新高考人教版高中物理題型訓(xùn)練專題4.1牛頓第一定律-（人教版2019必修第一冊）含答案及解析

專題4.1牛頓第一定律【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1牛頓第一定律的理解】 【題型2慣性的理解】 【題型3理想實驗】 【題型4探索過程】 【題型5綜合問題】 【題型6慣性的應(yīng)用】 【題型7慣性的危害】 【題型1牛頓第一定律的理解】【例1】下列關(guān)于牛頓第一定律以及慣性概念的說法中，正確的是()A．牛頓第一定律說明，只有不受外力的物體才保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受到力的作用C．慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D．物體的運動不需要力來維持，但物體的運動速度越大時其慣性也越大【變式1-1】關(guān)于牛頓第一定律及慣性的說法正確的是__________。(1)牛頓第一定律是理想的實驗定律(2)牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因(3)慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的(4)物體的運動不需要力來維持(5)質(zhì)量為m的物體，以20m/s的速度運動時比以10m/s的速度運動時慣性大(6)物體受到力的作用后，運動狀態(tài)發(fā)生改變，慣性也隨之改變(7)置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動，說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)(8)讓物體的速度發(fā)生改變，無論多快，都需要一定時間，這是因為物體具有慣性【變式1-2】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)隨車一起勻速運動，當(dāng)車突然停止時，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【變式1-3】根據(jù)牛頓運動定律，以下選項中說法正確的是()A．人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置B．人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方C．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方D．人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方【題型2慣性的理解】【例2】關(guān)于慣性的認(rèn)識，以下說法正確的是()A．物體受到力的作用后，運動狀態(tài)發(fā)生改變，慣性也隨之改變B．置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動，說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)C．讓物體的速度發(fā)生改變，無論多快，都需要一定的時間，這是因為物體具有慣性D．同一物體沿同一水平面滑動，速度較大時停下來所用的時間較長，說明慣性與速度有關(guān)【變式2-1】[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動，下列敘述正確的是()A．小車勻速向左運動 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【變式2-2】如圖所示，一盛水的容器固定在一個小車上，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【變式2-3】一汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論正確的是()A.車速越大，它的慣性越大B.質(zhì)量越大，它的慣性越大C.車速越大，剎車后滑行的路程越長D.車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大【題型3理想實驗】【例3】伽利略的斜面實驗證明了()A．使物體運動必須有力的作用，沒有力的作用，物體將靜止B．使物體靜止必須有力的作用，沒有力的作用，物體將運動C．物體不受外力作用時，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)【變式3-1】伽利略對自由落體運動及運動和力的關(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(jìn)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【變式3-2】意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是()A．力不是維持物體運動的原因B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．自由落體運動是一種勻變速直線運動D．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性【變式3-3】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(jìn)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【題型4探索過程】【例4】在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是()A．亞里士多德、伽利略 B．伽利略、牛頓C．伽利略、愛因斯坦 D．亞里士多德、牛頓【變式4-1】(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.下列說法中符合歷史事實的是()A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定的速度，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(rèn)為，物體都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)【變式4-2】下列對運動的認(rèn)識不正確的是()A.亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會運動B.伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因C.牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的運動狀態(tài)D.伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去【變式4-3】[多選]伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，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．物體抵抗運動狀態(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動的性質(zhì)是慣性D．運動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動【題型5綜合問題】【例5】(多選)如圖所示，光滑水平面上靜止著一輛小車，在酒精燈加熱一段時間后塞子噴出。下列說法正確的是()A．由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時塞子受到的沖擊力將大于小車受到的沖擊力B．由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力C．塞子噴出瞬間，小車對水平面的壓力大于小車整體的重力D．若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量，則可以增大小車整體的慣性【變式5-1】下列說法正確的是()A.劃船時槳向后推水，水就向前推槳，因為水推槳的力大于槳推水的力，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，將落在起跳點的后方D.物體的運動與外界的推、拉等行為相聯(lián)系，如果不再推、拉，原來的運動將停下來，這說明必須有力作用，物體才能運動【變式5-2】下列關(guān)于牛頓運動定律說法正確的是()A．力是維持物體運動的原因B．牛頓第一定律可以用實驗直接驗證C．作用力與反作用力只存在于相互接觸的兩個物體之間D．作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同【變式5-3】抖空竹是人們喜愛的一項體育活動．最早的空竹是兩個如同車輪的竹筒，中間加一個轉(zhuǎn)軸，由于外形對稱，其重心在中間位置，初玩者能很好地找到支撐點而使之平衡．隨著制作技術(shù)的發(fā)展，如圖所示的不對稱的空竹也受到人們的歡迎，現(xiàn)在的空竹大多是塑料制成的，也有天然竹木制成的．關(guān)于抖空竹，在空氣阻力不可忽略的情況下，下列說法中正確的是()A．空竹啟動前用繩子拉住提起，要保證支持力和重力在同一條直線上B．空竹的轉(zhuǎn)動是依靠繩子的拉動，繩子與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力越小越好C．空竹拋起后由于慣性而繼續(xù)向上運動，在空中受重力和慣性作用D．空竹從拋起到接住，轉(zhuǎn)速會減小，表演時還要繼續(xù)牽拉繩子使其加速轉(zhuǎn)動【題型6慣性的應(yīng)用】【例6】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.羽毛球會從筒的下端出來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.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性【變式6-1】鞋子上粘上泥巴，在地面上腳跟朝下磕兩下，泥巴就掉了，這是利用()A．鞋的慣性 B．泥巴的慣性C．地面的慣性 D．腳的慣性【變式6-2】如圖所示，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，運動員與滑板分離，分別從橫桿的上、下通過，忽略運動員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下方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【變式6-3】如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖，當(dāng)汽車處于靜止或勻速直線運動時，剎車擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動，安全帶能被拉動．當(dāng)汽車突然剎車時，擺錘由于慣性繞軸擺動，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動，安全帶不能被拉動，若擺錘從圖中實線位置擺到虛線位置，汽車的可能運動方向和運動狀態(tài)是()A．向左行駛、突然剎車B．向右行駛、突然剎車C．向左行駛、勻速直線運動D．向右行駛、勻速直線運動【題型7慣性的危害】【例7】(多選)我國《道路交通安全法》中規(guī)定：機動車行駛時，駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶，下列說法正確的是()A.系好安全帶可以減小慣性B.是否系好安全帶對人和車的慣性沒有影響C.系好安全帶可以減小因車的慣性而造成的傷害D.系好安全帶可以減小因人的慣性而造成的傷害【變式7-1】如圖所示的照片記錄了一名騎車人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過程。下列各選項是從物理的角度去解釋此情境的，其中正確的是()A．因為水坑里的水對自行車前輪的阻力太大，而使人和車一起倒地B．因為騎車人與自行車原來處于運動狀態(tài)，車前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車的后半部分由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，因此人和車一起倒地C．因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車還能加速運動，所以人和車一起倒地D．因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有的運動狀態(tài)，故人向原來的運動方向倒地【變式7-2】下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是()A.汽車剎車時，乘客的身子會向前傾斜，是因為汽車有慣性B.做勻速直線運動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才表現(xiàn)出來D.物體都具有慣性，與物體是否運動無關(guān)，與物體速度是否變化也無關(guān)【變式7-3】關(guān)于慣性，下列說法正確的是()A．靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因為火車靜止時慣性大B．戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗時，必須拋掉副油箱，是要減小慣性，保證其運動的靈活性C．在繞地球運轉(zhuǎn)的宇宙飛船內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)，因而不存在慣性D．快速拋出的乒乓球和網(wǎng)球，乒乓球運動距離小，是因為乒乓球慣性大的緣故

