)路徑旁放一磁體,鋼珠的運(yùn)動(dòng)路徑將變成曲線AC。對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解,正確的是( ?。?br/>A.用玻璃球代替鋼珠也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>B.鋼珠沿直線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)不受任何外力作用
C.鋼珠沿曲線AC運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】力的作用效果;力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
【解析】【分析】(1)物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性;
(2)鐵磁性物質(zhì)在磁場(chǎng)中會(huì)受力磁力的作用;
(3)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括:由靜止變運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)變靜止,速度大小改變或運(yùn)動(dòng)方向改變;
(4)根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析判斷。
【解答】A.磁體對(duì)鋼珠會(huì)產(chǎn)生引力的作用,而對(duì)玻璃球沒(méi)有吸引力,故A錯(cuò)誤;
B.鋼珠沿直線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到磁體產(chǎn)生的引力,故B錯(cuò)誤;
C.鋼珠沿曲線AC運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向和速度不斷改變,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變,故C錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故D正確。
故選D。
例1-3.如圖所示,物體A從光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),物體在a、b、c三點(diǎn)的速度大小關(guān)系是(  )
A.va>vb>vc B.va【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第一定律
【解析】【分析】根據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律分析判斷。
【解答】物體A從光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,由于它受到的阻力為零,即在水平方向上物體不受外力,那么它將在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此a、b、c三點(diǎn)的速度相同。
故選D。
例1-4.(2022八上·寧海期中)如圖所示為擲出的實(shí)心球的運(yùn)動(dòng)軌跡,若當(dāng)實(shí)心球在最高點(diǎn)時(shí)所受的外力全部消失,實(shí)心球?qū)ⅲā 。?br/>A.保持靜止?fàn)顟B(tài) B.向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.豎直向下做加速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】慣性
【解析】【分析】根據(jù)慣性的知識(shí)分析判斷。
【解答】根據(jù)圖片可知,當(dāng)實(shí)心球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),它在豎直方向上的速度為零,而水平方向上速度不為零。如果此時(shí)受到的外力全部消失,那么由于慣性,它會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度和方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),也就是水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
故選C。
例1-5.(2022八上·慈溪期中)練習(xí)移動(dòng)射擊時(shí),豎直安裝并固定一圓形靶,靶的水平和豎直直徑將靶面分成四個(gè)區(qū)域,如圖所示。當(dāng)水平向右平行于靶面運(yùn)動(dòng)的汽車經(jīng)過(guò)靶時(shí),車上的運(yùn)動(dòng)員將槍口對(duì)準(zhǔn)靶心并立即射擊,子彈可能落在( ?。?br/>A.I區(qū) B.II區(qū) C.III區(qū) D.IV區(qū)
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】慣性
【解析】【分析】物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性;重力的方向是豎直向下的,結(jié)合力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因分析判斷?!窘獯稹科囅蛴移叫杏诎忻孢\(yùn)動(dòng),車上的運(yùn)動(dòng)員槍口對(duì)準(zhǔn)靶心并立即射擊,子彈射出后由于慣性繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),又由于受到重力作用,向下運(yùn)動(dòng),所以子彈會(huì)射向靶面的右下方,即II區(qū)。
故選B。
例1-6.(2022八上·慈溪期中)物體在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的所有力突然消失,物體將( ?。?br/>A.向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.向右沿水平方向減速運(yùn)動(dòng)直至停止
C.向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.向右沿水平方向做加速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第一定律
