内容正文:
8.1课时 牛顿第一定律 考点详解
考点一 阻力对物体运动的影响
【考点剖析】
1.亚里士多德的观点:物体的运动要靠力来维持;伽利略的观点:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。(理想斜面实验)
2.【实验】探究不同粗糙程度的表面对小车的阻碍作用
(1)实验器材:完全相同的斜面,水平方向分别铺上毛巾、棉布、木板。
(2)实验步骤:将同一小车分别从同一斜面、同一高度由静止释放,小车在水平方向停止的最终位置如图所示。
(3)实验现象:平面越光滑,小车运动距离越远。
(4)实验结论:小车受到的阻力越小,小车的运动状态改变得越缓慢。
(5)实验推论:如果运动的物体不受力(或水平面光滑时),小车将保持匀速直线运动。
【例题赏析】
1.如图所示的是探究阻力对物体运动影响的实验,下列说法中正确的是( )
A.实验中运动的小车会停下来,说明力不是改变物体物体运动状态的原因,而是维持物体的运动的原因
B.实验表明,小车在毛巾上阻力最大,速度减小得最慢,滑行距离最短
C.由于小车具有惯性,到达水平面后能继续向前运动
D.若水平面光滑,小车将保持一定速度做匀速直线运动,即可验证牛顿第一定律
【答案】C
【解析】A.物体的运动不需要力去维持,实验中运动的小车会停下来,说明力阻力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.从毛巾、棉布到木板,接触面粗糙程度变小,小车运动时受到的阻力变小,根据实验表明现象可知,小车在毛巾上阻力最大,速度减小得最快,滑行距离最短,故B错误;
C.由于小车具有惯性,要保持原来的运动状态,到达水平面后能继续向前运动,故C正确;
D.实验结论不能通过实验直接验证,因为牛顿第一定律是一种理想状态,是在科学推理的基础上得出的,故D错误。
故选C。
2.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法错误的是( )
A.小车从斜面的同一高度自由下滑,为了获得相同的水平初速度
B.小车在毛巾水平面上所受的阻力使它的运动状态发生改变
C.小车在木板水平面上运动过程中处于非平衡状态
D.小车在玻璃水平面上速度减小得最慢,此时它的惯性最大
【答案】D
【解析】A.探究阻力对物体运动的影响,变量是阻力的大小,而速度需要相同,故小车从斜面的同一高度自由下滑,为了获得相同的水平初速度,故A正确,A不符合题意;
B.小车在水平面上运动时,在水平方向上只受摩擦力,故小车在毛巾水平面上所受的阻力改变了小车的运动状态,故B正确,B不符合题意;
C.小车在木板水平面上运动过程中,速度一直再减小,运动状态一直再改变,故处于非平衡状态,故C正确,C不符合题意;
D.小车在玻璃水平面上速度减小得最慢,是因为阻力最小,而不是因为惯性,惯性只与质量有关,故D错误,D符合题意。
故选D。
考点二 牛顿第一定律
【考点剖析】
1.牛顿第一定律的建立过程
(1)亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动,停止用力,物体就要停下来,即力是维持物体运动的原因,经过实验证明,这种说法是错误的
(2)伽利略的观点:如果运动的物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去.
(3)笛卡儿的补充:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,物体能按原来的方向匀速运动下去,即做匀速直线运动.
(4)牛顿总结概括:运动的物体在不受任何外力作用时,总保持匀速直线运动状态,而静止的物体在不受外力作用时,总保持原来的静止状态.
牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。牛顿第一定律也叫惯性定律。
实验注意事项:
①让小车从同一高度处由静止释放滑下,确保小车在水平面滑行时具有同样大小的初速度(控制变量法);
2.如何理解牛顿第一定律
(1)“一切”,说明该定律对于所有的物体都普遍适用;
(2)“没有受到外力作用”是指定律成立的条件,同时“没有受到外力作用”还包含两种意思:一是物体确实不受任何外力的作用,这是一种理想化的情况,实际上,不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受合力为零,它的作用效果等效于不受任何外力作用时的作用效果;
(3)“总”指的是总是这样,没有例外;
(4)“或”指两种状态必居其一,是“选择”的意思,不能同时存在,也就是说物体如果不受外力作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来是运动的,将保持匀速直线运动状态,因此,不能把“或”错写成“和”;
(5)此定律的实质是力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因;
(6)牛顿第一定律不是由实验直接证明出来的,而是在实验的基础上进行理想化推导得出的,运用了实验推理法;
3.有关牛顿第一定律的两个易错问题
(1)由牛顿第一定律可知,一切物体都有保持运动状态不变