參考答案【題型1牛頓第一定律的理解】【例1】下列關(guān)于牛頓第一定律以及慣性概念的說法中，正確的是()A．牛頓第一定律說明，只有不受外力的物體才保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受到力的作用C．慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D．物體的運動不需要力來維持，但物體的運動速度越大時其慣性也越大答案B解析當(dāng)物體所受的合力為零時，物體也可以處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故A項錯誤．由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故B項正確．慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律，C項錯誤．雖然物體運動不需要力來維持，但物體的慣性與運動速度大小無關(guān)，D項錯誤．【變式1-1】關(guān)于牛頓第一定律及慣性的說法正確的是__________。(1)牛頓第一定律是理想的實驗定律(2)牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因(3)慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的(4)物體的運動不需要力來維持(5)質(zhì)量為m的物體，以20m/s的速度運動時比以10m/s的速度運動時慣性大(6)物體受到力的作用后，運動狀態(tài)發(fā)生改變，慣性也隨之改變(7)置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動，說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)(8)讓物體的速度發(fā)生改變，無論多快，都需要一定時間，這是因為物體具有慣性答案：(2)(4)(8)【變式1-2】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)隨車一起勻速運動，當(dāng)車突然停止時，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．無法確定解析：選B因小車表面光滑，因此小球在水平方向上不會受到外力作用，原來兩小球與小車有相同的速度，當(dāng)車突然停止時，由于慣性，兩小球的速度將不變，所以不會相碰?！咀兪?-3】根據(jù)牛頓運動定律，以下選項中說法正確的是()A．人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置B．人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方C．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方D．人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方答案C解析人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，由于慣性，人在水平方向上仍然具有和車廂一樣的速度，且在水平方向上不受力，即跳起后，人在水平方向上與車廂同步運動，所以，人仍然落在車廂的原來位置，A、B都錯．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，人在水平方向上只具有車廂當(dāng)時的瞬時速度v0，但是由于車廂加速前進(jìn)，所以，人將落在起跳點的后方，C正確．同理可分析，當(dāng)人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的前方，D錯．【題型2慣性的理解】【例2】關(guān)于慣性的認(rèn)識，以下說法正確的是()A．物體受到力的作用后，運動狀態(tài)發(fā)生改變，慣性也隨之改變B．置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動，說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)C．讓物體的速度發(fā)生改變，無論多快，都需要一定的時間，這是因為物體具有慣性D．同一物體沿同一水平面滑動，速度較大時停下來所用的時間較長，說明慣性與速度有關(guān)答案C【變式2-1】[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動，下列敘述正確的是()A．小車勻速向左運動 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解析：選BD原來水和小車相對靜止以共同速度運動，水突然向右灑出有兩種可能：①原來小車向左運動，突然加速，碗中水由于慣性保持原速度不變，故相對碗向右灑出。②原來小車向右運動，突然減速，碗中水由于慣性保持原速度不變，相對于碗向右灑出，故B、D正確?！咀兪?-2】如圖所示，一盛水的容器固定在一個小車上，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：選A因為小車突然向右運動，鐵球和乒乓球都有向右運動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(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，而且水和車一起向右運動，所以小車向右運動時，鐵球相對小車向左運動。同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對小車向右運動?！咀兪?-3】一汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論正確的是()A.車速越大，它的慣性越大B.質(zhì)量越大，它的慣性越大C.車速越大，剎車后滑行的路程越長D.車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大答案BC解析慣性是物體的固有屬性，它與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)，故A錯誤，B正確；根據(jù)x＝eq\f(v2,2a)可知，車速越大，剎車后滑行的路程越長，與慣性的大小無關(guān)，故C正確，D錯誤.【題型3理想實驗】【例3】伽利略的斜面實驗證明了()A．使物體運動必須有力的作用，沒有力的作用，物體將靜止B．使物體靜止必須有力的作用，沒有力的作用，物體將運動C．