第05讲 牛顿第一定律-【寒假自学课】2025年八年级物理寒假提升精品讲义（人教版2024）

第05讲 牛顿第一定律 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（3大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1． 通过实验，确认阻力对物体运动的影响。 2． 经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，认识牛顿第一定律。 3． 能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性，能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。 1、阻力对运动的影响 （1）物理学历史上对运动和力的关系的观点 ①亚里士多德：力是维持物体运动状态的原因。 ②伽利略：力是改变物体运动状态的原因。 （2）实验：探究阻力对运动的影响 如图所示，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在棉布上滑行的距离；去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离。 分析：去掉木板上的棉布，运动的小车所受的阻力减小，向前滑行的距离变大，速度减小地越慢。进一步推理可知：如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 2、牛顿第一定律 （1）内容：内容：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。 （2）理解： ①适用范围为一切物体； ②适用条件为不受力或所受合力为0； ③“总”是指总是、一直。 ④“或”是指静止和匀速直线运动必居其一； ⑤牛顿第一定律是由实验加推理得出来的； ⑥牛顿第一定律间接说明了力是改变物体运动状态的原因。 3、惯性 （1）概念：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。 （2）影响因素：惯性大小只与质量有关。 （3）惯性的相关现象：刹车和启动时人会前倾和后仰，绊倒等等。 （4）惯性的利用：紧固锤头，跳远，弹掉衣服上的灰尘等。 （5）惯性的危害和防范：交通工具必须配备刹车系统，行驶时要保持一定的安全距离；乘客与驾驶员必须系上安全带，以免造成危险。 注：惯性是物体的一种性质，不是力。描述时不能说受到惯性（的作用）或受到惯性力，应说由于惯性或具有惯性。 教材习题01 同学们在一起讨论运动和力的关系。甲同学认为，一切物体只有受力才能保持匀速直线运动，不受力总是静止的；乙同学认为，一切物体只有受力才能保持静止状态，不受力总是做匀速直线运动。他们的说法对吗？为什么？ 解题方法 物体不受力或所受合力为零时保持静止或匀速直线运动。力是改变物体运动状态的原因。 …… 【答案】他们的说法都不对。 物体受力后，运动状态要发生变化，不可能保持匀速直线运动状态或静止状态。如果物体没有受力，根据牛顿第一定律，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。换言之，物体不受力时，就可以处于匀速直线运动状态，也可以处于静止状态。 教材习题02 如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出，而上面的棋子落下。你能解释这是为什么吗？ 解题方法 根据惯性来分析：物体原有状态→受力作用的物体的状态→未受该力作用物体的运动状态 …… 【答案】击打棋子前，棋子是静止的。击打其中一个棋子后，这一棋子因受击打力而飞出，上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态，不会飞出，但因重力的作用而落下。 教材习题03 分析下列现象是怎样利用惯性的？ （1）通过拍打衣服清除衣服上面的浮灰。 （2）标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑。 解题方法 根据惯性来分析：物体原有状态→受力作用的物体的状态→未受该力作用物体的运动状态 …… 【答案】（1）拍打衣服前，浮灰在衣服上是静止的。拍打衣服后，衣服因受力改变运动状态而振动，浮灰由于惯性，还要保持原来的静止状态。所以浮灰与衣服分离，即通过拍打衣服，清除了上面的浮灰。 （2）标枪运动员携带标枪助跑，目的是要标枪能在出手前具有一定的速度，从而利用标枪自身的惯性，使他在空中继续前进。 教材习题04 在一列匀速直线行驶的列车内，一位同学相对于车厢竖直向上跳起，他是否会落在车厢内原来的起跳点？说出你的理由。 解题方法 根据惯性来分析：物体原有状态→受力作用的物体的状态→未受该力作用物体的运动状态 …… 【答案】会落在车厢内原来的起跳点。 原因是，起跳前该同学与车一起向前运动，起跳以后，由于惯性他还要保持原来的运动状态与车一起向前运动，所以落下后还会落在车厢内原来的起跳点。 教材习题05 在雨雪天等恶劣天气条件下，路面湿滑，车辆的制动距离会增加。为了防止因惯性导致的交通事故，驾驶员应减速慢行，保持安全距离，以便在紧急情况下有足够的时间和距离来刹车‌。 解题方法 惯性的危害和防范。因为惯性，车辆制动后还会滑行一段距离，雨雪天气车辆所受阻力减小，速度减小变慢，滑行距离变远。 …… 【答案】在雨雪天等恶劣天气条件下，路面湿滑，车辆的制动距离会增加。为了防止因惯性导致的交通事故，驾驶员应减速慢行，保持安全距离，以便在紧急情况下有足够的时间和距离来刹车‌。 