【解析】【分析】根據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律分析判斷。
【解答】物體在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的所有力突然消失,此時(shí)它將保持消失時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,即保持那個(gè)時(shí)刻物體的運(yùn)動(dòng)方向和速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),也就是向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
故選A。
例1-7.如圖所示,將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),若一切外力全部消失,則小球會(huì)沿   (填字母)路線繼續(xù)運(yùn)動(dòng),你判斷的依據(jù)是  ??; 若當(dāng)小球滾至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí),撤去所有外力,它將   。
【答案】b;物體不受外力時(shí)將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變;靜止
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第一定律
【解析】【分析】根據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律可知,當(dāng)物體不受外力作用時(shí),將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),據(jù)此分析解答。
【解答】(1)根據(jù)圖片可知,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),它的運(yùn)動(dòng)方向沿b方向。如果此時(shí)一切外力全部消失,那么小球會(huì)保持C點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向和速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),故選b。
(2)若小球到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)時(shí),此時(shí)它的速度為零。如果此時(shí)撤去所有外力,那么它將保持這個(gè)點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)不變,即保持靜止?fàn)顟B(tài)。
例1-8.(2022八上·鄞州期中)“在水平木板上鋪上粗糙程度不同的材料,小車自斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下,比較小車在水平面運(yùn)動(dòng)的距離”,如圖所示。伽利略、牛頓等科學(xué)家曾多次做過(guò)類似實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上分析推理得出著名的牛頓第一定律。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)為了得出科學(xué)結(jié)論,三次實(shí)驗(yàn)中小車每次都從斜面上同一高度處由靜止自由下滑,這樣做的目的是   。
(2)三次實(shí)驗(yàn)中,小車在   表面上停止得最慢,是因?yàn)樾≤囋谠摫砻媸艿降淖枇ψ钚 ?br/>(3)進(jìn)一步推理可知,若水平面絕對(duì)光滑(小車不受阻力),則小車會(huì)在水平面上做   運(yùn)動(dòng)。
【答案】(1)使小車運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的初速度相同
(2)木板
(3)勻速直線
【知識(shí)點(diǎn)】力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
【解析】【分析】(1)小車到達(dá)水平面時(shí)的速度與它在斜面上的高度有關(guān) ,即高度越大,它到達(dá)水平面時(shí)的速度越大;
(2)小車的速度減小的越慢,在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng),即最終運(yùn)動(dòng)的路程最長(zhǎng);
(3)如果小車不受阻力,那么它的速度就不會(huì)減小,即在水平面上永遠(yuǎn)不停的運(yùn)動(dòng)下去,據(jù)此分析解答。
【解答】(1)為了得出科學(xué)結(jié)論,三次實(shí)驗(yàn)中小車每次都從斜面上同一高度處由靜止自由下滑,這樣做的目的是使小車運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的初速度相同。
(2)三次實(shí)驗(yàn)中,小車在模板表面上運(yùn)動(dòng)的距離最長(zhǎng),停止得最慢,是因?yàn)樾≤囋谠摫砻媸艿降淖枇ψ钚 ?br/>(3)進(jìn)一步推理可知,若水平面絕對(duì)光滑(小車不受阻力),則小車會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
1.不同阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響相同嗎 利用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn),然后經(jīng)過(guò)合理的推理,我們就可以回答這個(gè)問(wèn)題。要確保實(shí)驗(yàn)成功,下列關(guān)于三次實(shí)驗(yàn)的一些描述錯(cuò)誤的是( )
毛巾表面 棉布表面 木板表面
A、所用的斜面是相同的
B、所用的小車是相同的
C、水平表面的粗糙程度是不同的
D、小車從斜面上下滑的高度不同
【答案】D 【解析】在探究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,需使小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同,水平面對(duì)小車的摩擦阻力不同,應(yīng)該保持同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下。
