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第4節(jié)
牛頓第一定律
知識(shí)點(diǎn)1
牛頓第一定律
1．阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在水平木板鋪上粗糙程度不同的物體，觀察小車從同一斜面的同一位置由靜止滑下，觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在同樣條件下，水平面越光滑，小車所受的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢。如果小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力的作用，小車將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
【注意】本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法(控制小車從同一高度釋放，使小車到達(dá)斜面底端的速度相同)、轉(zhuǎn)換法(通過小車滑行的距離來反映小車受到阻力的大小)、科學(xué)推理法(小車不受任何阻力以恒定不變的速度運(yùn)動(dòng)下去)。
2．牛頓第一定律
內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這是牛頓第一定律。
理解：(1)牛頓第一定律說明了“物體運(yùn)動(dòng)需要力來維持”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；(2)牛頓第一定律揭示了力的本質(zhì)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；(3)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過分析后，再進(jìn)一步概括、推理得出的，這種方法稱為理想實(shí)驗(yàn)法。
【注意】
①牛頓第一定律是通過分析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出。盡管不能用實(shí)驗(yàn)來直接驗(yàn)證，但是從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此，牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。
②牛頓第一定律有兩層意思：
a．原先靜止?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)。
b．原先運(yùn)動(dòng)的物體，不管原來如何運(yùn)動(dòng)，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)。
【例1】關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是(
)
A．一切物體在受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C．一切物體在受到外力時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)
D．一切物體在不受外力時(shí)，一定保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【例2】勻速豎直上升的氣球下端用繩子拴著一個(gè)小石頭，當(dāng)繩子突然斷了以后，小石頭的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)空氣阻力)
(　
　)
A．將立即加速下降
B．由于慣性，將繼續(xù)勻速上升
C．減速上升一段距離后再加速下降
D．勻速上升一段距離后再加速下降
【例3】用水平向右拉力拉著小車在光滑的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在拉力逐漸減小的過程中，小車速度將（
）
A.
逐漸變大　
B.
逐漸變小
C.
不變　
D.
無法判斷
【例4】若小球在運(yùn)動(dòng)過程中只受到力F的作用，且運(yùn)動(dòng)過程中力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（
）
【例5】如圖所示，小球沿弧形斜槽從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平軌道的B點(diǎn)時(shí)，如果小球受到的外力突然全部消失，那么小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是(　
)
A．勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．立即停止運(yùn)動(dòng)
C．速度越來越快
D．速度越來越慢
【例6】如圖所示，物體在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做減速直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中重力突然消失，物體將(　
　)
A．立即停止運(yùn)動(dòng)
B．向右沿水平方向做減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止
C．向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．向右上方做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【例7】如圖所示，吊在天花板下面的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果某一天，吊線突然間斷開的同時(shí)，電燈所受外力全部消失，則電燈將（
）
A.
豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)
B.
豎直向下加速運(yùn)動(dòng)
C.
豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)
D.
保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)
【例8】如圖所示是炮彈的運(yùn)行軌跡，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，若外力突然消失，則炮彈將（
）
A.
處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.
向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.
豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.