考点一 阻力对运动的影响 1．如图所示，小明正在玩滑板车，停止蹬地后，滑板车最终会停下来，是因为 。在滑行时，若一切外力突然消失，滑板车将 。对于运动和力的关系，历史上曾有两位物理学家的观点不同，亚里士多德认为：运动需要力来维持；伽利略认为：运动不需要力来维持，你认为： 的观点是正确的。 【答案】 力能改变物体的运动状态 做匀速直线运动 伽利略 【详解】[1]停止蹬地后，滑板车在摩擦力的作用下最终会停下来，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]在滑行时，若一切外力突然消失，由牛顿第一定律可知，滑板车的运动状态将不会发生改变，即滑板车将做匀速直线运动。 [3]物体在不受力时可以保持匀速直线运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，即运动不需要力来维持，所以伽利略的说法是正确的。 2．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中： (1)为了改变小车受到的阻力，应分别将毛巾、棉布铺在 （斜面/长木板/斜面和长木板）上。 (2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是： 。 (3)结论：表面越光滑，速度减小得越 （快/慢）。 (4)推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 。 (5)在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示，若不计空气，炸弹与飞机的位置关系为___________图。 A． B． C． D． 【答案】(1)长木板 (2)使小车的速度相同 (3)慢 (4)匀速直线运动 (5)D 【详解】（1）在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小。 （2）实验中为了使小车的速度相同，需要让小车从斜面的同一高度由静止滑下。 （3）实验中，阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面运动的距离来体现的，由实验现象知，表面越光滑，阻力越小，速度改变的越慢，滑行距离越远。 （4）由（3）推理得出：如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将一直做匀速直线运动。 （5）不计空气对炸弹的阻力，在水平方向上，炸弹与飞机的速度相等，它们相对静止，同时弹药在离开飞机后做加速运动，相同时间弹药间的距离会越来越远，由图示可知，炸弹与飞机的位置关系为D图。 3．小杰学习了力与运动的知识后，又查阅了相关资料。事实上“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。 A．从P点静止释放 B．从P点静止释放，并依次降低斜面倾斜度 C．P点静止释放 (1)伽利略经过如图的实验和推理得出结论：如果没有摩擦力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出如图中各实验和推理的先后顺序： （用字母表示）； (2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：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直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？ ； (3)在实验的基础上，通过理想化推理得出结论的方法还可用于研究 （填写实验名称即可）。 【答案】(1)C、A、B (2)没有对静止物体不受力时的情况做出描述 (3)真空是否能传声 【详解】（1）伽利略的实验和推理过程可知，他先研究了有阻力的情况，再假设出没有阻力时，小球上升高度的情况，最后继续推理得出，如果没有摩擦力和空气阻力的影响在水平面上运动的物体将会一直运动下去。因此伽利略各实验和推理的先后顺序：C、A、B。 （2）由笛卡尔的结论可知，他的结论只描述了运动物体不受力时的情况，没有对静止物体不受力时的情况做出描述。因此，相对于牛顿第一定律，笛卡尔观点的不足之处在于：没有对静止物体不受力时的情况做出描述。 （3）生活中不受力的物体不存在，牛顿第一定律不能用实验来直接证明，牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理归纳概括出来的；在实验的基础上，通过理想化推理得出结论的方法还可用于研究真空不能传声。 考点二 牛顿第一定律 4．滑板是一项很酷的运动。当小科以速度v冲到如图所示的位置时，若其所受外力全部消失，则小科与滑板将（   ） A．在最高点停下来 B．斜向上做匀速直线运动 C．沿斜坡自由滑下来 D．沿水平方向做匀速直线运动 【答案】B 【详解】当小科以速度v冲到题图中位置时（还没有到斜坡顶端），若其所受外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，他将保持这一瞬间的运动状态不变，即小科与滑板将斜向上做匀速直线运动。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．[科学推理]根据实验推论判断，当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时，假设小球受到的力全部消失，小球处于怎样的运动状态？