【分析】此題主要考查了阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響即牛頓第一定律的得出實(shí)驗(yàn),在此實(shí)驗(yàn)中一定要注意為使小車得到相同的初速度,需使小車從同一高度沿斜面滑下。要知道為什么要使用不同的平面。要知道牛頓第一定律不能由實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。
【詳解】在實(shí)驗(yàn)中,為能探究出阻力對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)影響,應(yīng)保證小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同,應(yīng)該保持同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下,AB說(shuō)法正確,不符合題意;D說(shuō)法錯(cuò)誤,符合題意;需讓小車在粗糙程度不同的表面上運(yùn)動(dòng),才能探究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,C說(shuō)法正確,不符合題意。
2.一個(gè)蘋果掛在枝頭a處,處于靜止?fàn)顟B(tài)。假定某一時(shí)刻蘋果所受外力都消失了,用頻閃照相(每隔0.2s拍攝一次)的方法記錄下蘋果的運(yùn)動(dòng)軌跡(黑色圓點(diǎn)代表蘋果),圖中能正確描述所有力消失后,蘋果運(yùn)動(dòng)軌跡的是( )
A B C D
【解析】根據(jù)牛頓第一定律可知,當(dāng)物體不受任何外力作用時(shí),仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【分析】本題考查牛頓第一定律的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題。
【詳解】因?yàn)樘O果處于靜止?fàn)顟B(tài),因此當(dāng)一切外力都消失后,仍保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),因此拍到蘋果的運(yùn)動(dòng)軌跡為一個(gè)點(diǎn),故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。
3.(2022·溫州)將小球豎直向上拋出后,每隔上0.1秒的位置如圖所示。假設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至甲處時(shí),所受所有外力都消失,則推測(cè)小球從甲處開(kāi)始,其運(yùn)動(dòng)情況及每隔0.1秒的位置正確的是(  )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第一定律
【解析】【分析】根據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律分析即可。【解答】由圖可知,小球運(yùn)動(dòng)至甲處以前,速度大于其上方位置的速度,方向豎直向上。當(dāng)所受所有外力都消失后,由牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律可知,小球?qū)⒁约滋幍乃俣蓉Q直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選B。
4.質(zhì)量為M的滑塊甲和質(zhì)量為m的滑塊乙(M>m),先后從同一光滑斜面的相同高度處由靜止滑下,然后沿同一光滑水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)水平面足夠長(zhǎng),那么兩個(gè)滑塊在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,它們之間的距離將( ?。?br/>A.逐漸變長(zhǎng) B.逐漸變短 C.保持不變 D.以上情況都有可能
【解答】解:滑塊M、m先后從同一光滑斜面的同一高度下滑,則滑塊M、m到達(dá)水平面上時(shí)的速度相等;然后沿同一光滑水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng),光滑平面不受摩擦力,則兩滑塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng),由于速度相等,相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等,所以它們之間的距離將保持不變?!?故選:C。
5.若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到力F的作用,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F始終保持不變,則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(用虛線表示)不可能是圖中的( )
A B C D
【提示】(1)當(dāng)力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),力使物體的速度 。
(2)當(dāng)力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),力使物體的速度 。
(3)當(dāng)力的方向和物體運(yùn)動(dòng)的方向成某一夾角時(shí),力將改變物體的運(yùn)動(dòng) (有時(shí)也同時(shí)會(huì)改變物體速度的大小),物體做 運(yùn)動(dòng)。
【變式】小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到力F的作用,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F始終保持不變,則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(用虛線表示)不可能是圖 中的( )
A B C D
【答案】【例題】D 【提示】(1)增大 (2)減小 (3)方向 曲線 【變式】A
