牛頓第一定律（學(xué)用）

高中物理必修一第四章運動與力的關(guān)系4.1牛頓第一定律理想實驗的魅力知識點一理想實驗的魅力知識點一1．亞里士多德認為：必須，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要。2．伽利略的理想實驗(1)斜面實驗：如圖所示，讓一個小球沿斜面從靜止狀態(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_，減小第二個斜面的傾角，小球仍將到達原來的，但是運動的距離，當?shù)诙€斜面最終變?yōu)樗矫鏁r，小球?qū)ⅰ?2)推理結(jié)論：力(選填“是”或“不是”)維持物體運動的原因。3．笛卡兒的觀點：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以沿運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。牛頓第一定律知識點二牛頓第一定律知識點二牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài)，除非作用在它上面的力這種狀態(tài)。2．慣性(1)物體保持原來狀態(tài)或狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作定律。(2)慣性是物體的屬性，一切物體都具有慣性。慣性與質(zhì)量知識點三慣性與質(zhì)量知識點三1．不同物體維持其原有運動狀態(tài)的“能力”不同，的物體慣性大。描述物體慣性大小的物理量是它的。2．對質(zhì)量概念的認識(1)質(zhì)量是物體所含。(2)從物體慣性的角度認識質(zhì)量：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。(3)質(zhì)量是，在國際單位制中的單位是，符號為?；A(chǔ)過關(guān)基礎(chǔ)過關(guān)1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)亞里士多德認為力是維持物體運動的原因。 ()(2)伽利略認為，沒有力作用在物體上，它就不能運動。 ()(3)笛卡兒認為若沒有力作用，物體的運動狀態(tài)就不會改變。()(4)速度越大的物體，慣性越大。()2.(對伽利略理想實驗的認識)關(guān)于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是()A.只要接觸面摩擦相當小，物體在水平面上就能勻速運動下去B.這個實驗實際上是永遠無法做到的C.利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實驗成功D.雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎(chǔ)上3．(多選)關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是()A．牛頓第一定律又叫慣性定律B．牛頓第一定律說明一切物體都有慣性C．牛頓第一定律是通過大量實驗總結(jié)出來的實驗結(jié)論D．牛頓第一定律說明力可以改變物體的運動狀態(tài)4．關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是()A．物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止時才有慣性B．物體在不受力或所受外力的合力為零時才有慣性C．改變一個物體的慣性，必須要有力的作用D．一切物體都有慣性，物體的運動并不需要力來維持理想實驗的魅力考點一理想實驗的魅力考點一1．伽利略的理想實驗(1)(實驗事實)如圖所示，兩個斜面平滑地對接在一起，小球從一個斜面的某一高度自由滾下，在第二個斜面上所達到的高度同它在第一個斜面上開始滾下時的高度幾乎相等，伽利略分析高度的微小差別是由摩擦阻力引起的。(2)(科學(xué)推理)若兩個斜面均光滑，則小球一定會上升到原來的高度。(3)(科學(xué)推理)若減小第二個斜面的傾角，則小球仍然會到達相同的高度，不過，在第二個斜面上滾得遠些。(4)(科學(xué)推理)若將第二個斜面放平(成為水平面)，那么小球從第一個斜面上滾下來之后，為達到原有高度，將以恒定的速度在無限長的水平面上永遠不停地運動下去。[名師點睛]伽利略的理想實驗是伽利略在實驗事實的基礎(chǔ)上塑造的一種理想過程。它以科學(xué)實驗為基礎(chǔ)，以科學(xué)事實為根據(jù)，突出主要因素，忽略次要因素，是運用邏輯推理揭示物理知識的內(nèi)在聯(lián)系、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的重要方法。2．伽利略理想實驗的意義(1)伽利略用“實驗和科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點。(2)第一次確立了物理實驗在物理學(xué)研究中的基礎(chǔ)地位。(3)揭示了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。(4)“理想實驗”的研究方法在自然科學(xué)的理論研究中有著重要的作用。但是，“理想實驗”的方法也有其一定的局限性，由“理想實驗”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒灥慕Y(jié)果來檢驗。【例1】理想實驗有時能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗，下面對如圖所示的斜面實驗的設(shè)想步驟中，有一個是可靠事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；②兩個對接的斜面，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，最后使它變成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線運動。(1)請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列：(填寫序號即可)。(2)將上述設(shè)想步驟中的可靠事實和理想化的推論進行分類。屬于可靠事實的步驟是；屬于理想化推論的步驟是。理解理想實驗應(yīng)注意的三點(1)真實實驗是一種實踐活動，是可以通過一定的實驗器材和實驗方法來實現(xiàn)的實驗。(2)理想實驗是一種思維活動，是抽象思維中設(shè)想出來的、無法做到的實驗。(3)理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ)的。牛頓第一定律考點二牛頓第一定律考點二1．運動狀態(tài)變化的三種情況(1)速度的方向不變，只有大小改變。(物體做直線運動)(2)速度的大小不變，只有方向改變。