下列选项中正确的是（　　） A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．保持静止状态 【答案】D 【详解】当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时，速度为0，假设小球受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持外力消失时的状态，保持静止状态，故D正确，ABC错误。 故选D。 6．关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（    ） A．牛顿第一定律是凭空想象出来的 B．物体只要运动，就一定受到力的作用 C．不受力的物体，只能保持静止状态 D．运动着的物体不受力时将做匀速直线运动 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律是在大量的实验的基础上经过科学推理而得到的，不是凭空想象出来的，故A错误；     BC．任何物体在没有受到外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，物体运动，不一定受到力的作用；不受力的物体，可能保持静止状态或匀速直线运动状态，故BC错误； D．运动着的物体如果不受力的作用，将做匀速直线运动，故D正确。 故选D。 7．如图所示，吊在天花板下面的电灯处于静止状态，某一时刻，吊线突然间断开的同时，若所受外力全部消失，则灯将会 （选填“静止”“匀速下落”或“加速下落”）。 【答案】静止 【详解】已知吊在天花板下面的电灯原来处于静止状态，若吊线突然间断开的同时，所受外力全部消失，则物体的运动状态将不做任何改变，即仍保持静止状态。 8．钢球沿如图所示光滑弧形轨道从A点滑到O点，如果钢球运动到O点时，受到的一切外力同时消失，则小钢球将沿路线 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）运动。    【答案】2 【详解】钢球到达O点的速度方向水平向右，如果钢球从O点飞出后，受到的一切外力同时消失，则小钢球将沿路线2做匀速直线运动。 考点三 惯性 9．关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．洒水车在工作过程中，因为匀速直线行驶，所以惯性不变 B．运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员具有惯性 C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止惯性带来的危害 D．锤头松动时，撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上，是由于惯性力的作用 【答案】B 【详解】A．匀速直线行驶的洒水车洒水时，洒水车的质量变小，惯性变小，故A错误； B．冲过终点的运动员不能马上停下来是因为他具有惯性，会保持原来的运动状态继续向前运动，故B正确； C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止利用惯性，使得铁饼能投掷更远，故C错误； D．锤头松动时，撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上是利用了惯性，惯性是一种性质，不是力，故D错误。 故选B。 10．如图所示，小球和小车先一起在水平桌面上做匀速直线运动，一段时间后，相机先后拍下了甲、乙两图片，拍照过程中小车可能（   ） A．向西减速 B．向西加速 C．向东减速 D．向东加速 【答案】C 【详解】由图知，以灯泡为参照物，甲、乙两图比较，小车是靠近灯泡的，所以小车向东运动；甲图中小球位于小车的左侧，乙图中小球位于小车的右侧，已知小车向东运动，而小球一段时间内从小车左侧运动到了小车右侧，可能原因是小车突然减速，小球由于惯性仍然以原来的速度向前运动造成的。综合分析可知，小车可能向东做减速运动。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．下列现象中，属于防范惯性带来危害的是（　　） A．通过拍打衣服清除它上面的浮灰 B．汽车的驾驶员和乘客系好安全带 C．撞击锤柄下端，可以使锤头紧套在锤柄上 D．标枪运动员为取得好成绩，投掷标枪前需要助跑 【答案】B 【详解】A．拍打衣服前衣服和浮灰一起静止，当拍打时衣服运动，浮灰由于惯性，还要保持原来的静止状态，所以浮灰从衣服上掉下来，这是利用惯性。故A不符合题意； B．汽车急刹车或减速时，人由于惯性会继续向前运动，使用安全带可以阻止人向前运动，避免造成人体伤害，因此系安全带可以防范惯性带来危害。故B符合题意； C．撞击锤柄下端时，锤柄停止运动，而锤头由于惯性继续向下运动，所以就使锤头套紧在锤柄上了，这是利用惯性。故C不符合题意； D．标枪运动员掷枪前助跑，因为标枪在手的作用下向前运动，当离开手后，由于惯性，标枪还要保持原来向前的运动状态，所以会继续向前运动，是利用惯性。故D不符合题意。 故选B。 12．舰载机在战斗前要抛掉副油箱，是为了 ，使自身的 容易改变，以提高舰载机的灵活性． 【答案】 减小质量（惯性） 运动状态 【解析】略 一、选择题 1．发现日月星辰的运转与苹果下落等有着某些相似，经过长时间的探索，建立了著名的万有引力定律，被誉为“经典力学奠基人”的物理学家是（　　） A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．