【解析】(1)力的作用效果包括:力可以改變物體的形狀,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài).物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)速度的變化。(2)力沒(méi)有改變物體的形狀,只受一個(gè)力的作用改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)。(3)力沒(méi)有改變物體的形狀,只受一個(gè)力的作用改變了運(yùn)動(dòng)速度,越來(lái)越快。(4)物體只受一個(gè)力的作用沒(méi)有改變物體的形狀,也沒(méi)有改變物體的運(yùn)動(dòng)速度或運(yùn)動(dòng)方向是不存在的。
【分析】(1)掌握力的兩種作用效果:力可以改變物體的形狀,力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況。
【詳解】【例題】A、如圖,小球如果依靠慣性水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí),再受到一個(gè)豎直向下的力的作用,小球進(jìn)行如圖的曲線運(yùn)動(dòng),不符合題意;B、如圖,小球如果依靠慣性向右下方直線運(yùn)動(dòng)時(shí),再受到一個(gè)豎直向上的力的作用,小球進(jìn)行如圖的曲線運(yùn)動(dòng),不符合題意;C、如圖,小球如果依靠慣性豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),再受到一個(gè)豎直向下的力的作用,小球進(jìn)行豎直向下的加速運(yùn)動(dòng),不符合題意;D、如圖,小球的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)速度都沒(méi)有改變,則應(yīng)不受力或受力平衡;但小球只受到豎直向上的力的作用,這種現(xiàn)象是不存在的;符合題意。故選D?!咎崾尽浚?)當(dāng)力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),力使物體的速度增大。(2)當(dāng)力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),力使物體的速度減小。(3)當(dāng)力的方向和物體運(yùn)動(dòng)的方向成某一夾角時(shí),力將改變物體的運(yùn)動(dòng)方向(有時(shí)也同時(shí)會(huì)改變物體速度的大?。?物體做曲線運(yùn)動(dòng)?!咀兪健啃∏蛟谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到力F的作用,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F始終保持不變,則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(用虛線表示)不可能是圖3-4-9中的A。
故答案為:【例題】D 【提示】(1)增大 (2)減小 (3)方向 曲線 【變式】A
6.(2020七下·溫州月考)“牛頓第一定律”的形成,經(jīng)歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過(guò)程。
(1)伽利略通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論:如果沒(méi)有摩擦阻力和空氣阻力的影響,在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去,結(jié)合伽利略的結(jié)論寫出圖中各實(shí)驗(yàn)和推理的先后順序:   (用字母表示)。
(2)笛卡爾在伽利略觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善:如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿直線運(yùn)動(dòng),既不停下來(lái)也不偏離原點(diǎn)的方向,牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上提出了“牛頓第一定律”,相對(duì)于“牛頓第一定律”,笛卡爾的觀點(diǎn)有什么不足?   。
【答案】(1)CAB
(2)沒(méi)有涉及靜止的物體(不受力時(shí))的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第一定律
【解析】【分析】(1)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力分為空氣阻力和摩擦阻力,可以按照有空氣阻力→無(wú)空氣阻力→無(wú)空氣阻力和摩擦阻力的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和推理即可。
(2)笛卡爾的結(jié)論只涉及了運(yùn)動(dòng)的物體,而牛頓的定律涉及了運(yùn)動(dòng)和靜止物體,因此定律更具有普遍意義。
【解答】(1) 伽利略通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論:如果沒(méi)有摩擦阻力和空氣阻力的影響,在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去,結(jié)合伽利略的結(jié)論寫出圖中各實(shí)驗(yàn)和推理的先后順序: CAB;
(2)相對(duì)于“牛頓第一定律”,笛卡爾的觀點(diǎn)不足之處為:沒(méi)有涉及靜止的物體(不受力時(shí))的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
7.(2020八上·余姚期中)語(yǔ)馨同學(xué)和小娟同學(xué)在觀摩一次自行車比賽中,看到運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎時(shí),身體和自行車都是向彎道內(nèi)側(cè)傾斜的,如圖所示。
(1)騎自行車轉(zhuǎn)彎時(shí),身體為什么要向彎道內(nèi)側(cè)傾斜呢?語(yǔ)馨提出了疑問(wèn)。一旁的小娟說(shuō):“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力。身體傾斜是為了給自行車一個(gè)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎的力?!闭Z(yǔ)馨覺(jué)得小娟“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力”的觀點(diǎn)很有道理,因?yàn)椤?  。