按原來的軌跡運(yùn)動(dòng)
【例9】在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中，在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體(如毛巾、棉布、木板)，讓小車自斜面頂端靜止開始滑下。觀察同一小車從同一高度滑下后，在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離如圖所示。
(1)結(jié)論：水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越_____，這說明小車受到的阻力越_____，速度減小得越______。
(2)推理：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，它將永遠(yuǎn)做________________。
知識(shí)點(diǎn)2
慣性
1．慣性
定義：把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)叫做慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。
大小：物體慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)快慢無關(guān)，與受力的大小無關(guān)；與物體的質(zhì)量有關(guān)：物體的質(zhì)量越大，則慣性越大。
【注意】(1)慣性是物體本身的固有屬性，它的存在是無條件的；無論物體是固體、液體還是氣體，是運(yùn)動(dòng)還是靜止，是否受力，物體都具有慣性；(2)慣性不是力，所以我們對(duì)慣性進(jìn)行描述時(shí)，只能說某物體“具有”或“由于”慣性，而不能說某物體“受到”或“產(chǎn)生”了慣性。
2．慣性的利用與防止
利用：跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑提高成績；利用撞擊錘柄的方法使錘頭緊套在錘柄上。
防止：行駛的汽車由于具有慣性不能立即停下來，即使緊急剎車也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來，所以為了安全起見，兩車之間要保持一段距離。乘客坐出租車在高速公路上行駛時(shí)，要求乘客一定要系安全帶，這是為了防止緊急剎車而出現(xiàn)交通事故。
【例1】下列有關(guān)慣性的說法正確的是(　　)
A．勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車沒有慣性
B．靜止的汽車沒有慣性
C．汽車只有在剎車時(shí)才具有慣性
D．汽車在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都具有慣性
【例2】今年五一假期，小江一家開車到開化江源游玩。下列是小江對(duì)游玩場(chǎng)景的描寫，其中符合科學(xué)道理的是(
)
A．早上沖出家門，由于受到慣性的作用，跑到車邊很難停下
B．上車后系上安全帶可以減小行車時(shí)的慣性，從而減少意外傷害
C．上山過程中慣性越來越大，導(dǎo)致爬山越來越慢
D．爬上山頂拋出太陽帽，太陽帽離手前后慣性不變
【例3】氫氣球下用細(xì)線懸掛一個(gè)小球勻速上升。若細(xì)線突然斷裂，則小球(　
　)
A．不再受力
B．依靠慣性仍保持原來的速度繼續(xù)上升
C．立即下落
D．繼續(xù)上升一段距離后再下降
【例4】如圖所示，細(xì)繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)小球，小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。假如從某一時(shí)刻起，細(xì)繩斷裂，且小球所受的一切外力同時(shí)消失，那么小球?qū)?　
　)
A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．立即停止運(yùn)動(dòng)
C．運(yùn)動(dòng)越來越慢
D．仍做圓周運(yùn)動(dòng)
【例5】(2017·蘇州)公交駕駛員進(jìn)行駕駛技能比賽時(shí)，可通過“一杯水”來考驗(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)，司機(jī)突然剎車時(shí)，杯中水可能發(fā)生的情況是(
)
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6】圖為小車載著木塊向右運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生的現(xiàn)象，下列判斷正確的是(
)
A．都是在小車突然停止時(shí)發(fā)生
B．都是在小車突然起動(dòng)時(shí)發(fā)生
C．圖甲所示的現(xiàn)象是小車在運(yùn)動(dòng)中突然停止或突然加速時(shí)發(fā)生
D．圖乙所示的現(xiàn)象是小車在運(yùn)動(dòng)中突然停止或突然減速時(shí)發(fā)生
【課堂練習(xí)】
1．由圖可知，駕駛員和前排乘客必須使用安全帶！小剛用下面的四句話解釋了安全帶的作用：①撞向擋風(fēng)玻璃會(huì)給人造成傷害，系上安全帶就可有效避免這種傷害；②當(dāng)駕駛員駕車高速行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前面出現(xiàn)情況緊急剎車；③駕駛員由于具有慣性，仍然保持向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)；④汽車滑行很小一段距離，立即停下來。這四句話的正確排列順序是(　
　)
A．②④①③
B．②④③①
C．②③④①
D．②③①④
2．汽車裝有安全氣囊，在下列哪種情況出現(xiàn)時(shí)，可以減輕對(duì)人身造成的傷害(　
　)
A．汽車速度太快
B．汽車急轉(zhuǎn)彎
C．汽車突然啟動(dòng)
D．汽車前端發(fā)生強(qiáng)烈撞擊
3．氣象臺(tái)要用氫氣球把探測(cè)儀器送到高空進(jìn)行測(cè)量，如果在上升過程中氣球破了，那么探測(cè)儀器將(　　)
A．立即下降
B．停留在空中
C．勻速上升
D．先上升后下降
4．在鏈球比賽中，小雄逆時(shí)針方向快速旋轉(zhuǎn)拋擲鏈球，如圖所示，若他的位置在圖中的O點(diǎn)，則他最適合在鏈球到達(dá)圖中甲、乙、丙、丁的哪一個(gè)位置時(shí)放開鏈球，才能讓鏈球飛得遠(yuǎn)，又落在有效區(qū)內(nèi)(　　)
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
5．人類對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長而曲折的過程，下面是三位不同時(shí)代科學(xué)家的主要觀點(diǎn)，這三種觀點(diǎn)形成的先后順序是(　　)
A．①②③
B．③①②
C．②③①
D．③②①
6．取一張輕薄小紙片，沿對(duì)角線向下折一個(gè)角度頂在針尖上，手掌在紙片上方迅速上移，原來靜止的紙片旋轉(zhuǎn)起來。手拿開后，紙片又逐漸靜止下來(如圖3.4-3)。下列有關(guān)分析正確的是(　　)
A.
