4.1牛顿第一定律（考点解读）-2023-2024学年高中物理同步考点解读与专题训练（人教版2019必修第一册）

4.1牛顿第一定律（考点解读）（原卷版） 考点1 伽利略理想斜面实验 1、亚里士多德认为：必须有力物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。 2、伽利略的理想实验 （1）斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。减小第二个斜面的倾角，原来释放时的小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同。当第二个斜面放平，小球将永远运动下去。 （2）实验示意图如下： （3）科学推理：①若两个斜面均光滑，则小球一定会上升到原来的高度。②若减小第二个斜面的倾角，则小球仍然会到达相同的高度，不过，在第二个斜面上滚得远些。③若将第二个斜面放平(成为水平面)，那么小球从第一个斜面上滚下来之后，为达到原有高度，将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去。 （4）推理结论：力不是维持物体运动的原因。 3、笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 考点2 牛顿第一定律 1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。 2、说明： （1）物体因为有质量，故能保持原来的运动状态，如果没有力，它将永远保持此状态； （2）因为有力，故改变物体的运动状态；质量是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因； （3）物体的运动状态由速度来标定，速度不变，物体运动状态不变； （4）物体运动状态变化，也可说成运动速度变化，即产生加速度。 3、使用范围：宏观世界中低速运动的物体，在惯性参考系中才适用。 4、对牛顿第一定律的理解 （1）牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，在总结前人的研究成果之上，加之丰富的想而推理得出的一条理想条件下的规律； （2）牛顿第一定律成立的条件是物体不受任何外力的作用，是理想条件下物体所遵从的规律；在实验情况下，物体所受合外力为零与物体不受任何外力作用是等效的。 （3）牛顿第一定律的意义在于它揭示了一切物体都具有的一种基本属性--惯性，还揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是产生运动的原因，也不是维持物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。 考点3 惯性与质量 1、定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。 2、惯性的量度：惯性的大小与物体运动的速度无关，与物体是否受力无关，仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大的物体所具有的惯性大，质量小的物体所具有的惯性小。 3、惯性的性质：①一切物体都具有惯性，其本质是任何物体都有惯性。②惯性与运动状态无关：不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体本来静止时，它一直“想”保持这种静止状态。当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。 4、惯性的表现形式：①当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变；②当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体惯性越大，它的运动状态越难改变。 5、加深理解惯性概念的几个方面： （1）惯性是物体的固有属性之一，物体的惯性与其所在的地理位置、运动状态、时间次序以及是否受力等均无关，任何物体都具有惯性； （2）惯性大小的量度是质量，与物体运动速度的大小无关，绝不是运动速度大、其惯性就大，运动速度小，其惯性就小； （3）物体不受外力时，其惯性表现为物体保持静止或匀速直线运动的状态；受外力作用时，其惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。 【考点1 伽利略理想斜面实验】 【典例1-1】（2023•西城区校级开学）如图所示是伽利略的“理想实验”示意图，根据该实验，下列说法正确的是（　　） A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论 D．该实验说明物体的运动需要力来维持 【典例1-2】（1）伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验程序内容如下 ①减小第二个斜面的倾角，小球在此斜面上仍然要达到原来的高度； ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； ③如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度； ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动。 请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是　 　 A．事实②→事实①→推论③→推论④ B．事实②→推论①→推论③→推论④ C．事实②→推论③→推论①→推论④ D．事实②→推论①→推论④ （2