(2)我們平時(shí)騎自行車轉(zhuǎn)彎時(shí),身體的傾斜沒(méi)有這么明顯??蔀槭裁幢荣悤r(shí)選手傾斜得這么明顯呢?且靠?jī)?nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時(shí)比外道選手傾斜得更明顯。使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎的力的大小,可能與哪些因素有關(guān)呢?語(yǔ)馨和小娟提出了兩種猜想。
猜想一:可能與騎行的速度有關(guān);
猜想二:可能與圓弧形跑道的半徑有關(guān)。
接著,語(yǔ)馨和小娟一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想一。
把半徑為0.5m的半圓軌道(左端連著橫桿)通過(guò)杠桿在O點(diǎn)與墻壁活動(dòng)連接(能繞O點(diǎn)在豎直方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)),軌道置于壓力傳感器上時(shí),傳感器示數(shù)為1N。讓質(zhì)量為30g的同一小鋼球分別從距離傳感器表面不同高度的弧面A、B、C三處自由滾下。如圖所示,觀察、記錄每次壓力傳感器達(dá)到的最大示數(shù)(注:小鋼球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的示數(shù)最大),記錄如下表。
小鋼球初始位置 A B C
距壓力傳感器高度/m 0.5 0.4 0.3
壓力傳感器達(dá)到的最大示數(shù)/N 1.90 1.78 1.66
該實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是   。
若要驗(yàn)證猜想二,從控制變量角度考慮,需對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行哪兩項(xiàng)改變?(不考慮小鋼球與軌道之間的摩擦)①  ?。?br/>②   。
實(shí)驗(yàn)后,她倆在與同學(xué)們的交流中,有了新的猜想:使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎需要的力還可能與人和車的總質(zhì)量有關(guān)。于是,她倆又展開(kāi)了后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究……
【答案】(1)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(其他合理說(shuō)法也給分)
(2)其他條件相同時(shí),使自行車轉(zhuǎn)彎所需要的力隨運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大(未控制變量不給分);改變圓弧形軌道的半徑;讓同一小鋼球在不同軌道上距壓力傳感器的同一高度處自由滾下
【知識(shí)點(diǎn)】力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
【解析】【分析】(1)物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)、由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止、運(yùn)動(dòng)速度變化和運(yùn)動(dòng)方向變化,都是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變;而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,據(jù)此解答;
(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,小球的下落高度越大,經(jīng)過(guò)壓力傳感器時(shí)的速度越大;而壓力傳感器的示數(shù)越大,說(shuō)明轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的力越大,據(jù)此分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論即可;
根據(jù)控制變量法的要求可知,要探究轉(zhuǎn)彎力的大小與弧形跑道的半徑大小有關(guān),必須控制小球到達(dá)傳感器時(shí)的速度相同而改變軌道的半徑,據(jù)此分析解答。
【解答】(1)語(yǔ)馨覺(jué)得小娟“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力”的觀點(diǎn)很有道理,因?yàn)榱κ歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)軌道半徑相同時(shí),小球的高度越大,壓力傳感器的示數(shù)越大,因此得到結(jié)論:其他條件相同時(shí),使自行車轉(zhuǎn)彎所需要的力隨運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大;
想要驗(yàn)證猜想二,從控制變量的角度考慮,需要做的改變?yōu)椋?br/>①改變圓弧形軌道的半徑;
②讓同一小鋼球在不同軌道上距壓力傳感器的同一高度處自由滾下。
1、物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性。因此,牛頓第一定律又被稱為慣性定律。
2、慣性是一切物體的屬性。無(wú)論是固體、液體或氣體,無(wú)論物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都具有慣性。
3、慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)
例2-1. (2020杭州)慣性是物體的一種性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是( )
A、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)才有慣性
B、物體速度越大,慣性也越大
C、靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有慣性
D、物體受力或不受力時(shí)都具有慣性
【答案】D
【解析】一切物體,不論是運(yùn)動(dòng)還是靜止、勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng),都具有慣性;慣性的大小和物體是否運(yùn)動(dòng)、是否受力以及運(yùn)動(dòng)的快慢是沒(méi)有任何關(guān)系的。