針尖頂著的紙片靜止時(shí)，紙片只受到重力的作用
B.
靜止的紙片旋轉(zhuǎn)起來時(shí)，紙片只受到空氣推力的作用
C.
手拿開后紙片沒有立即停止旋轉(zhuǎn)，是因?yàn)榧埰袘T性
D.
手拿開后紙片逐漸靜止下來，是因?yàn)榧埰瑳]有受到力的作用
7．在無風(fēng)的天氣里，從水平勻速向右飛行的飛機(jī)上先后落下三包貨物，若不計(jì)空氣阻力，在地面上的人看到這三包貨物下落過程中，在空中排列的情況可能是圖中的
(　　)
8．一名軍人在一次執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要從正在正常向前行駛的卡車右側(cè)跳下。對(duì)于跳車的方法，下列四種方案中，最安全的是（
）
A.
臉朝前方跳下，著地后立即站定
B.
臉朝前方跳下，著地后向前小跑幾步
C.
臉朝后方跳下，著地后立即站定
D.
臉朝后方跳下，著地后向前小跑幾步
9．“理想實(shí)驗(yàn)”是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以大量可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形，通過合理的推理得出物理規(guī)律。“理想實(shí)驗(yàn)”能深刻地揭示出物理規(guī)律的本色。如圖是伽利略著名的“斜面理想實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：
①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來的高度。
②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。
③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
④如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨取?br/>(1)請(qǐng)將上述步驟按照正確的順序排列________(只要填寫序號(hào))。
(2)在上述設(shè)想步驟中，有的屬于可靠事實(shí)，有的則是理想化的推論。下面關(guān)于這些事實(shí)和推論的分類，正確的是________。
A．①是事實(shí)，②③④是推論
B．②是事實(shí)，①③④是推論
C．③是事實(shí)，①②④是推論
D．④是事實(shí)，①②③是推論
(3)請(qǐng)你另外列舉一個(gè)課本上的例子說明理想化實(shí)驗(yàn)：__________________________。
【課后練習(xí)】
1．公交車在馬路上行駛，站在車內(nèi)的人突然向左傾倒，由此可判斷公交車(　　)
A．突然加速
B．突然減速
C．突然向左轉(zhuǎn)彎
D．突然向右轉(zhuǎn)彎
2．列車車廂內(nèi)的水平桌面上有一個(gè)靜止物體，若突然向車尾方向移動(dòng)，則原因可能是列車(　　)
A．突然啟動(dòng)
B．突然剎車
C．做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．開始轉(zhuǎn)彎
3．設(shè)想在光滑的水平面上，有一個(gè)物體在力F的作用下沿如圖所示的曲線由A向B運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)紹點(diǎn)時(shí)突然撤去力F，那么此后物體的運(yùn)動(dòng)路線是(　　)
A．a(chǎn)
B．
b
C．c
D．無法確定
4．站在靜止汽車上的乘客，當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，乘客會(huì)向后傾倒。對(duì)此現(xiàn)象有下列分析，按照發(fā)生的順序排列正確的是(　　)
①汽車突然啟動(dòng)　
②乘客的身體向后傾斜
　③乘客與汽車都處于靜止?fàn)顟B(tài)　
④乘客的身體由于慣性要保持靜止　
⑤乘客的腳受到底板的作用力，由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)
A．①④⑤②③
B．③⑤①②④
C．③④①⑤②
D．③①⑤④②
5.如圖所示，在一輛表面光滑的小車上，放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)小球，隨車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)，則兩小球(設(shè)車無限長，其他阻力不計(jì))(　
)
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．若m1D．無法確定是否相碰
6．如圖甲所示，用力擊打一摞棋子中間的一個(gè)，該棋子由靜止開始沿水平方向飛出，這表明：
；上面的棋子要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)，這些棋子因?yàn)槭艿街亓Φ淖饔茫致涞较旅娴钠遄由稀Ｈ鐖D乙所示，在軍事演習(xí)中，轟炸機(jī)應(yīng)在目標(biāo)上空
(填“A”“B”或“C”)處投彈才能擊中目標(biāo)。
　　　　　甲　　　　　　　　　乙
7．如圖所示不計(jì)空氣阻力，將排球豎直向上擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度越來越小，原因是排球受到的重力方向與運(yùn)動(dòng)方向
。而將排球向斜上方擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，原因是
。
8．“牛頓第一定律”的形成，經(jīng)歷了伽利略、笛卡兒和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過程。
