9.2 牛顿第一定律同步辅导讲义——2021-2022学年苏科版八年级下册物理

第九章 力与运动 9.2 牛顿第一定律 一、牛顿第一定律 1.探究阻力对物体运动的影响的实验 如图，给水平桌面铺上粗糙不同的物体，让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。 （1）三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 （2）实验得出结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。 （3）伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 （4）伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想实验法）它标志着物理学的真正开端。 2.牛顿第一定律 （1）牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）说明： ①牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验，所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是，我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 ②牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体，不管原来做什么运动，物体接下来都将做匀速直线运动。 ③牛顿第一定律表明：力不是产生或维持运动的原因。 典型例题 类型一 探究阻力对物体运动的影响的实验 例1 小明利用图所示的实验装置探究“阻力对物体运动的影响”。 （1）为了使小车到达水平面时的速度相同，实验时应让小车从斜面的____________由静止下滑； （2）实验中通过改变_____________________来改变小车所受阻力的大小； （3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越______（填“快”或“慢”），进一步推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做________________； （4）小明调试实验装置，将小车从斜面顶端由静止滑下时，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是______； A．小车仍从斜面顶端由静止滑下，换一个更长的木板 B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面顶端由静止滑下 C．斜面倾角不变，小车从斜面顶端以下位置由静止滑下 D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面顶端由静止滑下 （5）2022年3月23日下午“天宫课堂”开课了，在太空抛物实验中，王亚平把冰墎墎正对着叶光富的方向顺手一推，只见冰墎墎稳稳地沿着她抛出去的方向，一路飘到了叶光富的手里。我们知道物体在太空中处于失重状态，若忽略舱内空气阻力，冰墩墩在空中匀速飞行的过程中______（选填“受”或“不受”）力的作用。这个小实验直接验证了______________定律，也说明了物体的运动_________（选填“需要”或“不需要”）力来维持。 【答案】     同一高度     水平面的粗糙程度     慢     匀速直线运动     B     不受     牛顿第一     不需要 【详解】 （1）[1]小车在水平面上运动的距离与到达水平面的初始速度有关，而小车到达水平面的速度只与高度有关，高度相同时，到达水平面时的初始速度也相同。 （2）[2]小车在水平面上受到的阻力主要来自水平面对小车的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关；在压力相同的情况下，可以通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力的大小。 （3）[3][4]小车受到的阻力越小，运动的越远，从相同的初始速度减小到0，速度减小的越慢；当小车受到的阻力为0时，小车的速度将不再减小，即一直做匀速直线运动。 （4）[5] A．小车滑出木板，说明木板太短或者小车到达水平面时的初始速度太大，因此采用的方法有：增加木板的长度或者减小小车到达水平面时初始速度；小车仍从斜面顶端由静止滑下，换一个更长的木板，可行，故A不符合题意； B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面顶端由静止滑下，小车的高度变高，到达水平面的初始速度变大，不可行，故B符合题意； C．斜面倾角不变，小车从斜面顶端以下位置由静止滑下，小车的高度变低，到达水平面的初始速度变小，可行，故C不符合题意； D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面顶端由静止滑下，小车的高度变低，到达水平面的初始速度变小，可行，故D不符合题意。 故选B。 （4）[6][7][8]冰墩墩在空中匀速飞行的过程中，处于失重状态，与航天员没有接触，不受到航天员的力的作用；又忽略空气阻力，所以冰墩墩此时不受到力的作用；这个实验直接验证了牛顿第一定律“物体不受力时，总保持静止或者匀速直线运动状态”中的一部分内容；也说明了物体的