杨振宁 【答案】B 【详解】牛顿是《自然哲学的数学原理》名著的作者，他在实验时发现白光可以分解成不同颜色的光，他发现日月星辰的运转与苹果下落等有着某些相似之处，经过猜想和长时间的探索，他发现了万有引力，被称为“经典力学奠基人”。伽利略研究了力与运动的关系，研究了单摆的等时性等，对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献；爱因斯坦提出了相对论；杨振宁在统计力学领域具有很大的成就，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变 B．物体不受力的作用时，一定处于静止状态 C．物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用 D．物体静止时，一定不受力的作用 【答案】C 【详解】A．物体受到力的作用时，可能运动状态发生改变，或形状发生改变，受到平衡力的作用时，运动状态不变。故A错误； B．物体不受力的作用时，属于平衡状态，处于静止或匀速直线运动，故B错误； C．物体运动状态发生改变时，即力的作用效果已经出现，则说明物体一定受到力的作用，故C正确； D．物体静止时，根据牛顿一定律可能不受力或受平衡力，故D错误。 故选C。 3．关于惯性现象和惯性，下列有关说法正确的是（　　） A．将衣服上的灰尘拍打掉，利用了灰尘的惯性 B．高速上车速越快，越难以刹车，是因为车速越大，惯性越大 C．第一个推翻力是维持物体运动状态原因的科学家是牛顿 D．外太空物体处于失重状态，物体没有惯性 【答案】A 【详解】A．将衣服上的灰尘拍打掉，当拍衣服时衣服运动，灰尘因为具有惯性会保持原来的运动状态，会和衣服分离，即利用了灰尘的惯性，故A正确； B．高速上车速越快，越难以刹车，是由于车具有惯性，会保持原来的运动状态，速度越大，相同时间内通过的路程长，惯性与速度无关，故B错误； C．伽利略利用理想斜面法第一个推翻力是维持物体运动状态原因，故C错误； D．惯性的大小与质量有关，外太空物体处于失重状态，仍然具有惯性，故D错误。 故选A。 4．如图所示，这是运动会中学生跳远的示意图。若某同学跳到最高点时所受到的力全部消失，则他会（　　） A．保持静止 B．竖直方向掉下来 C．斜向上做匀速直线运动 D．水平方向做匀速直线运动 【答案】D 【详解】同学起跳后，由于惯性，上升到最高点时，水平方向速度不为零，若此时受到的力全部消失，它将保持水平方向匀速直线运动状态，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．如图是樊振东打乒乓球时的情景，下列说法正确的是（    ） A．乒乓球在空中飞行的过程中，只受到空气阻力的作用 B．乒乓球被击打后在空中能继续飞行，是受到惯性的作用 C．乒乓球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变 D．乒乓球在空中飞行的过程中，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 【答案】C 【详解】A．乒乓球在空中飞行的过程中，受到重力和空气阻力的作用，故A错误； B．乒乓球之所以能在空中继续飞行，是因为它具有惯性，即保持其原有运动状态的性质，不能描述为“受到惯性”，故B错误； C．乒乓球在空中飞行的过程中，受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力，所以乒乓球的运动状态一定发生改变，故C正确； D．乒乓球在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态，沿原来的方向做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 6．下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．抛出去的篮球由于受到惯性的作用能在空中继续向前飞行 B．运动员起跑时用力蹬地，是为了增大惯性提高成绩 C．物体运动时具有惯性，静止时不具有惯性 D．汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害 【答案】D 【详解】A．惯性不是力，只能说具有惯性，不能说受到惯性，故A错误； B．运动员起跑时用力蹬地只是让人能向上跳起，利用了物体间力的作用是相互的，不是利用了惯性，故B错误； C．一切物体都具有惯性，故C错误； D．汽车在转弯时如果不减速慢行，会由于惯性继续保持原来的方向运动，易造成侧翻等事故，故汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害，故D正确。 故选D。 7．（多选）日常生活中，惯性现象既有利又有弊。以下属于利用惯性的是（　　） A．“抖”落衣服上的灰尘 B．百米运动员起跑时后脚蹬踏板 C．跳远运动员跳远时助跑 D．小汽车里司机系上安全带 【答案】AC 【详解】A．抖落衣服上的灰尘，即原来衣服和灰尘都处于运动状态，但运动到一定程度后，衣服静止，而灰尘由于惯性继续运动，即灰尘会与衣服分离，是利用惯性，故A符合题意； B．百米运动员起跑时后脚蹬踏板，利用了物体间力的作用是相互的，故B不符合题意； C．跳远运动员跳远时助跑，即原来运动员处于运动状态，当起跳后，运动员由于惯性仍保持运动状态，故这样可以让跳远运动员跳得更远，是利用惯性，故C符合题意； D．小汽车里司机系上安全带，是为了防止惯性带来的危害，故D不符合题意。 故选AC。 