高中物理人教版(2019)必修第一冊：牛頓第一定律+導(dǎo)學(xué)案

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第一節(jié)牛頓第一定律知識(shí)梳理▼伽利略的理想實(shí)驗(yàn)1、力與運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)①亞里士多德通過對大量的物體下落的觀察，直接得出結(jié)論：物體越重，下落越快；所用的方法：觀察+直覺．觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)。②伽利略的觀點(diǎn)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.③笛卡爾觀點(diǎn)：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向。2、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)①在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果忽略摩擦力帶來的影響，我們發(fā)現(xiàn)鋼珠從左邊滾下后，再從右邊的斜面滾上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點(diǎn);②若將右邊的傾斜角減小，鋼珠還是上升到原來的高度，但通過的路程比原來更長;③假設(shè)右邊的軌道為水平，鋼珠想要達(dá)到原來的高度，但是鋼珠無法達(dá)到原來的高度，鋼珠將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.二、牛頓第一定律的概念1、內(nèi)容：一切物體總保持或，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)．2、說明：(1)物體因?yàn)橛?，故能保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如果沒有力，它將永遠(yuǎn)保持此狀態(tài)；(2)因?yàn)橛辛?，故改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．力是，質(zhì)量是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；(3)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由速度來標(biāo)定，速度不變，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；(4)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，也可說成運(yùn)動(dòng)速度變化，即產(chǎn)生加速度．3、使用范圍：宏觀世界中低速運(yùn)動(dòng)的物體，在慣性參考系中才適用．4、對牛頓第一定律的理解(1)牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)出來的規(guī)律，它是牛頓以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在總結(jié)前人的研究成果之上，加之豐富的想而推理得出的一條理想條件下的規(guī)律；(2)牛頓第一定律成立的條件是物體不受任何外力的作用，是理想條件下物體所遵從的規(guī)律．在實(shí)驗(yàn)情況下，物體所受合外力為零與物體不受任何外力作用是等效的．(3)牛頓第一定律的意義在于它揭示了一切物體都具有的一種基本屬性--慣性，還揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因，也不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．經(jīng)典例題▼物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即物體運(yùn)動(dòng)的快慢及運(yùn)動(dòng)的方向，是用速度來描述的，故物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化有以下三種情況：(1)速度方向不變，只有大小改變；(2)速度大小不變，只有方向改變；(3)速度大小和方向都改變．【例】

1、伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程，對這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是()A.圖(a)通過對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng)B.圖(a)中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間測量更容易C.圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的，實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成D.圖(b)的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持2、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(shí)驗(yàn)”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，物體只有在不受外力作用時(shí)才具有慣性D．牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性3、以下說法中正確的是（）A．牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性B．速度大的物體慣性大，速度小的物體慣性小C．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若將所有外力都撤去，則該質(zhì)點(diǎn)因慣性仍可做曲線運(yùn)動(dòng)4、[多選]在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗?，F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是()A．小車勻速向左運(yùn)動(dòng) B．小車可能突然向左加速C．小車可能突然向左減速 D．小車可能突然向右減速二、慣性1、定義：物體保持原來的或的性質(zhì)叫做慣性．牛頓第一定律又叫慣性定律．2、慣性的量度：是物體慣性大小的唯一量度．質(zhì)量大的物體所具有的慣性大，質(zhì)量小的物體所具有的慣性?。?、慣性的性質(zhì)：①一切物體都具有慣性，其本質(zhì)是任何物體都有慣性．②慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)：不論物體處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，慣性總是存在的．當(dāng)物體本來靜止時(shí)，它一直“想”保持這種靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它一直“想”以那一時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．4、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(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；②當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度，物體慣性越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變．經(jīng)典例題▼慣性大小的判定方法：慣性是物體的固有屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況及受力情況無關(guān)，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度．關(guān)于慣性觀點(diǎn)的辨析：錯(cuò)誤觀點(diǎn)1：物體慣性的大小與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況、所處位置有關(guān)．錯(cuò)誤觀點(diǎn)2：慣性是一種力．錯(cuò)誤觀點(diǎn)3：慣性就是慣性定律．錯(cuò)誤觀點(diǎn)4：物體的速度越大．物體的慣性越大．【例】

1、關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w速度越大，慣性也越大B．靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大的緣故C．乒乓球可以被快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小D．在宇宙飛船中的物體不存在慣性2、物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性．下列有關(guān)慣性的說法中，正確的是（）A．乘坐汽車時(shí)系好安全帶可減小慣性

