内容正文:
第4节 牛顿第一定律 考点全突破
【学习目标】
1.掌握牛顿第一定律的含义
2.掌握力与运动的关系和探究方法
3.掌握惯性的概念及其应用
【知识精讲】
一、牛顿第一定律
1. 内容:一切物体在没有受到外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律也叫惯性定律
2. 两个结论:力是改变物体运动状态的原因;物体的运动不需要力来维持
3. 对牛顿第一定律的理解
1) 牛顿第一定律的研究对象是“一切物体”,这里包括运动的物体和静止的物体
2) 牛顿第一定律成立条件是“没有受到外力的作用”,即物体不受外力作用时的运动规律,它描述的是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受到的外力的合力为零时(受到平衡力的作用),其作用效果跟不受外力作用时相同,因此,我们可以把“没有受到力的作用”推广为“合力为零”
3) 物体在没有受到外力作用的时候,是保持静止状态还是匀速直线运动状态,这要看物体的初始状态,若物体原来是运动的,在没有受到外力作用的时候,将保持匀速直线运动状态
二、惯性
1. 定义:一切物体都有保持原有的速度大小和运动方向的性质,即惯性
2. 惯性是物体本身具有的性质,是物体的固有属性,它不随外界条件及物体的运动状态的的改变而改变,一个物体在任何条件下,在任何状态下都具有惯性
3. 惯性是一种性质,不是力,因此不能理解为“受到惯性作用”
4. 物体的惯性的大小只与物体的质量有关。物体的质量越大,惯性越大,物体的惯性与运动速度等因素无关
5. 惯性和惯性定律的区别
惯性是物体的固有属性,而惯性定律是物体的运动规律,惯性在任何情况下都存在,惯性定律是只有当物体不受外力作用时才遵守的规律
【培优训练】
一、单选题
1.如图,玻璃水箱中有一个气泡和一块石头,本来都处于静止状态,现在用水平向右的外力猛推水箱,则水箱加速时,气泡和石头相对于水箱( )
A.气泡和石头都向左运动 B.气泡和石头都向右运动
C.气泡向右运动,石头向左运动 D.气泡向左运动,石头向右运动
【答案】C
【解析】气泡的密度小于水,而石块的密度大于水,则相同体积的气泡的质量小于水,石块的质量大于水,因此气泡的惯性小于水,而石块的惯性大于水。当水箱受到推力向右运动时,气泡的惯性小于水,更容易改变,因此气泡随水箱向右运动;而石块的惯性大于水,更不容易改变,因此相对水箱向左运动,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
2.一个小球在光滑的水平面上以10 m/s的速度做匀速直线运动,若不计空气阻力,那么10 s后它的速度是( )
A.2 m/s B.0 C.10 m/s D.无法判断
【答案】C
【解析】匀速直线运动,即速度不变沿着直线的运动,即运动中的每个时刻的速度和方向都相同。一据此可知,一个小球在光滑的水平面上以10 m/s的速度做匀速直线运动,若不计空气阻力,那么10 s后它的速度还是10m/s,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
3.(2021七下·丽水期末)大课间,同学们开展如图所示的游戏:水杯上的硬卡纸上放一枚硬币,用力将卡纸弹出。下列说法正确的是( )
A.卡纸飞出是受惯性力的作用 B.卡纸飞行时受到手施加的力
C.硬币因具有惯性而落入杯中 D.硬币因受摩擦力随卡纸飞出
【答案】C
【解析】原来卡纸和硬币一起处于静止状态,卡纸受力后由静止变为运动而飞出,硬币由于惯性保持原来的静止状态而落入水中,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
4.(2021七下·吴兴期末)在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.根据甲乙丙实验现象可以直接得出牛顿第一定律
C.此实验采用的科学方法是控制变量法和科学假说
D.实验中小车受到的阻力越小,越难以停下来
【答案】D
【解析】A.每次实验时,为了保证小车到达水平面时速度相同,因此小车必须从斜面上的同一位置滑下,故A错误;
B.根据甲乙丙实验现象可只能得到阻力越小,小车运动的越远,还需要借助科学推理,才能得到牛顿第一定律,故B错误;
C.此实验采用的科学方法是控制变量法和科学推理,故C错误;
D.实验中小车受到的阻力越小,越难以停下来,而阻力减小到零时,它根本不会停下来,故D正确。 故选D。
5.(2021七下·嘉兴期末)向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示,若不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.上升过程中,篮球始终受到推力作用
B.落向地面,是由于篮球受到惯性的作用
C.篮球作曲线运动,是由于受到重力的作用
D.运动到最高点时,若外力消失篮球将立即静止
【答案】C
【解析】A. 上升过程中,篮球与手已经分离,它肯定不会受到推力作用,故A错误