4.1 牛顿第一定律（导学案）--【优学堂】2024-2025学年高一上学期物理同步高效备课（人教版2019必修第一册）

4.1牛顿第一定律 1.知道人类对于运动和力的关系的认识历程。 2.理解伽利略理想斜面实验的过程及相应的推理结论，知道理想实验是科学研究的重要方法。 3.理解牛顿第一定律的内容及意义，能用其解释相关现象。 4.知道什么是惯性，知道描述物体惯性的物理量是它的质量。 【知识点一 理想实验的魅力】 1．人类对运动和力的关系的认识历程 代表人物 主要观点 亚里士多德 必须有力作用在物体上，物体才能 ；没有力的作用，物体就要 在某个地方 伽利略 力不是 物体运动的原因 笛卡儿 如果运动中的物体没有受到 的作用，它将继续以 沿 运动，既不会停下来，也不会 2.伽利略的理想斜面实验 (1)斜面实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达 高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达 高度，但是运动的距离更长。 (2)推理结论：当第二个斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将 。这说明，力不是 物体运动的原因。 【思考：】伽利略的理想斜面实验能真正操作吗？是凭空想象的吗？ 【提示】：因为摩擦难以避免，所以伽利略的理想斜面实验不能真正操作，但它也不是凭空想象的，而是以可靠的事实为依据，除去摩擦对运动的影响，结合逻辑推理得出的。 【知识点二 牛顿第一定律】 1．牛顿第一定律：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它 这种状态。 【思考】：物体的运动状态改变包括哪些情况？ 【提示】：运动状态改变即速度发生变化，有三种情况： (1)速度的方向不变，大小改变。 (2)速度的大小不变，方向改变。 (3)速度的大小和方向均发生改变。 2．惯性：物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也叫作 定律。 3．牛顿第一定律的意义 (1)揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。 (2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性—— 。 【知识点三 惯性与质量】 1．描述物体惯性的物理量是它的 。 大的物体惯性大。 2．质量：只有 ，没有 ，是 。在国际单位制中，质量的单位是 ，符号为 。 【必记一 伽利略的理想实验】 伽利略理想实验的意义 (1)伽利略用“实验与逻辑推理相结合”的方法推翻了亚里士多德的观点。 (2)揭示了力不是维持物体运动的原因。 【典型例题1】（2024高一·全国·专题练习）伽利略是伟大的意大利物理学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想实验为牛顿建立牛顿第一定律奠定了基础。伽利略的斜面理想实验（如图所示）的意义在于（　　） A．证明了力是维持物体运动的原因 B．证明了沿斜面滚下的小球，到了水平面上就做匀速直线运动 C．证明了沿斜面滚下的小球，能滚到另一个斜内面上相同的高度 D．证明了维持物体运动不需要力 【答案】D 【详解】伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态。 故选D。 【巩固训练1】 （多选）（22-23高一上·安徽滁州·阶段练习）世纪，意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故．设想若没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这一速度继续运动下去。伽利略设想了一个实验“伽利略斜面实验”，关于该实验，你认为下列陈述正确的是（　　） A．该实验是伽利略设想的，是在思维中进行的，无真实的实验基础，结果是荒谬的 B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律 C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论 D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 【答案】BD 【详解】AB．伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，故A错误，B正确； C．伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误； D．牛顿总结了前人的经验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律，故D正确。 故选BD。 【必记二 牛顿第一定律】 1．牛顿第一定律(惯性定律)：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 【深化思考】：牛顿第一定律的正确性可以在实验室通过实验直接验证吗(例如用气垫导轨进行验证)? 【提示】：任何物体都和周围的物体有相互作用，不受力作用的物体是不存在的。所以，牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态。它是利用逻辑思维进行分析的产物，不可能用实验直接验证。 2．牛顿第一定律仅适用于惯性参考系。 惯性参考系和非惯性系：如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。如地面或相对地面静止或做匀速直线运动的物体可近似看作惯性系，而相对地面做变速运动的物体一般是非惯性系。 【典型例题2】 （23-24高一上·河南周口·期末）下列关于牛顿第一定律的叙述正确的是（　　） A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，力是维持物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析的产物，可以用实验直接验证 C．牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系有关 D．牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系无关 【答案】C 【详解】A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，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，故A错误； B．牛顿第一定律是在实验的基础上利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，故B错误； CD．牛顿第一定律只有在惯性参考系中才成立，故牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系有关，故C正确，D错误。 故选C。 【巩固训练2】 （23-24高一上·安徽安庆·期中）中国古代壁画墓为研究古代历史提供了重要的图像参考资料，随着中国古代墓葬中的壁画不断出土，其中的一类壁图（车马图）逐渐引起了研究人员的高度关注，如图所示，在一汉墓壁画出土的拓片生动形象地描绘了汉代人驾车的场景，下列关于在骏马拉马车沿水平路面前进的过程中说法正确的是（　　） A．在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小与马车拉骏马的力的大小相等 B．骏马可以拉动马车，说明只有有生命的物体才会施加力 C．马车需要骏马拉动才能前进，说明力是维持物体运动状态的原因 D．马车在运动过程中一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小相等 【答案】A 【详解】 A．由牛顿第三定律可知，在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小总是与马车拉骏马的力的大小相等，A正确； B．力是物体间的相互作用，任何一个物体，不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，例如重力，其施力物体为地球，B错误； C．由牛顿第一定律可知力不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，C错误； D．由题干得知，马车在运动过程不一定做匀速运动，马车不一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小不一定相等，D错误。 故选A。 物体不受力时总保持静止或匀速直线运动状态，但实际中物体静止或做匀速直线运动时一定会受到力的作用，只是所受到的合力为零。 【必记三 惯性的理解和应用】 1．惯性 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。惯性是物体的固有属性。 2．惯性的表现形式 (1)当物体不受力(或所受的合外力为零)时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。即原来静止的物体仍然保持静止，原来运动的物体仍然保持原来的速度继续运动。 (2)当物体受外力作用(合外力不为零)时，惯性表现为改变运动状态的难易程度。即物体的惯性越大，其运动状态越难改变；物体的惯性越小，其运动状态越容易改变。 　特别提醒：惯性不是力，物体具有惯性，而不是物体受到惯性力。 3．描述惯性的物理量是它的质量，物体的质量越大，其惯性越大；物体的质量越小，其惯性越小。 【典型例题3】 （23-24高一下·广东茂名·阶段练习）下列说法正确的是（　 　） A．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大 B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为火车静止时比运动时惯性大 C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小 D．物体受到的外力大，则惯性就小；受到的外力小，则惯性就大 【答案】C 【详解】A．运动速度大的物体变为静止，速度的改变量大，加速度一定时，需要较长的时间，并非速度大，惯性就大，故A错误； B．静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车质量大，运动状态不容易改变，惯性大。一切物体都具有惯性，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体运动状态无关，故B错误； C．乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量很小，惯性小，运动状态容易改变，故C正确； D．物体的惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力大小无关，故D错误。 故选C。 【巩固训练3-1】 （23-24高一上·广东·期末）图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景，图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景，则下列说法正确的是（　　） A．小李摔倒是因为下半身的速度大于上半身的速度 B．小张摔倒是因为下半身仍保持原来的运动状态 C．人行走越快越容易摔倒，因此速度越大，人的惯性越大 D．小李摔倒是因为小李的惯性变小了 【答案】A 【详解】A．小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，人下半身的速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，故A正确； B．小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止，小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态，小张向前摔倒，故B错误； CD．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故CD错误。 故选A。 【巩固训练3-2】（23-24高一上·浙江杭州·期末）如下图所示的情景中，下列说法正确的是（    ） A．雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时惯性不变 C．滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 【答案】C 【详解】A．雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性，而是为了增大摩擦力，防止车辆打滑，故A错误； B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时，随着质量的减小，惯性减小，故B错误； C．惯性只由质量决定，所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小，故C正确； D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，但它的惯性由质量决定，不一定惯性小，故D错误。 故选C。 物体的惯性大小与物体的受力情况、速度等都没有直接关系。物体的速度大，其惯性不一定大。 1．（23-24高一上·全国·课后作业）一只盛水的杯子放在桌子边缘的纸条上，当抽动纸条时，发生的现象是（　　） A．快速抽动纸条时，纸条被抽出，而杯子留在原处 B．慢慢抽动纸条时，纸条被抽出，而杯子留在原处 C．快速抽动纸条时，杯子随纸条一起运动 D．无论是快速还是慢慢抽动纸条，杯子都随纸条一起运动 【答案】A 【详解】根据题意可知，杯子本身处于静止状态，当突然抽掉纸条时，杯子由于惯性要保持原来的静止状态，所以保持静止不动；慢慢抽动时，由于杯子与纸条摩擦力的作用，改变了杯子的运动状态，所以杯子运动起来。 故选A。 2．（23-24高一上·四川内江·期末）如图，冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小。以下有关冰壶的说法正确的是（　　） A．冰壶在冰面上的运动可以直接验证牛顿第一定律 B．冰壶在冰面上的运动状态不会改变 C．地面受到的压力就是冰壶自身的重力 D．冰壶在冰面上的运动过程中惯性不变 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律不能通过实验直接验证，故A错误； B．冰壶在冰面运动时受到的阻力虽然很小，但冰壶在冰面上的运动状态会改变，故B错误； C．地面受到的压力作用在地面上，冰壶自身的重力作用在冰壶上，所以地面受到的压力不是冰壶自身的重力，故C错误； D．冰壶在冰面上的运动过程中，冰壶的质量不变，所以惯性不变，故D正确。 故选D。 3．（23-24高一上·江苏宿迁·期中）“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（    ） A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的 B．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证 C．击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力 D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大 【答案】D 【详解】A．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变要恢复原状产生的，故A错误； B．牛顿第一定律是理想的情况，不能通过实验直接验证，故B错误； C．根据牛顿第三定律，击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对作用力与反作用力，故C错误； D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大，故D正确。 故选D。 4．（23-24高三上·北京东城·开学考试）人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，下列分析人的运动情况的选项中正确的是（　　） A．只有当车厢处于静止状态，人才会落回跳起点 B．若车厢沿直线水平匀速前进，人将落在跳起点的后方 C．若车厢沿直线水平加速前进，人将落在跳起点的后方 D．若车厢沿直线水平减速前进，人将落在跳起点的后方 【答案】C 【详解】AB．人在跳起前与车厢的运动状态相同，跳起后向上做竖直上抛运动，由于惯性，同时在车厢运动方向保持离开车厢时的运动状态不变，如果车厢运动状态一直不变，（静止或匀速）人都会落回跳起点；如果车厢的运动状态产生变化，则不会落回跳起点，AB错误； C．若车厢沿直线水平加速前进，人跳起后在水平方向受力平衡，将做匀速直线运动，人相对车厢滞后，向上做竖直上抛运动，人将落在跳起点的后方，C正确； D．若车厢沿直线水平减速前进，人跳起后在水平方向受力平衡，将做匀速直线运动，向上做竖直上抛运动，车厢沿直线水平速度减小，人相对车厢超前，人将落在跳起点的前方，D错误。 故选C。 5．（多选）（23-24高一上·海南海口·期末）伽利略和牛顿都是物理学发展史上伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年。下列关于力和运动关系的说法中，属于他们观点的是（　　） A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．力是使物体产生加速度的原因 C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D．力是维持物体运动的原因 【答案】ABC 【详解】A．伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确； B．伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故B正确； C．牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故C正确； D．亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故D错误。 故选ABC。 6．（多选）（23-24高一上·甘肃定西·期末）一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，某时刻水面形状如图所示。