(1)伽利略經(jīng)過下圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論：如果沒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)笛卡兒在伽利略觀點(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)，既不停下來也不偏離原來的方向。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”，笛卡兒的觀點(diǎn)有什么不足？____________________________________________________________________________________________
9．某同學(xué)利用如圖所示裝置研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。甲、乙木板上分別鋪有毛巾和棉布，丙木板上不鋪任何材料，讓小車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下，觀察現(xiàn)象。
試回答下列問題：
(1)科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要控制變量。本實(shí)驗(yàn)中，影響小車在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的因素，除了阻力外，還有_________，該因素可以采用小車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下的方法來控制。
(2)實(shí)驗(yàn)可得出“阻力越小，運(yùn)動(dòng)速度減小得越慢”的結(jié)論，支持該結(jié)論的證據(jù)是________________________________________________________________________。
10．在研究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們已經(jīng)知道滑塊在水平面上滑行的距離與它剛滑到水平面上時(shí)的速度v0和水平面的粗糙程度有關(guān)，有些同學(xué)還認(rèn)為與滑塊的質(zhì)量有關(guān)。下面是甲、乙、丙三位同學(xué)在探究“滑塊在水平面上滑行的距離與滑塊質(zhì)量是否有關(guān)”的課題時(shí)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你也參與進(jìn)來。他們選擇的器材有：質(zhì)量相同、粗糙程度不同的木塊、鐵塊、銅塊、鋁塊各一個(gè)，斜面，木板，鉤碼若干。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制____________________和________________不變。
(2)甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟分別如下，你認(rèn)為符合本課題探究要求的是________同學(xué)的設(shè)計(jì)。
甲：讓木塊從斜面的頂端由靜止滑下后沿水平木板滑行，觀察并記錄木塊在水平木板上滑行的距離和木塊的質(zhì)量；分別在木塊上放上數(shù)量不等的鉤碼，先后讓其從同一斜面的頂端由靜止滑下后沿同一水平木板滑行，觀察并記錄每次木塊在水平木板上滑行的距離和木塊及其上面鉤碼的質(zhì)量。
乙：先后讓木塊從同一斜面的不同高度處由靜止滑下后沿同一水平木板滑行，觀察并記錄每次木塊在水平木板上滑行的距離和木塊的質(zhì)量。
丙：先后讓木塊、鐵塊、銅塊、鋁塊從同一斜面的頂端由靜止滑下后沿水平木板滑行，觀察并記錄它們分別在同一水平木板上滑行的距離和它們的質(zhì)量。
(3)下表是按符合本探究課題要求的實(shí)驗(yàn)步驟操作后得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中得出的結(jié)論是________________________________________。
滑塊質(zhì)量/克
200
250
300
350
在水平木板上滑
行的距離/米
0.651
0.651
0.651
0.651第4節(jié)
牛頓第一定律
知識(shí)點(diǎn)1
牛頓第一定律
1．阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在水平木板鋪上粗糙程度不同的物體，觀察小車從同一斜面的同一位置由靜止滑下，觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在同樣條件下，水平面越光滑，小車所受的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢。如果小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力的作用，小車將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
【注意】本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法(控制小車從同一高度釋放，使小車到達(dá)斜面底端的速度相同)、轉(zhuǎn)換法(通過小車滑行的距離來反映小車受到阻力的大小)、科學(xué)推理法(小車不受任何阻力以恒定不變的速度運(yùn)動(dòng)下去)。
2．牛頓第一定律
內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這是牛頓第一定律。
理解：(1)牛頓第一定律說明了“物體運(yùn)動(dòng)需要力來維持”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；(2)牛頓第一定律揭示了力的本質(zhì)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；(3)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過分析后，再進(jìn)一步概括、推理得出的，這種方法稱為理想實(shí)驗(yàn)法。
【注意】