8．（多选）小明坐在一辆沿平直铁轨行驶的动车中，向空中竖直抛出一包纸巾，纸巾下落后落在了他后方的乘客的身上，他慌忙进行道歉，并思考：此时动车的运动状态可能是（    ） A．若小明面朝动车行驶方向，则动车可能正在加速 B．若小明面朝动车行驶方向，则动车可能正在减速 C．若小明背向动车行驶方向，则动车可能正在加速 D．若小明背向动车行驶方向，则动车可能正在减速 【答案】AD 【详解】A．若小明面朝动车行驶方向且动车加速，向上抛出的纸巾在竖直方向运动的同时由于惯性要以原来的速度向前运动，会落到他后方乘客身上，故A符合题意； B．若小明面朝动车行驶方向且动车减速，向上抛出的纸巾在竖直方向运动的同时由于惯性要以原来的速度向前运动，会落到他前方乘客身上，故B不符合题意； C．若小明背向动车行驶方向且动车加速，向上抛出的纸巾在竖直方向运动的同时由于惯性要以原来的速度向前运动，会落到他前方乘客身上，故C不符合题意； D．若小明背向动车行驶方向且动车减速，向上抛出的纸巾在竖直方向运动的同时由于惯性要以原来的速度向前运动，会落到他后方乘客身上，故D符合题意。 故选AD。 二、填空题 9．2023年杭州亚运会，中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最低点C竖直上升至最高点A的简化图。运动员在重力作用下减速上升说明力是 （填“改变”或“维持”）物体运动状态的原因；若运动员上升到最高点时，重力突然消失，运动员将处于 状态。 【答案】 改变 静止 【详解】[1]物体的运动状态包括速度的大小和方向，当物体受到力的作用时，其速度或方向可能会发生变化；在运动员减速上升的例子中，虽然运动员的初始运动方向是向上，但由于受到重力的作用，他的速度在减小，即他的运动状态发生了改变。 [2]根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；当运动员运动到最高点时，运动员静止，若此时所受的所有的力全部消失，他会处于静止状态。 10．如图所示，一个密闭的玻璃管放在平板车上，玻璃管中装有水，管中留有一个小气泡。如图所示，当向右做匀速直线运动的车碰到障碍物时，气泡向 运动；就水和气泡运动状态的变化情况进行分析，产生这种现象的根本原因是 。 【答案】 左 水的质量比气泡的质量大，水的惯性比气泡的惯性大 【详解】[1]如图，平板车向右做匀速直线运动时玻璃管中的水同步向右做匀速直线运动，当平板车碰到障碍物时，玻璃管中的水因具有惯性继续保持向右运动，会将气泡挤向左方，则气泡向左运动。 [2]产生这种现象的根本原因是因为水的质量比气泡的质量大，所以水的惯性比气泡的惯性大。 11．驾驶室驾驶员头后都有一个“头枕”，其作用能减小因车子 （选填“突然加速”或“紧急刹车”）而对驾驶员造成的伤害。 【答案】突然加速 【详解】当小汽车突然加速时，车速变大，人由于惯性要保持原来的运动状态，人的头部向后仰，此时“头枕”对人有保护作用。 12．“泰坦尼克”号在撞上冰山前就已经发现了前方的冰山而紧急减速并改变航向，但由于轮船的 （选填“质量”或“速度”）太大， 巨大的 使得轮船难以很快改变其原先的运动状态，最终撞上冰山而沉没。 【答案】 质量 惯性 【详解】[1][2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小只与质量有关。“泰坦尼克”号质量太大， 惯性太大，巨大的惯性使得轮船难以很快改变其原先的运动状态，所以最终撞上冰山而沉没。 三、实验题 13．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。小张设计了以下实验：将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面的顶端静止开始运动，观察小车在水平毛巾表面滚动的距离，如下图；再更换报纸和去掉报纸，重复上述操作。 (1)让静止的小车从斜面的相同高度静止滑下，目的是 ； (2)图甲、乙、丙三个图是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面的“速度与路程”图象。 ①由图可知：在水平面运动的过程中，小车所受阻力越小，减速越 （选填“少”或“慢”）； ②小车仍在同一斜面顶端静止释放，在水平面上若阻力为零，在图丁中，画出小车在斜面和水平面的“速度与路程”图象。( ) 【答案】(1)使小车到达水平面时具有相同的速度 (2) 慢 【详解】（1）小车到达水平面的速度取决于开始运动的高度，所以让静止的小车从斜面的相同高度滚下的目的就是使小车到达水平面时具有相同的速度。 （2）[1]由图像可知，从毛巾到报纸到木板，小车受到的阻力逐渐变小，路程越来越远，即：运动小车所受的阻力越小，减速越慢，向前滑行的距离越长。 [2]小车仍在同一斜面顶端静止释放，速度越来越大，到达水平面后，如果阻力为0，小车将会以恒定的速度一直运动下去，故应为匀速直线运动，因此图像如图所示： 14．两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）使小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。 ①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同； ②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，速度减小的越 （选填“快”或“慢”），运动的距离越 （选填“近”或“远”）。 （2）伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】 初速度 慢 越远 不需要 甲 【详解】（1）[1]为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法。 [2][3]由实验知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远，速度减小得越慢。 （2）[4]如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去，说明物体运动不需要力来维持。 [5]实际实验中存在阻力，小球不能到达原来的高度，故图乙是伽利略的实验示意图，由实验推理知若不受阻力，小球会上升到原来的高度，则图甲是伽利略的推理示意图。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 牛顿第一定律 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（3大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1． 通过实验，确认阻力对物体运动的影响。 2． 经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，认识牛顿第一定律。 3． 能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性，能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。 1、阻力对运动的影响 （1）物理学历史上对运动和力的关系的观点 ①亚里士多德：力是维持物体运动状态的原因。 ②伽利略：力是改变物体运动状态的原因。 （2）实验：探究阻力对运动的影响 如图所示，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在棉布上滑行的距离；去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离。 分析：去掉木板上的棉布，运动的小车所受的阻力减小，向前滑行的距离变大，速度减小地越慢。进一步推理可知：如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 2、牛顿第一定律 （1）内容：内容：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。 （2）理解： ①适用范围为一切物体； ②适用条件为不受力或所受合力为0； ③“总”是指总是、一直。 ④“或”是指静止和匀速直线运动必居其一； ⑤牛顿第一定律是由实验加推理得出来的； ⑥牛顿第一定律间接说明了力是改变物体运动状态的原因。 3、惯性 （1）概念：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。 （2）影响因素：惯性大小只与质量有关。 （3）惯性的相关现象：刹车和启动时人会前倾和后仰，绊倒等等。 （4）惯性的利用：紧固锤头，跳远，弹掉衣服上的灰尘等。 （5）惯性的危害和防范：交通工具必须配备刹车系统，行驶时要保持一定的安全距离；乘客与驾驶员必须系上安全带，以免造成危险。 注：惯性是物体的一种性质，不是力。描述时不能说受到惯性（的作用）或受到惯性力，应说由于惯性或具有惯性。 教材习题01 同学们在一起讨论运动和力的关系。甲同学认为，一切物体只有受力才能保持匀速直线运动，不受力总是静止的；乙同学认为，一切物体只有受力才能保持静止状态，不受力总是做匀速直线运动。他们的说法对吗？为什么？ 解题方法 物体不受力或所受合力为零时保持静止或匀速直线运动。力是改变物体运动状态的原因。 …… 【答案】他们的说法都不对。 物体受力后，运动状态要发生变化，不可能保持匀速直线运动状态或静止状态。如果物体没有受力，根据牛顿第一定律，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。换言之，物体不受力时，就可以处于匀速直线运动状态，也可以处于静止状态。 教材习题02 如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出，而上面的棋子落下。你能解释这是为什么吗？ 解题方法 根据惯性来分析：物体原有状态→受力作用的物体的状态→未受该力作用物体的运动状态 …… 【答案】击打棋子前，棋子是静止的。击打其中一个棋子后，这一棋子因受击打力而飞出，上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态，不会飞出，但因重力的作用而落下。 教材习题03 分析下列现象是怎样利用惯性的？ （1）通过拍打衣服清除衣服上面的浮灰。 （2）标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑。 解题方法 根据惯性来分析：物体原有状态→受力作用的物体的状态→未受该力作用物体的运动状态 …… 【答案】（1）拍打衣服前，浮灰在衣服上是静止的。拍打衣服后，衣服因受力改变运动状态而振动，浮灰由于惯性，还要保持原来的静止状态。所以浮灰与衣服分离，即通过拍打衣服，清除了上面的浮灰。 （2）标枪运动员携带标枪助跑，目的是要标枪能在出手前具有一定的速度，从而利用标枪自身的惯性，使他在空中继续前进。 教材习题04 在一列匀速直线行驶的列车内，一位同学相对于车厢竖直向上跳起，他是否会落在车厢内原来的起跳点？说出你的理由。 