关于火车此时的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．向右减速 B．向右加速 C．向左减速 D．向左加速 【答案】AD 【详解】水面形状如图，当火车向右做减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动；或者，当火车向左做加速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较小的速度向左运动。 故选AD。 7．（多选）（23-24高一上·北京密云·期末）伽利略在研究力和运动的关系时，设计了如下理想实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（　　） A．力是维持物体运动的原因 B．力不是维持物体运动的原因 C．如果物体不受到力，运动状态就不会改变 D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】BC 【详解】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去，如果物体不受到力，运动状态就不会改变。 故选BC。 8．（多选）（23-24高一上·浙江台州·期末）关于惯性，以下描述正确的是（　　） A．图甲，从地面带到太空中，冰墩墩的惯性变小 B．图乙，急转弯时，行李箱向汽车转弯轨迹内侧运动 C．图丙，迅速向右抽拉白纸，小钢球相对白纸向左运动 D．图丁，匀速运动的小车上装有弹射管，弹出的钢球将会落回弹射管 【答案】CD 【详解】A．惯性的大小与物体的质量有关，故从地面带到太空中，冰墩墩的惯性不变，故A错误； B．惯性指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，故急转弯时，行李箱向汽车转弯轨迹的切线方向运动，故B错误； C．速向右抽拉白纸，小钢球保持原来的运动状态，则小钢球相对白纸向左运动，故C正确； D．把小车与小球看做一个整体，当小车向前运动时，它们拥有相同的速度。小球弹起后，因为惯性的作用，它仍然有着与小车相同的速度，而不是静止的。这样小球虽然被弹起，但仍然会向前运动，最后落回到车内，故D正确。 故选CD。 9．（23-24高一上·全国·课时练习）在杂技表演中有一个节目叫“季公开石”，如图所示，让一个人躺着，找一块大石板压在身上，然后另一个人用大锤砸石板，把石板砸成几块。试根据所学知识分析：这个节目所选的石板，在人能够承受的范围内，是越大越好，还是越小越好？为什么？ 【答案】见解析 【详解】节目所选的石板越大越好，因为石板质量越大，其惯性就越大，石板的运动状态就越难改变，所以人受到的冲击力就越小。 10．（23-24高一上·福建·课时练习）已知一氢气球和负载的总质量为M，氢气球的浮力为F，开始时匀速下降，当它抛出负载后，氢气球改为匀速上升，设氢气球所受的浮力不变，空气阻力的大小也不变，则被抛出的负载的质量m为多少？ 【答案】 【详解】设空气阻力为，开始时匀速下降，则有 抛出负载后，氢气球改为匀速上升，有 联立解得 【知识点一 理想实验的魅力】 1．人类对运动和力的关系的认识历程 代表人物 主要观点 亚里士多德 运动、静止 伽利略 维持 笛卡儿 力、同一速度、同一直线、偏离原来的方向 2.伽利略的理想斜面实验 (1)原来的、原来的 (2)永远运动下去、维持 【知识点二 牛顿第一定律】 1． 匀速直线运动、静止、改变 2．匀速直线运动、静止、惯性 3．牛顿第一定律的意义 (1)改变 (2)惯性 【知识点三 惯性与质量】 1．质量、质量 2．大小、方向、标、千克、kg 【必记一 伽利略的理想实验】 【典型例题1】【答案】D 【详解】伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态。 故选D。 【巩固训练1】 【答案】BD 【详解】AB．伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，故A错误，B正确； C．伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误； D．牛顿总结了前人的经验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律，故D正确。 故选BD。 【必记二 牛顿第一定律】 【典型例题2】 【答案】C 【详解】A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，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，故A错误； B．牛顿第一定律是在实验的基础上利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，故B错误； CD．牛顿第一定律只有在惯性参考系中才成立，故牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系有关，故C正确，D错误。 故选C。 【巩固训练2】 【答案】A 【详解】 A．由牛顿第三定律可知，在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小总是与马车拉骏马的力的大小相等，A正确； B．力是物体间的相互作用，任何一个物体，不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，例如重力，其施力物体为地球，B错误； C．由牛顿第一定律可知力不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，C错误； D．由题干得知，马车在运动过程不一定做匀速运动，马车不一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小不一定相等，D错误。 故选A。 【必记三 惯性的理解和应用】 【典型例题3】 【答案】C 【详解】A．运动速度大的物体变为静止，速度的改变量大，加速度一定时，需要较长的时间，并非速度大，惯性就大，故A错误； B．静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车质量大，运动状态不容易改变，惯性大。