【分析】此題考查了慣性的相關(guān)知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟記“一切物體在任何情況下都具有慣性”并加深理解。
【詳解】慣性是物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),一切物體在任何情況下都具有慣性,不論是運(yùn)動(dòng)還是靜止、受力還是不受力、勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)。物體都具有慣性,慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)。與物體是否受力、物體速度大小無(wú)關(guān),故ABC錯(cuò)誤,D正確故選:D。
例2-2.牛頓第一定律指出,慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。圖中慣性最大的物體是(  )
A.奔跑的小朋友 B.靜止的磁懸浮列車
C.飛奔的獵豹 D.漂浮的氫氣球
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】慣性
【解析】【分析】根據(jù)慣性的影響因素分析判斷。
【解答】慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與其它因素?zé)o關(guān)。根據(jù)圖片可知,四個(gè)物體中磁懸浮列車的質(zhì)量最大,則它的慣性最大。
故選B。
例2-3.如圖所示,將木塊放在小車上,同小車一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br/>A.以小車為參照物,木塊是運(yùn)動(dòng)的
B.小車速度越大,慣性越大
C.向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然剎車,木塊會(huì)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)
D.木塊的重力與小車對(duì)木塊的支持力是一對(duì)相互作用力
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】參照物及其選擇;力的作用是相互的;慣性
【解析】【分析】(1)如果物體相對(duì)參照物的位置發(fā)生改變,那么它是運(yùn)動(dòng)的;否則,它是靜止的。
(2)根據(jù)慣性的影響因素判斷;
(3)根據(jù)慣性的知識(shí)判斷;
(4)相互作用力的特點(diǎn):大小相等、方向相反,作用在同一物體和同一直線上。
【解答】A.以小車為參照物,木塊的位置保持不變,即木塊是靜止的,故A錯(cuò)誤;
B.小車的慣性只與它的質(zhì)量大小有關(guān),與速度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然剎車,由于慣性,木塊會(huì)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),故C正確;
D.木塊的重力作用在木塊上,小車對(duì)木塊的支持力也作用在木塊上,即二者作用在同一物體上,肯定不是相互作用力,故D錯(cuò)誤。
故選C。
例2-4.如圖所示為俄羅斯世界杯葡萄牙隊(duì)對(duì)陣西班牙隊(duì)比賽中C羅的那腳精彩絕倫的任意球。關(guān)于這個(gè)“任意球”下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br/>A.球能在空中飛行是受到慣性的作用
B.以球門為參照物,射向球門的球是運(yùn)動(dòng)的
C.運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球施加力的同時(shí)也受到了足球?qū)λ姆醋饔昧?br/>D.足球在運(yùn)動(dòng)員力的作用下由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),說(shuō)明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】參照物及其選擇;力的作用效果;慣性
【解析】【分析】(1)慣性是一種性質(zhì),而不是力的作用;
(2)如果物體的位置相對(duì)參照物的位置發(fā)生改變,那么物體是運(yùn)動(dòng)的;否則,物體是靜止的;
(3)根據(jù)物體間力的作用的相互性判斷;
(4)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括:靜止變運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)變靜止,速度大小改變或運(yùn)動(dòng)方向改變。
【解答】A.球能在空中飛行是球有慣性,故A錯(cuò)誤符合題意;
B.以球門為參照物,射向球門的球相對(duì)與球門的位置不斷改變,則它是運(yùn)動(dòng)的,故B正確不合題意;
C.運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球施加力的同時(shí)也受到了足球?qū)λ姆醋饔昧?,故C正確不合題意;
D.足球在運(yùn)動(dòng)員力的作用下由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),說(shuō)明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故D正確不合題意。
故選A。
例2-5.駕駛員進(jìn)行駕駛技能比賽時(shí),可通過(guò)“一杯水”來(lái)考驗(yàn)駕駛員的行車技術(shù)。將一杯水靜置在公交車的置物臺(tái)上(如圖所示),駕駛員突然剎車時(shí),杯中水可能發(fā)生的情況是( ?。?br/>A.仍保持水平 B.將向前溢出
C.將向后溢出 D.會(huì)溢出,但不能確定溢出方向
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】慣性
【解析】【分析】根據(jù)慣性的知識(shí)分析判斷。
【解答】原來(lái)水和杯子一起跟隨汽車向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)駕駛員突然剎車時(shí),水杯受到桌面的阻力而減速,而其中的水由于慣性繼續(xù)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)前進(jìn),因此杯中的水會(huì)向前溢出。