①牛頓第一定律是通過分析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出。盡管不能用實(shí)驗(yàn)來直接驗(yàn)證，但是從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此，牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。
②牛頓第一定律有兩層意思：
a．原先靜止?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)。
b．原先運(yùn)動(dòng)的物體，不管原來如何運(yùn)動(dòng)，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)。
【例1】關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是(B)
A．一切物體在受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C．一切物體在受到外力時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)
D．一切物體在不受外力時(shí)，一定保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【例2】勻速豎直上升的氣球下端用繩子拴著一個(gè)小石頭，當(dāng)繩子突然斷了以后，小石頭的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)空氣阻力)
(　C　)
A．將立即加速下降
B．由于慣性，將繼續(xù)勻速上升
C．減速上升一段距離后再加速下降
D．勻速上升一段距離后再加速下降
【例3】用水平向右拉力拉著小車在光滑的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在拉力逐漸減小的過程中，小車速度將（
A
）
A.
逐漸變大　
B.
逐漸變小
C.
不變　
D.
無法判斷
【例4】若小球在運(yùn)動(dòng)過程中只受到力F的作用，且運(yùn)動(dòng)過程中力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（
D
）
【例5】如圖所示，小球沿弧形斜槽從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平軌道的B點(diǎn)時(shí)，如果小球受到的外力突然全部消失，那么小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是(　A　)
A．勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．立即停止運(yùn)動(dòng)
C．速度越來越快
D．速度越來越慢
【例6】如圖所示，物體在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做減速直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中重力突然消失，物體將(　C　)
A．立即停止運(yùn)動(dòng)
B．向右沿水平方向做減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止
C．向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．向右上方做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【例7】如圖所示，吊在天花板下面的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果某一天，吊線突然間斷開的同時(shí)，電燈所受外力全部消失，則電燈將（
D
）
A.
豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)
B.
豎直向下加速運(yùn)動(dòng)
C.
豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)
D.
保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)
【例8】如圖所示是炮彈的運(yùn)行軌跡，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，若外力突然消失，則炮彈將（
B
）
A.
處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.
向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.
豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.
按原來的軌跡運(yùn)動(dòng)
【例9】在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中，在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體(如毛巾、棉布、木板)，讓小車自斜面頂端靜止開始滑下。觀察同一小車從同一高度滑下后，在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離如圖所示。
(1)結(jié)論：水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越_____，這說明小車受到的阻力越_____，速度減小得越______。
(2)推理：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，它將永遠(yuǎn)做________________。
【答案】(1)遠(yuǎn)　小　慢　(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)
知識(shí)點(diǎn)2
慣性
1．慣性
定義：把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)叫做慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。