一切物体都具有惯性，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体运动状态无关，故B错误； C．乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量很小，惯性小，运动状态容易改变，故C正确； D．物体的惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力大小无关，故D错误。 故选C。 【巩固训练3-1】 【答案】A 【详解】A．小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，人下半身的速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，故A正确； B．小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止，小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态，小张向前摔倒，故B错误； CD．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故CD错误。 故选A。 【巩固训练3-2】 【答案】C 【详解】A．雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性，而是为了增大摩擦力，防止车辆打滑，故A错误； B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时，随着质量的减小，惯性减小，故B错误； C．惯性只由质量决定，所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小，故C正确； D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，但它的惯性由质量决定，不一定惯性小，故D错误。 故选C。 1．【答案】A 【详解】根据题意可知，杯子本身处于静止状态，当突然抽掉纸条时，杯子由于惯性要保持原来的静止状态，所以保持静止不动；慢慢抽动时，由于杯子与纸条摩擦力的作用，改变了杯子的运动状态，所以杯子运动起来。 故选A。 2．【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律不能通过实验直接验证，故A错误； B．冰壶在冰面运动时受到的阻力虽然很小，但冰壶在冰面上的运动状态会改变，故B错误； C．地面受到的压力作用在地面上，冰壶自身的重力作用在冰壶上，所以地面受到的压力不是冰壶自身的重力，故C错误； D．冰壶在冰面上的运动过程中，冰壶的质量不变，所以惯性不变，故D正确。 故选D。 3．【答案】D 【详解】A．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变要恢复原状产生的，故A错误； B．牛顿第一定律是理想的情况，不能通过实验直接验证，故B错误； C．根据牛顿第三定律，击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对作用力与反作用力，故C错误； D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大，故D正确。 故选D。 4．【答案】C 【详解】AB．人在跳起前与车厢的运动状态相同，跳起后向上做竖直上抛运动，由于惯性，同时在车厢运动方向保持离开车厢时的运动状态不变，如果车厢运动状态一直不变，（静止或匀速）人都会落回跳起点；如果车厢的运动状态产生变化，则不会落回跳起点，AB错误； C．若车厢沿直线水平加速前进，人跳起后在水平方向受力平衡，将做匀速直线运动，人相对车厢滞后，向上做竖直上抛运动，人将落在跳起点的后方，C正确； D．若车厢沿直线水平减速前进，人跳起后在水平方向受力平衡，将做匀速直线运动，向上做竖直上抛运动，车厢沿直线水平速度减小，人相对车厢超前，人将落在跳起点的前方，D错误。 故选C。 5．【答案】ABC 【详解】A．伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确； B．伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故B正确； C．牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故C正确； D．亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故D错误。 故选ABC。 6．【答案】AD 【详解】水面形状如图，当火车向右做减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动；或者，当火车向左做加速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较小的速度向左运动。 故选AD。 7．【答案】BC 【详解】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去，如果物体不受到力，运动状态就不会改变。 故选BC。 8．【答案】CD 【详解】A．惯性的大小与物体的质量有关，故从地面带到太空中，冰墩墩的惯性不变，故A错误； B．惯性指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，故急转弯时，行李箱向汽车转弯轨迹的切线方向运动，故B错误； C．速向右抽拉白纸，小钢球保持原来的运动状态，则小钢球相对白纸向左运动，故C正确； D．把小车与小球看做一个整体，当小车向前运动时，它们拥有相同的速度。小球弹起后，因为惯性的作用，它仍然有着与小车相同的速度，而不是静止的。这样小球虽然被弹起，但仍然会向前运动，最后落回到车内，故D正确。 故选CD。 9．【答案】见解析 【详解】节目所选的石板越大越好，因为石板质量越大，其惯性就越大，石板的运动状态就越难改变，所以人受到的冲击力就越小。 10．【答案】 【详解】设空气阻力为，开始时匀速下降，则有 抛出负载后，氢气球改为匀速上升，有 联立解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$