物體不受外力作用時，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)解析：選D伽利略的斜面實驗證明了：運動不需要力來維持，物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確?！咀兪?-1】伽利略對自由落體運動及運動和力的關(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(jìn)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答案B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就成正比.由于當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“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，運動相同位移所用時間長得多，所以容易測量.伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上進(jìn)行了合理外推，得出了正確結(jié)論，故A錯誤，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面是不存在的，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的結(jié)論，故D錯誤.【變式3-2】意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是()A．力不是維持物體運動的原因B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．自由落體運動是一種勻變速直線運動D．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性解析：選C測量銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時，這時銅球做自由落體運動，由此得出的結(jié)論是自由落體運動是一種勻變速直線運動。故C正確?！咀兪?-3】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(jìn)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：選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，那么位移與時間的平方成正比；由于當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“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。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推。故A錯誤，B正確。完全沒有摩擦阻力的斜面是實際不存在的，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?！绢}型4探索過程】【例4】在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是()A．亞里士多德、伽利略 B．伽利略、牛頓C．伽利略、愛因斯坦 D．亞里士多德、牛頓解析：選B伽利略通過斜面實驗正確認(rèn)識了運動和力的關(guān)系，從而推翻了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的錯誤觀點；牛頓在歸納總結(jié)伽利略、笛卡兒等科學(xué)家的結(jié)論基礎(chǔ)上得出了牛頓第一定律，即慣性定律，故選項B正確?！咀兪?-1】(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.下列說法中符合歷史事實的是()A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定的速度，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(rèn)為，物體都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)答案BCD解析亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，故A錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：力不是維持運動的原因，即運動必具有一定的速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運動下去，故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，故C正確；牛頓認(rèn)為物體都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)，故D正確.【變式4-2】下列對運動的認(rèn)識不正確的是()A.亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會運動B.伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因C.牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的運動狀態(tài)D.伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去答案A解析亞里士多德認(rèn)為力是維持物體速度的原因，故A錯誤；伽利略認(rèn)為力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故B正確；牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的速度，即產(chǎn)生加速度，故C正確；伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去，故D正確.【變式4-3】[多選]伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，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．物體抵抗運動狀態(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動的性質(zhì)是慣性D．運動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動解析：選AD慣性是物體本身的一種屬性，是物體抵抗運動狀態(tài)變化的本領(lǐng)(性質(zhì))，A正確，C錯誤。