(物體做勻速圓周運動)(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變。(物體做曲線運動)2．對牛頓第一定律的理解(1)明確了慣性的概念牛頓第一定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”，表明了物體所具有的一個重要的屬性——慣性，即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性。因此牛頓第一定律又叫慣性定律。(2)揭示了力和運動的關(guān)系牛頓第一定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實質(zhì)上是揭示了力和運動的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。(3)反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)勻速直線運動或靜止(即原來運動的保持其速度不變，原來靜止的保持靜止)。不受外力作用的物體是不存在的，但物體所受外力的合力為零與不受外力在效果上是等效的，這就使牛頓第一定律具有了實際意義?！纠?】由牛頓第一定律可知()A.物體的運動是依靠慣性來維持的B.力停止作用后，物體的運動就不能維持C.物體做變速運動時，一定有外力作用D.力是改變物體慣性的原因【例3】關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是()A.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變B.物體做變速運動時一定受外力作用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運動的結(jié)果D.飛跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)【例4】如圖所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)，兩個小球隨車一起運動，當車突然停止運動時，若不考慮其他阻力，則兩個小球()A．一定相碰 B．一定不相碰C．不一定相碰 D．無法確定應(yīng)用牛頓第一定律解題步驟應(yīng)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象時，一要看物體原來的運動狀態(tài)，二要看物體現(xiàn)在的受力情況及所受合力是否為零，最后判斷由于物體具有慣性將會出現(xiàn)的現(xiàn)象?！纠?】如圖一個劈形物體M(各面均光滑)放在固定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一個光滑小球m。劈形物體由靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是()A．沿斜面向下的直線B．豎直向下的直線C．無規(guī)則的曲線D．拋物線慣性與質(zhì)量考點三慣性與質(zhì)量考點三1．慣性的理解(1)慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，是物體維持運動狀態(tài)的原因。(2)一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性。2．慣性的表現(xiàn)形式(1)物體不受力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)。(2)物體受力且合力不為零時，物體仍然具有慣性，此時慣性表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)改變的難易程度，慣性越大，物體運動狀態(tài)越難改變。3．幾個關(guān)系(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。(2)慣性與力的關(guān)系：慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的受力情況無關(guān)。(3)慣性與速度：一切物體都有慣性，慣性大小與物體是否有速度及速度的大小無關(guān)。(4)慣性與慣性定律：慣性是物體具有的一種固有屬性，慣性定律是物體不受外力時所遵循的一條規(guī)律，屬性不同于規(guī)律。慣性定律揭示了物體的慣性?！纠?】關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是()A.運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性也越大B.靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大C.乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小D.在宇宙飛船中的物體不存在慣性【例7】(力與運動的關(guān)系)某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運動，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運動，可見()A.力是維持物體速度不變的原因B.力是維持物體運動的原因C.力是改變物體慣性的原因D.力是改變物體運動狀態(tài)的原因【例8】月球表面上的重力加速度為地球表面上的重力加速度的eq\f(1,6)，同一個飛行器在月球表面上與在地球表面上相比較()A．慣性減小eq\f(1,6)，重力不變B．慣性和重力都減小為在地球表面時的eq\f(1,6)C．慣性不變，重力減小為在地球表面時的eq\f(1,6)D．慣性和重力都不變質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。質(zhì)量不隨物體所處位置的變化而變化，重力由質(zhì)量和重力加速度決定。【例9】(對慣性的理解)關(guān)于慣性的大小，下面說法中正確的是()A．兩個質(zhì)量相同的物體，速度大的不容易停下來，所以速度大的物體慣性大B．在月球上舉重比在地球上容易，所以質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上慣性小C．推動地面上靜止的物體，要比維持這個物體做勻速運動所需的力大，所以物體靜止時慣性大D．兩個質(zhì)量相同的物體，不論速度大小，它們的慣性的大小一定相同【例10】(對慣性的理解)如圖冰壺在冰面上運動時受到的阻力很小，可以在較長時間內(nèi)保持運動速度的大小和方向不變，我們可以說冰壺有較強的抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”.這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性，則慣性的大小取決于()A.