故選B。
例2-6.關(guān)于慣性,下列四個(gè)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的說(shuō)法正確的是(  )
A.拍打衣服,灰塵脫落,說(shuō)明衣服有慣性
B.子彈離開(kāi)槍膛,仍能向前飛行,說(shuō)明子彈有慣性
C.汽車突然快速啟動(dòng),車上的人會(huì)向后傾,說(shuō)明汽車有慣性
D.運(yùn)動(dòng)員將足球頂出去,足球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員有慣性
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】慣性
【解析】【分析】物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性,根據(jù)慣性的知識(shí)分析判斷。
【解答】A.拍打衣服時(shí),衣服受力運(yùn)動(dòng)起來(lái),而灰塵由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),則灰塵脫落,故A錯(cuò)誤;
B.子彈離開(kāi)槍膛,仍能向前飛行,說(shuō)明子彈有慣性,故B正確;
C.當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí),人的下半身受力向前運(yùn)動(dòng),而上半身由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),因此會(huì)向后傾,故C錯(cuò)誤;
D.運(yùn)動(dòng)員將足球頂出去,足球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明足球有慣性,故D錯(cuò)誤。
故選B。
例2-7.小剛同學(xué)放學(xué)回家的路上,腳被石塊絆了一下,身子向前跌倒(圖甲)。繼續(xù)行走一會(huì)兒,不小心腳踩到一塊西瓜皮,身子向后摔倒(圖乙)。對(duì)這兩種情景,下列解釋合理的是( ?。?br/>A.圖甲、乙兩種情景中,小剛腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B.圖甲、乙兩種情景中,小剛上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.圖甲情景中,小剛上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);圖乙情景中,小剛腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.圖甲情景中,小剛腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);圖乙情景中,小剛上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】慣性
【解析】【分析】根據(jù)慣性的知識(shí)對(duì)兩種情景進(jìn)行分析判斷。
【解答】甲:原來(lái)小剛的上半身和下半身一起處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),腳受到石塊的阻力,則下半身由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變成靜止?fàn)顟B(tài)。而由于慣性,它的上半身會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以會(huì)向前跌倒;
乙:原來(lái)小剛的上半身和下半身一起處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),腳踩到西瓜皮后迅速向前移動(dòng)。由于慣性,它的上半身會(huì)繼續(xù)保持原來(lái)的速度,所以他會(huì)向后跌倒。
綜上所述,在兩種情形中,小剛的腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而上半身由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A正確,而B(niǎo)、C、D錯(cuò)誤。
故選A。
1.下列現(xiàn)象中,不能用慣性解釋的是( )
A、百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)后不能立即停下
B、用力拍衣服,衣服上的灰塵掉下來(lái)
C、敲打花盆,鑒別花盆質(zhì)量的好壞
D、人走路被石頭絆一下,身體向前傾斜
【答案】C
【解析】物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性,據(jù)此對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析即可。
【分析】【詳解】A、百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)后不能立即停下,是因?yàn)槿擞袘T性,故A不合題意;B、用力拍衣服,衣服上的灰塵掉下來(lái),是因?yàn)橐路芰Ω淖兞宋恢?,而灰塵由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)而落下來(lái),故B不合題意;C、敲打花盆,鑒別花盆質(zhì)量的好壞,利用聲音的音調(diào)不同,故C符合題意;D、人走路被石頭絆一下,身體向前傾斜,是因?yàn)槿擞袘T性,故D不合題意。故選C。
2.下列事例中屬于利用慣性的一組是( )
①汽車行駛時(shí),司機(jī)系著安全帶
②火車進(jìn)站前,撤去動(dòng)力,仍能進(jìn)站
③上岸后的鴨子抖動(dòng)翅膀,把身上的水抖掉
④冰壺比賽中,運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出,冰壺在冰面上繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)
A、②③④ B、①③④ C、①②④ D、①②③
【答案】A
【解析】【分析】【詳解】汽車行駛時(shí),司機(jī)系著安全帶是為了防止由于慣性造成的傷害;火車進(jìn)站前,撤去動(dòng)力,仍能進(jìn)站,利用了慣性;上岸后的鴨子,振動(dòng)翅膀,把身上的水抖掉,利用了慣性;比賽中,運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出,冰壺在冰面上繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),利用了慣性。故選:A。
