内容正文:
3.4 牛顿第一定律
学习目标
1.能运用实验加推理的方法得出牛顿第一定律。
2.了解力与运动之间的关系。确认力并非维持物体运动的原因,而是改变物体
运动状态的原因。
3.知道惯性的概念,确认一切物体都具有惯性,并能用惯性知识解释有关现象。知
道惯性只与物体的质量有关,与速度和运动状态等因素无关。
02
预习导学
一、牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的 。
(3)理解牛顿第一定律,应注意从以下四个方面入手
①“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
②“没有受到外力作用”是指定律成立的条件。
③“总”指的是总是这样,没有例外。
④“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说,物体如果不受外力作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向,做匀速直线运动。
二、力和运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体 的原因。
三、惯性
1.惯性的概念
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做 。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.惯性现象
在生活中我们经常遇到惯性现象,例如:当汽车突然起动时,车上乘客的脚已随车向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持静止状态,这时乘客就要向后倒;反之,当汽车突然刹车时,车上的乘客会向前倾。
注意:
①一切物体都具有 ,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。惯性是自然界中一切物体的 属性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
(二)即时练习:
【小试牛刀1】如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去,说明只有球才受到力的作用
B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【小试牛刀2】如图,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定等于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定大于F2
【小试牛刀3】如图所示,水平公路上向前行驶的汽车中,有一竖直悬挂的小球突然向后摆,以下说法正确的是( )
A.汽车一定在向前加速运动
B.汽车有可能在向前做匀速运动
C.汽车有可能在向前减速运动
D.小球此时惯性比静止时要大
03
题型精讲
【题型一】牛顿第一定律
【典型例题1】滑板是一项很“酷”的运动。当小科以速度v冲到斜坡的图中位置时,若外力全部消失,则小科与滑板将( )
A.在最高点停下来
B.斜向上匀速直线运动
C.沿斜坡自由滑下来
D.水平方向匀速直线运动
【典型例题2】如图所示,a点到b点是小球被抛出后在空中的运动轨迹,小球在b点的速度为v。如果小球在b点突然受到的所有力都消失了,则小球将沿以下哪条轨迹运动( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【对点训练1】如图所示,若小球向右摆动到最高点时,绳子断裂,此后小球的运动情况是(忽略空气阻力)( )
A.加速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向向右做匀速直线运动
【题型二】力与运动的关系的应用
【典型例题3】如图所示,光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,在拉力逐渐减小的过程中,小车的速度将( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大
C.保持不变 D.先减小,后增大
【典型例题4】下列物体重力最接近10N的是( )
A.一个中学生 B.一本科学课本
C.一块普通橡皮 D.一瓶1L的矿泉水
【对点训练2】学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习,让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识