解题方法 根据惯性来分析：物体原有状态→受力作用的物体的状态→未受该力作用物体的运动状态 …… 【答案】会落在车厢内原来的起跳点。 原因是，起跳前该同学与车一起向前运动，起跳以后，由于惯性他还要保持原来的运动状态与车一起向前运动，所以落下后还会落在车厢内原来的起跳点。 教材习题05 在雨雪天等恶劣天气条件下，路面湿滑，车辆的制动距离会增加。为了防止因惯性导致的交通事故，驾驶员应减速慢行，保持安全距离，以便在紧急情况下有足够的时间和距离来刹车‌。 解题方法 惯性的危害和防范。因为惯性，车辆制动后还会滑行一段距离，雨雪天气车辆所受阻力减小，速度减小变慢，滑行距离变远。 …… 【答案】在雨雪天等恶劣天气条件下，路面湿滑，车辆的制动距离会增加。为了防止因惯性导致的交通事故，驾驶员应减速慢行，保持安全距离，以便在紧急情况下有足够的时间和距离来刹车‌。 考点一 阻力对运动的影响 1．如图所示，小明正在玩滑板车，停止蹬地后，滑板车最终会停下来，是因为 。在滑行时，若一切外力突然消失，滑板车将 。对于运动和力的关系，历史上曾有两位物理学家的观点不同，亚里士多德认为：运动需要力来维持；伽利略认为：运动不需要力来维持，你认为： 的观点是正确的。 2．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中： (1)为了改变小车受到的阻力，应分别将毛巾、棉布铺在 （斜面/长木板/斜面和长木板）上。 (2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是： 。 (3)结论：表面越光滑，速度减小得越 （快/慢）。 (4)推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 。 (5)在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示，若不计空气，炸弹与飞机的位置关系为___________图。 A． B． C． D． 3．小杰学习了力与运动的知识后，又查阅了相关资料。事实上“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。 A．从P点静止释放 B．从P点静止释放，并依次降低斜面倾斜度 C．P点静止释放 (1)伽利略经过如图的实验和推理得出结论：如果没有摩擦力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出如图中各实验和推理的先后顺序： （用字母表示）； (2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：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直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？ ； (3)在实验的基础上，通过理想化推理得出结论的方法还可用于研究 （填写实验名称即可）。 考点二 牛顿第一定律 4．滑板是一项很酷的运动。当小科以速度v冲到如图所示的位置时，若其所受外力全部消失，则小科与滑板将（   ） A．在最高点停下来 B．斜向上做匀速直线运动 C．沿斜坡自由滑下来 D．沿水平方向做匀速直线运动 5．[科学推理]根据实验推论判断，当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时，假设小球受到的力全部消失，小球处于怎样的运动状态？下列选项中正确的是（　　） A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．保持静止状态 6．关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（    ） A．牛顿第一定律是凭空想象出来的 B．物体只要运动，就一定受到力的作用 C．不受力的物体，只能保持静止状态 D．运动着的物体不受力时将做匀速直线运动 7．如图所示，吊在天花板下面的电灯处于静止状态，某一时刻，吊线突然间断开的同时，若所受外力全部消失，则灯将会 （选填“静止”“匀速下落”或“加速下落”）。 8．钢球沿如图所示光滑弧形轨道从A点滑到O点，如果钢球运动到O点时，受到的一切外力同时消失，则小钢球将沿路线 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）运动。    考点三 惯性 9．关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．洒水车在工作过程中，因为匀速直线行驶，所以惯性不变 B．运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员具有惯性 C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止惯性带来的危害 D．锤头松动时，撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上，是由于惯性力的作用 10．如图所示，小球和小车先一起在水平桌面上做匀速直线运动，一段时间后，相机先后拍下了甲、乙两图片，拍照过程中小车可能（   ） A．向西减速 B．向西加速 C．向东减速 D．向东加速 11．下列现象中，属于防范惯性带来危害的是（　　） A．通过拍打衣服清除它上面的浮灰 B．汽车的驾驶员和乘客系好安全带 C．撞击锤柄下端，可以使锤头紧套在锤柄上 D．标枪运动员为取得好成绩，投掷标枪前需要助跑 12．