大小：物體慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)快慢無關(guān)，與受力的大小無關(guān)；與物體的質(zhì)量有關(guān)：物體的質(zhì)量越大，則慣性越大。
【注意】(1)慣性是物體本身的固有屬性，它的存在是無條件的；無論物體是固體、液體還是氣體，是運(yùn)動(dòng)還是靜止，是否受力，物體都具有慣性；(2)慣性不是力，所以我們對(duì)慣性進(jìn)行描述時(shí)，只能說某物體“具有”或“由于”慣性，而不能說某物體“受到”或“產(chǎn)生”了慣性。
2．慣性的利用與防止
利用：跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑提高成績；利用撞擊錘柄的方法使錘頭緊套在錘柄上。
防止：行駛的汽車由于具有慣性不能立即停下來，即使緊急剎車也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來，所以為了安全起見，兩車之間要保持一段距離。乘客坐出租車在高速公路上行駛時(shí)，要求乘客一定要系安全帶，這是為了防止緊急剎車而出現(xiàn)交通事故。
【例1】下列有關(guān)慣性的說法正確的是(　D　)
A．勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車沒有慣性
B．靜止的汽車沒有慣性
C．汽車只有在剎車時(shí)才具有慣性
D．汽車在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都具有慣性
【例2】今年五一假期，小江一家開車到開化江源游玩。下列是小江對(duì)游玩場(chǎng)景的描寫，其中符合科學(xué)道理的是(D)
A．早上沖出家門，由于受到慣性的作用，跑到車邊很難停下
B．上車后系上安全帶可以減小行車時(shí)的慣性，從而減少意外傷害
C．上山過程中慣性越來越大，導(dǎo)致爬山越來越慢
D．爬上山頂拋出太陽帽，太陽帽離手前后慣性不變
【例3】氫氣球下用細(xì)線懸掛一個(gè)小球勻速上升。若細(xì)線突然斷裂，則小球(　D　)
A．不再受力
B．依靠慣性仍保持原來的速度繼續(xù)上升
C．立即下落
D．繼續(xù)上升一段距離后再下降
【例4】如圖所示，細(xì)繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)小球，小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。假如從某一時(shí)刻起，細(xì)繩斷裂，且小球所受的一切外力同時(shí)消失，那么小球?qū)?　A　)
A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．立即停止運(yùn)動(dòng)
C．運(yùn)動(dòng)越來越慢
D．仍做圓周運(yùn)動(dòng)
【例5】(2017·蘇州)公交駕駛員進(jìn)行駕駛技能比賽時(shí)，可通過“一杯水”來考驗(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)，司機(jī)突然剎車時(shí)，杯中水可能發(fā)生的情況是(B)
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6】圖為小車載著木塊向右運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生的現(xiàn)象，下列判斷正確的是(D)
A．都是在小車突然停止時(shí)發(fā)生
B．都是在小車突然起動(dòng)時(shí)發(fā)生
C．圖甲所示的現(xiàn)象是小車在運(yùn)動(dòng)中突然停止或突然加速時(shí)發(fā)生
D．圖乙所示的現(xiàn)象是小車在運(yùn)動(dòng)中突然停止或突然減速時(shí)發(fā)生
【課堂練習(xí)】
1．由圖可知，駕駛員和前排乘客必須使用安全帶！小剛用下面的四句話解釋了安全帶的作用：①撞向擋風(fēng)玻璃會(huì)給人造成傷害，系上安全帶就可有效避免這種傷害；②當(dāng)駕駛員駕車高速行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前面出現(xiàn)情況緊急剎車；③駕駛員由于具有慣性，仍然保持向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)；④汽車滑行很小一段距離，立即停下來。這四句話的正確排列順序是(　B　)
A．②④①③
B．②④③①
C．②③④①
D．②③①④
2．汽車裝有安全氣囊，在下列哪種情況出現(xiàn)時(shí)，可以減輕對(duì)人身造成的傷害(　D　)
A．汽車速度太快
B．汽車急轉(zhuǎn)彎
C．汽車突然啟動(dòng)
D．汽車前端發(fā)生強(qiáng)烈撞擊
3．氣象臺(tái)要用氫氣球把探測(cè)儀器送到高空進(jìn)行測(cè)量，如果在上升過程中氣球破了，那么探測(cè)儀器將(　D　)
A．立即下降
B．停留在空中
C．勻速上升
D．先上升后下降
4．在鏈球比賽中，小雄逆時(shí)針方向快速旋轉(zhuǎn)拋擲鏈球，如圖所示，若他的位置在圖中的O點(diǎn)，則他最適合在鏈球到達(dá)圖中甲、乙、丙、丁的哪一個(gè)位置時(shí)放開鏈球，才能讓鏈球飛得遠(yuǎn)，又落在有效區(qū)內(nèi)(　B　)
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
5．人類對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長而曲折的過程，下面是三位不同時(shí)代科學(xué)家的主要觀點(diǎn)，這三種觀點(diǎn)形成的先后順序是(　C　)
A．①②③
B．③①②
C．②③①
D．③②①
6．取一張輕薄小紙片，沿對(duì)角線向下折一個(gè)角度頂在針尖上，手掌在紙片上方迅速上移，原來靜止的紙片旋轉(zhuǎn)起來。手拿開后，紙片又逐漸靜止下來(如圖3.4-3)。下列有關(guān)分析正確的是(　C　)
A.