冰壺的速度 B.冰壺的質(zhì)量C.冰壺受到的推力 D.冰壺受到的阻力【例11】(對慣性現(xiàn)象的分析)如圖一個盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分別用繩懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球，容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止狀態(tài)。當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課后鞏固課后鞏固1．【難度1】在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的研究推動了人類文明的進程。在對以下幾位物理學(xué)家所做的貢獻的敘述中，正確的是()A．亞里士多德認為較重物體與較輕物體下落得一樣快B．伽利略通過理想斜面實驗認為物體的運動不需要力維持C．笛卡兒認為如果物體受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一方向運動下去D．牛頓認為力不僅可以維持物體的運動，而且可以改變物體的運動狀態(tài)2．【難度1】伽利略理想實驗揭示了()A．若物體運動，那么它一定受力B．力不是維持物體運動的原因C．只有受力才能使物體處于靜止狀態(tài)D．只有受力才能使物體運動3．【難度1】關(guān)于牛頓第一定律，以下說法錯誤的是()A．牛頓第一定律又叫慣性定律B．牛頓第一定律是牛頓通過大量實驗總結(jié)出來的實驗結(jié)論C．牛頓第一定律說明一切物體都有慣性D．牛頓第一定律說明力可以改變物體的運動狀態(tài)4．【難度2】關(guān)于牛頓第一定律，下面說法正確的是（）A．牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律B．不受外力作用時，物體才具有慣性C．不受外力作用時，物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D．物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時，物體必定受到外力的作用5．【難度2】關(guān)于慣性，以下說法中正確的是（）A．物體運動速度越大，物體越難停下來，說明運動速度大的物體慣性大B．汽車突然剎車時，車上的人向前傾，拐彎時人會向外甩，而車勻速前進時車上的人感覺平穩(wěn)，說明突然減速和拐彎時有慣性，勻速運動時沒有慣性C．用同樣大小的作用力，運動狀態(tài)越難改變的物體，其慣性一定越大D．在月球上舉重比地球上容易，所以同一物體在地球上比在月球上慣性大6．【難度2】關(guān)于慣性，以下說法中正確的是（）A．人在走路時沒有慣性，被絆倒時才會有慣性B．百米賽跑到達終點時不能立即停下來是由于慣性，停下來就沒有慣性了C．物體在不受外力作用時有慣性，受到外力作用后慣性就被克服了D．物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關(guān)7．【難度2】對物體的慣性有這樣一些理解，你覺得正確的是()A．汽車快速行駛時慣性大，因而剎車時費力，慣性與物體的速度大小有關(guān)B．在月球上舉重比在地球上容易，所以同一物體在地球上慣性比在月球上大C．加速運動時，物體有向后的慣性；減速運動時，物體有向前的慣性D．不論在什么地方，不論物體原有運動狀態(tài)如何，物體的慣性是客觀存在的，慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)8.【難度2】關(guān)于物體的慣性,下列說法中正確的是()A.射出槍膛的子彈在運動一段距離后連一件棉衣也穿不透,這表明它的慣性減小了B.戰(zhàn)斗機在空戰(zhàn)時,甩掉副油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性C.用力推一個處在地面上的物體,沒有推動,原因是物體的慣性太大了D.高速公路上要限速,是因為車速越大慣性越大9．【難度2】(多選)關(guān)于物體運動狀態(tài)與所受外力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．物體受到恒力作用時，它的運動狀態(tài)不發(fā)生改變B．物體受到不為零的合力作用時，它的運動狀態(tài)要發(fā)生改變C．物體受到的合力為零時，它可能處于靜止狀態(tài)D．物體不受外力作用時，一定處于靜止狀態(tài)10．【難度2】漫畫中的情景在公交車急剎時常會出現(xiàn)。為提醒乘客注意，公交公司征集到幾條友情提示語，其中對慣性的理解正確的是()A．站穩(wěn)扶好，克服慣性B．穩(wěn)步慢行，避免慣性C．當心急剎，失去慣性D．謹防意外，慣性恒在11．【難度3】如圖滑板運動員沿水平地面向前滑行，在橫桿前相對于滑板豎直向上起跳，人與滑板分離，分別從橫桿的上、下通過，忽略人和滑板在運動中受到的阻力，則運動員()A．起跳時腳對滑板的作用力斜向后B．在空中水平方向先加速后減速C．越過桿后落在滑板的后方D．越過桿后仍落在滑板上起跳的位置12．【難度3】如圖小明用水平方向的力推一木箱。小明發(fā)現(xiàn)：用力推時，木箱才能運動；撤去推力，木箱便停下來。有四位同學(xué)對此過程發(fā)表了自己的看法，你認為正確的是()A．木箱的運動需要力來維持B．木箱由靜止到運動需要力的作用，由運動到靜止不需要力的作用C．撤去推力，木箱停下來是木箱具有慣性的表現(xiàn)D．撤去推力，木箱停下來是由于摩擦力的作用Z1．【難度2】下列運動的物體中，運動狀態(tài)始終保持不變的是（）A．勻速直線運動B．勻變速直線運動C．圓周運動D．自由落體運動2．【難度2】做自由落體運動的物體，如果下落過程中某時刻重力突然消失，物體的運動情況將是()A．懸浮在空中不動B．速度逐漸減小C．保持一定速度向下做勻速直線運動D．無法判斷3．【難度3】立夏“斗蛋”，是深受小朋友們喜歡的一項傳統(tǒng)民俗，如圖把雞蛋A快速向另一個靜止的雞蛋B撞去，結(jié)果雞蛋B被撞破了，已知兩個雞蛋質(zhì)量大小關(guān)系為mA<mB，則下列說法正確的是()A．A雞蛋的慣性小于B雞蛋的慣性B．A雞蛋的慣性大于B雞蛋的慣性C．A對B的作用力大小小于B對A的作用力大小D．A對B的作用力大小大于B對A的作用力大小4．【難度3】如圖桌面上有一上表面光滑的木塊，木塊上有一小球，快速向右水平拉動木塊，小球的位置可能落在桌面上的哪點()A．A點 B．B點C．O點 D．無法確定5．【難度3】(多選)如圖一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M與N，它們只能在圖示平面內(nèi)擺動，某一時刻出現(xiàn)圖示情景，由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是()A．車廂做勻速直線