沒有力作用時，物體可能靜止也可能做勻速直線運動，B錯誤，D正確。解析：選C質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，慣性與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。故C正確?！绢}型5綜合問題】【例5】(多選)如圖所示，光滑水平面上靜止著一輛小車，在酒精燈加熱一段時間后塞子噴出。下列說法正確的是()A．由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時塞子受到的沖擊力將大于小車受到的沖擊力B．由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力C．塞子噴出瞬間，小車對水平面的壓力大于小車整體的重力D．若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量，則可以增大小車整體的慣性解析：選CD噴出時塞子受到的沖擊力和小車受到的沖擊力大小相等，方向相反，故A、B錯誤；塞子噴出瞬間，試管內(nèi)的氣體對小車整體有斜向左下方的作用力，所以小車對水平面的壓力大于小車整體的重力，故C正確；若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量，則小車整體的慣性增大，故D正確?！咀兪?-1】下列說法正確的是()A.劃船時槳向后推水，水就向前推槳，因為水推槳的力大于槳推水的力，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，將落在起跳點的后方D.物體的運動與外界的推、拉等行為相聯(lián)系，如果不再推、拉，原來的運動將停下來，這說明必須有力作用，物體才能運動答案C解析劃船時槳向后推水，水就向前推槳，水推槳的力與槳推水的力是一對作用力和反作用力，大小相等，選項A錯誤；完全失重的物體仍將受到重力作用，但此刻一切由重力引起的現(xiàn)象都將消失，選項B錯誤；人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，人在水平方向勻速運動，而車加速運動，可知人的水平位移比車的水平位移小，人將落在起跳點的后方，選項C正確；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是使物體運動的原因，選項D錯誤.【變式5-2】下列關(guān)于牛頓運動定律說法正確的是()A．力是維持物體運動的原因B．牛頓第一定律可以用實驗直接驗證C．作用力與反作用力只存在于相互接觸的兩個物體之間D．作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同解析：選D由牛頓第一定律可知，力不是維持物體運動的原因，A錯誤；牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實驗直接驗證，B錯誤；不相互接觸的兩個物體之間也可能存在作用力與反作用力，如相互吸引且并未接觸的兩塊磁鐵，C錯誤；作用力與反作用力的性質(zhì)相同，D正確?！咀兪?-3】抖空竹是人們喜愛的一項體育活動．最早的空竹是兩個如同車輪的竹筒，中間加一個轉(zhuǎn)軸，由于外形對稱，其重心在中間位置，初玩者能很好地找到支撐點而使之平衡．隨著制作技術(shù)的發(fā)展，如圖所示的不對稱的空竹也受到人們的歡迎，現(xiàn)在的空竹大多是塑料制成的，也有天然竹木制成的．關(guān)于抖空竹，在空氣阻力不可忽略的情況下，下列說法中正確的是()A．空竹啟動前用繩子拉住提起，要保證支持力和重力在同一條直線上B．空竹的轉(zhuǎn)動是依靠繩子的拉動，繩子與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力越小越好C．空竹拋起后由于慣性而繼續(xù)向上運動，在空中受重力和慣性作用D．空竹從拋起到接住，轉(zhuǎn)速會減小，表演時還要繼續(xù)牽拉繩子使其加速轉(zhuǎn)動答案AD解析本題考查牛頓第一定律．空竹啟動前用繩子拉住提起，此時要選擇恰當(dāng)?shù)奈恢?，保證支持力和重力在同一條直線上，滿足二力平衡的條件，否則空竹就要翻倒從繩子上落下，選項A正確；空竹是利用繩子與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力使其轉(zhuǎn)動的，因此繩子選用比較粗糙、摩擦力比較大的比較好，選項B錯誤；空竹拋起后由于慣性而繼續(xù)向上運動，在空中受重力和空氣阻力的作用，空竹的運動狀態(tài)發(fā)生改變，速度越來越小，然后下落，選項C錯誤；空竹從拋起到接住，由于空氣阻力的作用，轉(zhuǎn)速比拋出前減小，因此表演時還要繼續(xù)牽拉繩子使其加速轉(zhuǎn)動，選項D正確．【題型6慣性的應(yīng)用】【例6】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.羽毛球會從筒的下端出來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.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性答案D解析羽毛球筒被手擊打后迅速向下運動，而羽毛球具有慣性，要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會從筒的上端出來，D正確.【變式6-1】鞋子上粘上泥巴，在地面上腳跟朝下磕兩下，泥巴就掉了，這是利用()A．鞋的慣性 B．泥巴的慣性C．地面的慣性 D．腳的慣性解析：選B當(dāng)鞋遇地面停止運動后，泥巴由于慣性繼續(xù)運動而脫離鞋子，B正確?！咀兪?-2】如圖所示，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，運動員與滑板分離，分別從橫桿的上、下通過，忽略運動員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下方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解析：選D運動員相對于滑板豎直向上起跳，所以腳對滑板的作用力豎直向下，A錯；運動員在空中時，水平方向不受力的作用，水平方向速度不變，B錯；由于運動員和滑板的水平速度始終相同，所以運動員落在滑板上起跳的位置，C錯，D對?！咀兪?-3】如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖，當(dāng)汽車處于靜止或勻速直線運動時，剎車擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動，安全帶能被拉動．當(dāng)汽車突然剎車時，擺錘由于慣性繞軸擺動，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動，安全帶不能被拉動，若擺錘從圖中實線位置擺到虛線位置，汽車的可能運動方向和運動狀態(tài)是()A．