舰载机在战斗前要抛掉副油箱，是为了 ，使自身的 容易改变，以提高舰载机的灵活性． 一、选择题 1．发现日月星辰的运转与苹果下落等有着某些相似，经过长时间的探索，建立了著名的万有引力定律，被誉为“经典力学奠基人”的物理学家是（　　） A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．杨振宁 2．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变 B．物体不受力的作用时，一定处于静止状态 C．物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用 D．物体静止时，一定不受力的作用 3．关于惯性现象和惯性，下列有关说法正确的是（　　） A．将衣服上的灰尘拍打掉，利用了灰尘的惯性 B．高速上车速越快，越难以刹车，是因为车速越大，惯性越大 C．第一个推翻力是维持物体运动状态原因的科学家是牛顿 D．外太空物体处于失重状态，物体没有惯性 4．如图所示，这是运动会中学生跳远的示意图。若某同学跳到最高点时所受到的力全部消失，则他会（　　） A．保持静止 B．竖直方向掉下来 C．斜向上做匀速直线运动 D．水平方向做匀速直线运动 5．如图是樊振东打乒乓球时的情景，下列说法正确的是（    ） A．乒乓球在空中飞行的过程中，只受到空气阻力的作用 B．乒乓球被击打后在空中能继续飞行，是受到惯性的作用 C．乒乓球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变 D．乒乓球在空中飞行的过程中，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 6．下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．抛出去的篮球由于受到惯性的作用能在空中继续向前飞行 B．运动员起跑时用力蹬地，是为了增大惯性提高成绩 C．物体运动时具有惯性，静止时不具有惯性 D．汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害 7．（多选）日常生活中，惯性现象既有利又有弊。以下属于利用惯性的是（　　） A．“抖”落衣服上的灰尘 B．百米运动员起跑时后脚蹬踏板 C．跳远运动员跳远时助跑 D．小汽车里司机系上安全带 8．（多选）小明坐在一辆沿平直铁轨行驶的动车中，向空中竖直抛出一包纸巾，纸巾下落后落在了他后方的乘客的身上，他慌忙进行道歉，并思考：此时动车的运动状态可能是（    ） A．若小明面朝动车行驶方向，则动车可能正在加速 B．若小明面朝动车行驶方向，则动车可能正在减速 C．若小明背向动车行驶方向，则动车可能正在加速 D．若小明背向动车行驶方向，则动车可能正在减速 二、填空题 9．2023年杭州亚运会，中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最低点C竖直上升至最高点A的简化图。运动员在重力作用下减速上升说明力是 （填“改变”或“维持”）物体运动状态的原因；若运动员上升到最高点时，重力突然消失，运动员将处于 状态。 10．如图所示，一个密闭的玻璃管放在平板车上，玻璃管中装有水，管中留有一个小气泡。如图所示，当向右做匀速直线运动的车碰到障碍物时，气泡向 运动；就水和气泡运动状态的变化情况进行分析，产生这种现象的根本原因是 。 11．驾驶室驾驶员头后都有一个“头枕”，其作用能减小因车子 （选填“突然加速”或“紧急刹车”）而对驾驶员造成的伤害。 12．“泰坦尼克”号在撞上冰山前就已经发现了前方的冰山而紧急减速并改变航向，但由于轮船的 （选填“质量”或“速度”）太大， 巨大的 使得轮船难以很快改变其原先的运动状态，最终撞上冰山而沉没。 三、实验题 13．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。小张设计了以下实验：将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面的顶端静止开始运动，观察小车在水平毛巾表面滚动的距离，如下图；再更换报纸和去掉报纸，重复上述操作。 (1)让静止的小车从斜面的相同高度静止滑下，目的是 ； (2)图甲、乙、丙三个图是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面的“速度与路程”图象。 ①由图可知：在水平面运动的过程中，小车所受阻力越小，减速越 （选填“少”或“慢”）； ②小车仍在同一斜面顶端静止释放，在水平面上若阻力为零，在图丁中，画出小车在斜面和水平面的“速度与路程”图象。( ) 14．两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）使小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。 ①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同； ②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，速度减小的越 （选填“快”或“慢”），运动的距离越 （选填“近”或“远”）。 （2）伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 （选填“甲”或“乙”）。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$