針尖頂著的紙片靜止時(shí)，紙片只受到重力的作用
B.
靜止的紙片旋轉(zhuǎn)起來時(shí)，紙片只受到空氣推力的作用
C.
手拿開后紙片沒有立即停止旋轉(zhuǎn)，是因?yàn)榧埰袘T性
D.
手拿開后紙片逐漸靜止下來，是因?yàn)榧埰瑳]有受到力的作用
7．在無風(fēng)的天氣里，從水平勻速向右飛行的飛機(jī)上先后落下三包貨物，若不計(jì)空氣阻力，在地面上的人看到這三包貨物下落過程中，在空中排列的情況可能是圖中的
(　C　)
8．一名軍人在一次執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要從正在正常向前行駛的卡車右側(cè)跳下。對(duì)于跳車的方法，下列四種方案中，最安全的是（
B
）
A.
臉朝前方跳下，著地后立即站定
B.
臉朝前方跳下，著地后向前小跑幾步
C.
臉朝后方跳下，著地后立即站定
D.
臉朝后方跳下，著地后向前小跑幾步
9．“理想實(shí)驗(yàn)”是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以大量可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形，通過合理的推理得出物理規(guī)律。“理想實(shí)驗(yàn)”能深刻地揭示出物理規(guī)律的本色。如圖是伽利略著名的“斜面理想實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：
①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來的高度。
②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。
③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
④如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨取?br/>(1)請(qǐng)將上述步驟按照正確的順序排列________(只要填寫序號(hào))。
(2)在上述設(shè)想步驟中，有的屬于可靠事實(shí)，有的則是理想化的推論。下面關(guān)于這些事實(shí)和推論的分類，正確的是________。
A．①是事實(shí)，②③④是推論
B．②是事實(shí)，①③④是推論
C．③是事實(shí)，①②④是推論
D．④是事實(shí)，①②③是推論
(3)請(qǐng)你另外列舉一個(gè)課本上的例子說明理想化實(shí)驗(yàn)：__________________________。
【答案】(1)②④①③　
(
2)B　
(3)探究真空不能傳聲
【課后練習(xí)】
1．公交車在馬路上行駛，站在車內(nèi)的人突然向左傾倒，由此可判斷公交車(　D　)
A．突然加速
B．突然減速
C．突然向左轉(zhuǎn)彎
D．突然向右轉(zhuǎn)彎
2．列車車廂內(nèi)的水平桌面上有一個(gè)靜止物體，若突然向車尾方向移動(dòng)，則原因可能是列車(　A　)
A．突然啟動(dòng)
B．突然剎車
C．做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．開始轉(zhuǎn)彎
3．設(shè)想在光滑的水平面上，有一個(gè)物體在力F的作用下沿如圖所示的曲線由A向B運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)紹點(diǎn)時(shí)突然撤去力F，那么此后物體的運(yùn)動(dòng)路線是(　B　)
A．a(chǎn)
B．
b
C．c
D．無法確定
4．站在靜止汽車上的乘客，當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，乘客會(huì)向后傾倒。對(duì)此現(xiàn)象有下列分析，按照發(fā)生的順序排列正確的是(　D　)
①汽車突然啟動(dòng)　
②乘客的身體向后傾斜
　③乘客與汽車都處于靜止?fàn)顟B(tài)　
④乘客的身體由于慣性要保持靜止　
⑤乘客的腳受到底板的作用力，由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)
A．①④⑤②③
B．③⑤①②④
C．③④①⑤②
D．③①⑤④②
5.如圖所示，在一輛表面光滑的小車上，放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)小球，隨車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)，則兩小球(設(shè)車無限長，其他阻力不計(jì))(　B
)
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．若m1D．無法確定是否相碰
6．如圖甲所示，用力擊打一摞棋子中間的一個(gè)，該棋子由靜止開始沿水平方向飛出，這表明：力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；上面的棋子要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)，這些棋子因?yàn)槭艿街亓Φ淖饔茫致涞较旅娴钠遄由稀Ｈ鐖D乙所示，在軍事演習(xí)中，轟炸機(jī)應(yīng)在目標(biāo)上空A(填“A”“B”或“C”)處投彈才能擊中目標(biāo)。
　　　　　甲　　　　　　　　　乙