向左行駛、突然剎車B．向右行駛、突然剎車C．向左行駛、勻速直線運動D．向右行駛、勻速直線運動答案B【題型7慣性的危害】【例7】(多選)我國《道路交通安全法》中規(guī)定：機動車行駛時，駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶，下列說法正確的是()A.系好安全帶可以減小慣性B.是否系好安全帶對人和車的慣性沒有影響C.系好安全帶可以減小因車的慣性而造成的傷害D.系好安全帶可以減小因人的慣性而造成的傷害答案BD【變式7-1】如圖所示的照片記錄了一名騎車人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過程。下列各選項是從物理的角度去解釋此情境的，其中正確的是()A．因為水坑里的水對自行車前輪的阻力太大，而使人和車一起倒地B．因為騎車人與自行車原來處于運動狀態(tài)，車前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車的后半部分由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，因此人和車一起倒地C．因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車還能加速運動，所以人和車一起倒地D．因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有的運動狀態(tài)，故人向原來的運動方向倒地解析：選B騎車人之所以摔倒，是因為自行車前輪陷入水坑后突然靜止，而人和車的后半部分由于慣性仍要保持原來的運動狀態(tài)?！咀兪?-2】下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是()A.汽車剎車時，乘客的身子會向前傾斜，是因為汽車有慣性B.做勻速直線運動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才表現(xiàn)出來D.物體都具有慣性，與物體是否運動無關(guān)，與物體速度是否變化也無關(guān)答案D解析汽車剎車時，乘客的身子會向前傾斜，是因為人有慣性，A錯；一切物體都具有慣性，與物體是否運動無關(guān)，與物體速度是否變化也無關(guān)，B、C錯，D對.【變式7-3】關(guān)于慣性，下列說法正確的是()A．靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因為火車靜止時慣性大B．戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗時，必須拋掉副油箱，是要減小慣性，保證其運動的靈活性C．在繞地球運轉(zhuǎn)的宇宙飛船內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)，因而不存在慣性D．快速拋出的乒乓球和網(wǎng)球，乒乓球運動距離小，是因為乒乓球慣性大的緣故解析：選B物體的質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，物體的慣性是物體的固有屬性，只與質(zhì)量有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，拋掉副油箱可以減小質(zhì)量，B正確，A、C錯誤；乒乓球運動距離小是空氣阻力造成的，其質(zhì)量小，慣性小，D錯誤。專題4.1牛頓第一定律【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1牛頓第一定律的理解】 【題型2慣性的理解】 【題型3理想實驗】 【題型4探索過程】 【題型5綜合問題】 【題型6慣性的應(yīng)用】 【題型7慣性的危害】 【題型1牛頓第一定律的理解】【例1】下列關(guān)于牛頓第一定律以及慣性概念的說法中，正確的是()A．牛頓第一定律說明，只有不受外力的物體才保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受到力的作用C．慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D．物體的運動不需要力來維持，但物體的運動速度越大時其慣性也越大答案B解析當(dāng)物體所受的合力為零時，物體也可以處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故A項錯誤．由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故B項正確．慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律，C項錯誤．雖然物體運動不需要力來維持，但物體的慣性與運動速度大小無關(guān)，D項錯誤．【變式1-1】關(guān)于牛頓第一定律及慣性的說法正確的是__________。(1)牛頓第一定律是理想的實驗定律(2)牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因(3)慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的(4)物體的運動不需要力來維持(5)質(zhì)量為m的物體，以20m/s的速度運動時比以10m/s的速度運動時慣性大(6)物體受到力的作用后，運動狀態(tài)發(fā)生改變，慣性也隨之改變(7)置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動，說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)(8)讓物體的速度發(fā)生改變，無論多快，都需要一定時間，這是因為物體具有慣性答案：(2)(4)(8)【變式1-2】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)隨車一起勻速運動，當(dāng)車突然停止時，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．無法確定解析：選B因小車表面光滑，因此小球在水平方向上不會受到外力作用，原來兩小球與小車有相同的速度，當(dāng)車突然停止時，由于慣性，兩小球的速度將不變，所以不會相碰?！咀兪?-3】根據(jù)牛頓運動定律，以下選項中說法正確的是()A．人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置B．人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方C．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方D．