3.如圖所示,一氫氣球吊著一重物以1 m/s的速度勻速豎直上升,在上升過(guò)程中,吊物體的繩子突然斷了,則在繩子斷開(kāi)后,物體將( )
A、立即下落,且速度越來(lái)越大
B、先上升一段距離,再下落
C、立即下落,且速度越來(lái)越小
D、由于慣性,物體以1m/s的速度勻速上升
【答案】B
【解析】一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性;地面附近的一切物體都受重力作用,重力的方向豎直向下;結(jié)合以上知識(shí)判斷繩子斷開(kāi)后物體的運(yùn)動(dòng)情況。
【分析】本題考查了慣性、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,解答此題時(shí)容易忽略物體具有慣性。
【詳解】繩子斷開(kāi)前,重物隨氣球上升,具有1m/s向上的速度;繩子斷開(kāi)后,物體由于慣性會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),又因?yàn)槲矬w受到重力的作用,則物體上升的速度逐漸減小,速度減小為0后會(huì)向下做加速運(yùn)動(dòng),即先上升一段距離再下落。故選:B。
4.下面給出了幾種事例,涉及了慣性知識(shí)且利用慣性的是 。(填序號(hào))
①?gòu)臉?shù)上掉下的蘋果
②司機(jī)為節(jié)省燃油,在汽車進(jìn)站時(shí),提前關(guān)閉油門
③錘頭松了,把錘柄的一端在物體上撞擊幾下
④繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星
⑤跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員都要助跑一段距離才起跳
⑥拍衣服上灰塵時(shí),抖幾下衣服
⑦公共汽車的司機(jī),時(shí)常提醒乘客扶住車的扶手,待車停穩(wěn)后再下車
【答案】②③⑤⑥
【解析】判斷某一現(xiàn)象是否利用了慣性,主要看物體是否在這一現(xiàn)象中由于保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)而被利用。
【分析】一切物體都具有慣性,有時(shí)我們要利用物體的慣性,有時(shí)我們要防止慣性帶來(lái)的危害。平時(shí)的學(xué)習(xí)和生活中多注意哪些現(xiàn)象是利用慣性,哪些是防止慣性帶來(lái)的危害。
【詳解】從樹(shù)上掉下的蘋果受豎直向下的重力作用加速下落,因?yàn)榱梢愿淖兾矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不是利用慣性,①不符合題意;司機(jī)為節(jié)省燃油,在汽車進(jìn)站時(shí),提前關(guān)閉油門,利用慣性使汽車進(jìn)站,②符合題意;錘頭松了,把錘柄的一端在物體上撞擊幾下,利用慣性將錘頭套緊,③符合題意;繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,是力改變了人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不是利用慣性,④不符合題意;跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員都要助跑一段距離才起跳,利用了慣性,⑤符合題意;拍衣服上灰塵時(shí),抖幾下衣服,利用慣性抖掉衣服上的灰塵,⑥符合題意;公共汽車的乘務(wù)員,時(shí)常提醒乘客扶住車的扶手,待車停穩(wěn)后再下車,可以防止由于慣性給乘客帶來(lái)的傷害,故⑦不符合題意。因此利用慣性的是②③⑤⑥。
故答案為:②③⑤⑥
5.一輛靜止在公路上的吊車如圖所示,可以啟動(dòng)車輛,在向左勻速行駛過(guò)程中吊鉤的狀態(tài)應(yīng)該是( ?。?br/>A. B. C. D.
解:車輛在向左勻速行駛過(guò)程中,吊鉤由于慣性也保持勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,重力與鋼絲繩的拉力方向相反,由于重力的方向豎直向下,所以吊鉤的狀態(tài)應(yīng)該是在豎直方向上,故B正確。故選:B。
6.(2018·杭州)大游輪向東勻速直線行駛,小金面朝游輪前進(jìn)方向,在游輪上的 A 位置豎直向上起跳, 落下時(shí)的位置在(不計(jì)空氣阻力)( )
A. A 位置的東側(cè) B. A 位置的西側(cè) C. A 位置 D. 以上三種情況都有可能
【答案】 C
【解析】游輪勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),人游輪上豎直向上跳起時(shí),由于慣性仍然保持與游輪相同的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向,所以會(huì)落回原處。故答案為:C。
7.在小車上豎直放置一個(gè)小木塊,如果要發(fā)生如圖甲、乙所示的現(xiàn)象,小車應(yīng)該如何運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
(1)要使木塊按甲圖的情況傾倒,小車的運(yùn)動(dòng)是  ??;
(2)要使木塊按乙圖的情況傾倒,小車的運(yùn)動(dòng)是   。
【解答】解:解:甲圖:木塊與小車一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng),下端受摩擦力隨車加速或減速,木塊上端仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使得木塊向左傾倒;
乙圖:木塊與小車一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車突然向左加速或向右減速時(shí),下端受摩擦力隨車加速或減速,木塊上端仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使得木塊向右傾倒。故答案為:(1)向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng);(2)向左加速運(yùn)動(dòng)或向右減速運(yùn)動(dòng)。
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