7．如圖所示不計(jì)空氣阻力，將排球豎直向上擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度越來越小，原因是排球受到的重力方向與運(yùn)動(dòng)方向
。而將排球向斜上方擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，原因是
。
【答案】相反且在一條直線上
是排球的運(yùn)動(dòng)方向與所受重力的方向不在一條直線上
8．“牛頓第一定律”的形成，經(jīng)歷了伽利略、笛卡兒和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過程。
(1)伽利略經(jīng)過下圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論：如果沒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)笛卡兒在伽利略觀點(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)，既不停下來也不偏離原來的方向。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”，笛卡兒的觀點(diǎn)有什么不足？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)CAB　
(2)沒有涉及靜止物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
9．某同學(xué)利用如圖所示裝置研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。甲、乙木板上分別鋪有毛巾和棉布，丙木板上不鋪任何材料，讓小車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下，觀察現(xiàn)象。
試回答下列問題：
(1)科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要控制變量。本實(shí)驗(yàn)中，影響小車在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的因素，除了阻力外，還有_________，該因素可以采用小車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下的方法來控制。
(2)實(shí)驗(yàn)可得出“阻力越小，運(yùn)動(dòng)速度減小得越慢”的結(jié)論，支持該結(jié)論的證據(jù)是________________________________________________________________________。
【答案】(1)小車到達(dá)水平面時(shí)的初速度　(2)小車在丙木板上運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)
10．在研究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們已經(jīng)知道滑塊在水平面上滑行的距離與它剛滑到水平面上時(shí)的速度v0和水平面的粗糙程度有關(guān)，有些同學(xué)還認(rèn)為與滑塊的質(zhì)量有關(guān)。下面是甲、乙、丙三位同學(xué)在探究“滑塊在水平面上滑行的距離與滑塊質(zhì)量是否有關(guān)”的課題時(shí)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你也參與進(jìn)來。他們選擇的器材有：質(zhì)量相同、粗糙程度不同的木塊、鐵塊、銅塊、鋁塊各一個(gè)，斜面，木板，鉤碼若干。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制____________________和________________不變。
(2)甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟分別如下，你認(rèn)為符合本課題探究要求的是________同學(xué)的設(shè)計(jì)。
甲：讓木塊從斜面的頂端由靜止滑下后沿水平木板滑行，觀察并記錄木塊在水平木板上滑行的距離和木塊的質(zhì)量；分別在木塊上放上數(shù)量不等的鉤碼，先后讓其從同一斜面的頂端由靜止滑下后沿同一水平木板滑行，觀察并記錄每次木塊在水平木板上滑行的距離和木塊及其上面鉤碼的質(zhì)量。
乙：先后讓木塊從同一斜面的不同高度處由靜止滑下后沿同一水平木板滑行，觀察并記錄每次木塊在水平木板上滑行的距離和木塊的質(zhì)量。
丙：先后讓木塊、鐵塊、銅塊、鋁塊從同一斜面的頂端由靜止滑下后沿水平木板滑行，觀察并記錄它們分別在同一水平木板上滑行的距離和它們的質(zhì)量。
(3)下表是按符合本探究課題要求的實(shí)驗(yàn)步驟操作后得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中得出的結(jié)論是________________________________________。
滑塊質(zhì)量/克
200
250
300
350
在水平木板上滑
行的距離/米
0.651
0.651
0.651
0.651
【答案】(1)滑塊的靜止釋放高度　接觸面粗糙程度　(2)甲　(3)滑塊在水平面上滑行的距離與滑塊質(zhì)量無關(guān)

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