人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方答案C解析人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，由于慣性，人在水平方向上仍然具有和車廂一樣的速度，且在水平方向上不受力，即跳起后，人在水平方向上與車廂同步運動，所以，人仍然落在車廂的原來位置，A、B都錯．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，人在水平方向上只具有車廂當(dāng)時的瞬時速度v0，但是由于車廂加速前進(jìn)，所以，人將落在起跳點的后方，C正確．同理可分析，當(dāng)人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的前方，D錯．【題型2慣性的理解】【例2】關(guān)于慣性的認(rèn)識，以下說法正確的是()A．物體受到力的作用后，運動狀態(tài)發(fā)生改變，慣性也隨之改變B．置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動，說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)C．讓物體的速度發(fā)生改變，無論多快，都需要一定的時間，這是因為物體具有慣性D．同一物體沿同一水平面滑動，速度較大時停下來所用的時間較長，說明慣性與速度有關(guān)答案C【變式2-1】[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動，下列敘述正確的是()A．小車勻速向左運動 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解析：選BD原來水和小車相對靜止以共同速度運動，水突然向右灑出有兩種可能：①原來小車向左運動，突然加速，碗中水由于慣性保持原速度不變，故相對碗向右灑出。②原來小車向右運動，突然減速，碗中水由于慣性保持原速度不變，相對于碗向右灑出，故B、D正確。【變式2-2】如圖所示，一盛水的容器固定在一個小車上，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：選A因為小車突然向右運動，鐵球和乒乓球都有向右運動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(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，而且水和車一起向右運動，所以小車向右運動時，鐵球相對小車向左運動。同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對小車向右運動?！咀兪?-3】一汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論正確的是()A.車速越大，它的慣性越大B.質(zhì)量越大，它的慣性越大C.車速越大，剎車后滑行的路程越長D.車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大答案BC解析慣性是物體的固有屬性，它與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)，故A錯誤，B正確；根據(jù)x＝eq\f(v2,2a)可知，車速越大，剎車后滑行的路程越長，與慣性的大小無關(guān)，故C正確，D錯誤.【題型3理想實驗】【例3】伽利略的斜面實驗證明了()A．使物體運動必須有力的作用，沒有力的作用，物體將靜止B．使物體靜止必須有力的作用，沒有力的作用，物體將運動C．物體不受外力作用時，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)解析：選D伽利略的斜面實驗證明了：運動不需要力來維持，物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確?！咀兪?-1】伽利略對自由落體運動及運動和力的關(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(jìn)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答案B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就成正比.由于當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“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，運動相同位移所用時間長得多，所以容易測量.伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上進(jìn)行了合理外推，得出了正確結(jié)論，故A錯誤，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面是不存在的，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的結(jié)論，故D錯誤.【變式3-2】意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是()A．力不是維持物體運動的原因B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．自由落體運動是一種勻變速直線運動D．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性解析：選C測量銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時，這時銅球做自由落體運動，由此得出的結(jié)論是自由落體運動是一種勻變速直線運動。故C正確?！咀兪?-3】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(jìn)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：選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，那么位移與時間的平方成正比；由于當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“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。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推。故A錯誤，B正確。完全沒有摩擦阻力的斜面是實際不存在的，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?！绢}型4探索過程】【例4】在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是()A．亞里士多德、伽利略 B．