B．運(yùn)動(dòng)員跑得越快慣性越大C．宇宙飛船在太空中也有慣性

D．汽車在剎車時(shí)才有慣性3、下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是()A.汽車剎車時(shí)，乘客的身子會(huì)向前傾斜，是因?yàn)槠囉袘T性B.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體和靜止的物體沒有慣性C.物體的慣性只有在物體速度改變時(shí)才表現(xiàn)出來D.物體都具有慣性，與物體是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)，與物體速度是否變化也無關(guān)4、某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只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.羽毛球會(huì)從筒的下端出來C.羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來D.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性基礎(chǔ)過關(guān)▼1、(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用.下列說法中符合歷史事實(shí)的是()A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B.伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有一定的速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C.笛卡兒指出，如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向D.牛頓認(rèn)為，物體都具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)2、下面關(guān)于慣性的說法中，正確的是（

）A.運(yùn)動(dòng)速度大的物體比速度小的物體難以停下來，所以運(yùn)動(dòng)速度大的物體具有較大的慣性B.物體受的力越大，要它停下來就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大C.物體的質(zhì)量越大，慣性越大D.物體的體積越大，慣性越大3、我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用，則下列說法中正確的是（

）A.兩個(gè)人掰手腕時(shí)，甲掰贏了乙，是因?yàn)榧资謱σ沂值淖饔昧Υ笥谝沂謱资值淖饔昧.速度方向可能與加速度方向不在一條直線上，但加速度方向總是與合外力的方向相同C.在地面上滑行的物體之所以能停下來，是因?yàn)闆]有外力來維持它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.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4、關(guān)于以下兩個(gè)斜面實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是（

）

A.牛頓使用圖甲斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.伽利略使用圖甲斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.牛頓使用圖乙斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.伽利略使用圖乙斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律5、下列關(guān)于慣性的說法正確的是（

）A.電動(dòng)車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，慣性越大B.電動(dòng)車轉(zhuǎn)彎時(shí)要通過控制適當(dāng)?shù)乃俣群徒嵌?，來調(diào)控人和車的慣性C.佩戴安全帶可有效減小駕乘人員的慣性，避免嚴(yán)重交通事故傷害D.超載運(yùn)行的大貨車不容易停下來是因?yàn)槠滟|(zhì)量大、慣性大6、如圖所示，蹦床是一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員利用蹦床反彈表現(xiàn)雜技技巧的競技運(yùn)動(dòng)，它屬于體操運(yùn)動(dòng)的一種，蹦床有“空中芭蕾”之稱．下列關(guān)于蹦床運(yùn)動(dòng)中各階段的物理知識(shí)的分析，正確的是（

）

A.運(yùn)動(dòng)員從蹦床上跳起是由于床面對人的支持力大于人對床面的壓力B.運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于慣性C.運(yùn)動(dòng)員能下落說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.運(yùn)動(dòng)員下落到床面靜止后就沒有慣性7、一乘客在行駛的火車車廂里用細(xì)繩吊一小球，用以判斷火車運(yùn)動(dòng)的情況，并可得到如下結(jié)論：

（1）若小球在豎直方向保持靜止，表明火車正在做________運(yùn)動(dòng)；

（2）若在豎直方向保持靜止的小球突然向后擺，表明火車正在做________運(yùn)動(dòng)；

（3）若在豎直方向保持靜止的小球突然向前擺，表明火車正在做________運(yùn)動(dòng)；能力提升▼1、下列說法正確的是()A.劃船時(shí)槳向后推水，水就向前推槳，因?yàn)樗茦牧Υ笥跇扑牧?，船才被推著前進(jìn)B.完全失重的物體將不受到重力，所以此刻一切由重力引起的現(xiàn)象都將消失C.人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方D.物體的運(yùn)動(dòng)與外界的推、拉等行為相聯(lián)系，如果不再推、拉，原來的運(yùn)動(dòng)將停下來，這說明必須有力作用，物體才能運(yùn)動(dòng)2、[多選]伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)。早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法，其中正確的是()A．物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B．沒有力作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C．行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D．運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)3、亞里士多德認(rèn)為：有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，伽利略為反駁亞里士多德的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入右側(cè)水平面向前運(yùn)動(dòng)，水平面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿水平面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)位置依次為1、2、3，根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可得到的最直接的結(jié)論是（

）

A.如果小球水平方向上不受力，它將一直運(yùn)動(dòng)下去B.如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變C.力是使物體產(chǎn)生加速度的原因D.小球質(zhì)量一定時(shí)，受到的力越大，它的加速度越大3、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(yùn)動(dòng)時(shí)，水面形狀接近于圖（

）A.B.C.D.4、如圖所示，一容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別懸掛一只鐵球和一只乒乓球，容器中鐵球和乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)情況是(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5、如圖所示，一盛水的容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)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6、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(gè)小球(m1>m2)，兩個(gè)小球隨車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，若不考慮其他