伽利略、牛頓C．伽利略、愛因斯坦 D．亞里士多德、牛頓解析：選B伽利略通過斜面實驗正確認(rèn)識了運動和力的關(guān)系，從而推翻了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的錯誤觀點；牛頓在歸納總結(jié)伽利略、笛卡兒等科學(xué)家的結(jié)論基礎(chǔ)上得出了牛頓第一定律，即慣性定律，故選項B正確?！咀兪?-1】(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.下列說法中符合歷史事實的是()A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定的速度，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(rèn)為，物體都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)答案BCD解析亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，故A錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：力不是維持運動的原因，即運動必具有一定的速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運動下去，故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，故C正確；牛頓認(rèn)為物體都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)，故D正確.【變式4-2】下列對運動的認(rèn)識不正確的是()A.亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會運動B.伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因C.牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的運動狀態(tài)D.伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去答案A解析亞里士多德認(rèn)為力是維持物體速度的原因，故A錯誤；伽利略認(rèn)為力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故B正確；牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的速度，即產(chǎn)生加速度，故C正確；伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去，故D正確.【變式4-3】[多選]伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，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．物體抵抗運動狀態(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動的性質(zhì)是慣性D．運動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動解析：選AD慣性是物體本身的一種屬性，是物體抵抗運動狀態(tài)變化的本領(lǐng)(性質(zhì))，A正確，C錯誤。沒有力作用時，物體可能靜止也可能做勻速直線運動，B錯誤，D正確。解析：選C質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，慣性與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。故C正確?！绢}型5綜合問題】【例5】(多選)如圖所示，光滑水平面上靜止著一輛小車，在酒精燈加熱一段時間后塞子噴出。下列說法正確的是()A．由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時塞子受到的沖擊力將大于小車受到的沖擊力B．由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力C．塞子噴出瞬間，小車對水平面的壓力大于小車整體的重力D．若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量，則可以增大小車整體的慣性解析：選CD噴出時塞子受到的沖擊力和小車受到的沖擊力大小相等，方向相反，故A、B錯誤；塞子噴出瞬間，試管內(nèi)的氣體對小車整體有斜向左下方的作用力，所以小車對水平面的壓力大于小車整體的重力，故C正確；若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量，則小車整體的慣性增大，故D正確?！咀兪?-1】下列說法正確的是()A.劃船時槳向后推水，水就向前推槳，因為水推槳的力大于槳推水的力，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，將落在起跳點的后方D.物體的運動與外界的推、拉等行為相聯(lián)系，如果不再推、拉，原來的運動將停下來，這說明必須有力作用，物體才能運動答案C解析劃船時槳向后推水，水就向前推槳，水推槳的力與槳推水的力是一對作用力和反作用力，大小相等，選項A錯誤；完全失重的物體仍將受到重力作用，但此刻一切由重力引起的現(xiàn)象都將消失，選項B錯誤；人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，人在水平方向勻速運動，而車加速運動，可知人的水平位移比車的水平位移小，人將落在起跳點的后方，選項C正確；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是使物體運動的原因，選項D錯誤.【變式5-2】下列關(guān)于牛頓運動定律說法正確的是()A．力是維持物體運動的原因B．牛頓第一定律可以用實驗直接驗證C．作用力與反作用力只存在于相互接觸的兩個物體之間D．作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同解析：選D由牛頓第一定律可知，力不是維持物體運動的原因，A錯誤；牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實驗直接驗證，B錯誤；不相互接觸的兩個物體之間也可能存在作用力與反作用力，如相互吸引且并未接觸的兩塊磁鐵，C錯誤；作用力與反作用力的性質(zhì)相同，D正確。【變式5-3】抖空竹是人們喜愛的一項體育活動．最早的空竹是兩個如同車輪的竹筒，中間加一個轉(zhuǎn)軸，由于外形對稱，其重心在中間位置，初玩者能很好地找到支撐點而使之平衡．隨著制作技術(shù)的發(fā)展，如圖所示的不對稱的空竹也受到人們的