内容正文:
8.1牛顿第一定律
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。
知识点一:阻力对物体运动的影响
1. 两种观点
物理学家
亚里士多德
伽利略
生活现象
拉小车,小车走,不拉小车,它就停下来
小车开始运动是因为受到拉力,不拉之后停下来时因为收到阻力
只有不断地给是球施加力,它才会一直运动,不然就会停下来
尼球开始运动是因为受到人踢球的力,最后在地面停下来是因为受到她面的阻力
观点
如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用,如果这个力被撤销,物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”
物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力,即力是改变物体运动状态的原因
2. 实验探究:阻力对物体运动的影响
(1)让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较。
(2)实验结论:小车受到摩擦力越小,小车的速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
(3)由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动。
(4)实验方法:控制变量法、转换法、理想实验法
知识点二:牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律的建立过程
(1)伽利略结论:物理学家伽利略通过斜面小球实验认识到运动物体受到的阻力越小,它的速度减小的越慢,运动时间越长,物体的运动不需要力来维持。他进一步推论,若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。
(2)笛卡尔观点:法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充:运动的物体在不受外力的情况下,它将速度不变、方向不变的永远运动下去,即作匀速直线运动。
(3)英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,对大量的实验事实进行了深入研究,总结出牛顿第一定律。
2.内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
【注意】(1)“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
(2)“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
(3)“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
(4)牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
(5)运动的物体并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
知识点三:惯性
1.惯性:从牛顿第一定律可以知道,一切物体都有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质,我们就把这个性质叫做惯性,所以牛顿第一定律又称为惯性定律。
2.理解惯性:
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性。
(2)惯性与物体的运动状态无关,当物体静止时,它一直想保持这种静止状态;当物体运动时,它一直想保持那一时刻的速度做匀速直线运动。即在不受力或合外力为零的情况下,惯性表现为保持原来的运动状态。
(3)惯性与是否受力无关,与速度大小无关。
(4)惯性不是力:惯性是物体本身的一种性质;而力是两个物体间的相互作用。因此“惯性作用”“惯性力”“物体受到惯性”等说法都是错误的。只能说“具有惯性”或“由于惯性”。
(5)惯性的大小:惯性的大小由质量来衡量,质量越大的物体,惯性越大。
【点拨】不要误认为惯性的大小与速度有关。假如惯性大小与速度有关,则物体的速度越大惯性越大,速度越小惯性越小,进一步推理得到:当物体的速度为零时,物体就不再具有惯性,但一切物体在任何情况下都有具有惯性,由此可见,惯性大小与速度无关。
3.解释惯性现象:
解释惯性现象的环节:
(1)确定研究物体;
(2)说明该物体原来处于什么状态;
(3)弄清物体(或物体的哪一部分)因受到力的作用而改变了原来的运动状态;
(4)说明物体(或物体的哪一部分)由于惯性仍保持原来的静止或运动状态。
【实例分析】
如图所示,拨动弹簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗?
①确定研究物体(小球);②说明该物体原来处于什么状态(小球处于静止状态);③弄清物体(金属片)因受到力的作用而改变了原来的运动状态;④说明物体(小球)由于惯性仍保持原来的静止状态。
【解释】金属片被弹出时,上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态,所以小球不会随金属片飞出。
4.惯性的利用和防止
(1)利用惯性的现象
①使锤头套紧在手柄上;②运动员跳远时助跑;③投掷铅球;④拍打垫子,使上面的灰尘脱落。
(2)防止惯性带来的危害
①司机和前排乘客系安全带;②保持车距;③车辆限载限速行驶
【考点一:探究阻力对物体运动的影响】
如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明同学让小车自斜面上某位置滑下,分别观察小车从斜面上滑下后,在水平面上运动的距离,同时用小红旗标记小车在平面上停止后所处的位置,根据实验情形回答下面的问题;
(1)为了使小车到达水平面时的速度相同,下列要求正确的是 (填选项前字母);此处应用的实验方法是 ;
A.斜面必须光滑
B.小车必须从斜面上同一位置由静止滑下
C.斜面倾斜程度必须不同
D.小车必须从斜面上不同位置由静止滑下
(2)小明完成实验后,记录现象如图甲、乙、丙所示,他对实验进行了以下逻辑分析;
①实验前选择 不同的毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,目的使小车在水平面上滑行时受到大小不同的阻力;
②小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ,小车最终在水平面上停下来,是因为 ;
③小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行距离越 ;
(3)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
【答案】 B 控制变量法 接触面粗糙程度 惯性 受到阻力 慢 远 匀速
【详解】(1)[1]为了使小车到达水平面时的速度相等,则应控制斜面的粗糙程度相同,斜面倾斜程度相同,然后让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑,故B正确,ACD错误。
故选B。
[2]由于实验中控制控制斜面的粗糙程度相同,斜面倾斜程度相同,从斜面上同一位置由静止滑下,所以运用了控制变量法。
(2)①[3]实验前用毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,由于毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同,所以小车在水面上受到的阻力大小不同。
②[4]由于小车具有惯性,所以小车到达水平面后,保持原来的运动状态不变,所以小车不能立即停下来。
[5]由于小车在水平面上运动时,受到阻力,所以小车在阻力的作用下,最终会停止。
③[6][7]由图可知,木板的表面最光滑,则小车在木板表面受到阻力最小,小车在木板上运动的距离最长,所以小车在木板上运动的速度减小的越慢,故可得水平面越光滑,小车运动的距离越远。
(3)[8]由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,所以当小车在水平面上所受的阻力为零时,小车运动的速度不再减小,小车将保持原来的运动速度,做匀速直线运动。
1-1. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。
(1)实验中让小车从斜面的同一高度由静止滑下,这样能够使小车到达水平面起始端的速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中在木板表面铺上不同的材料,可以改变小车在前进过程中所受 ;
(3)实验中,阻力对物体运动的影响是通过 体现的。根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”);
(4)推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持 运动状态;
(5)本实验中主要用到的科学研究方法有 (写一种即可);
(6)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 ,运动的小车最终会停下来是因为受到 的作用。
【答案】 相等 摩擦力的大小 小车在水平面上滑行距离的远近 小 远 匀速直线 控制变量法或转换法 惯性 阻力
【详解】(1)[1]让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是:当小车到达水平面时,使小车的速度相同,这里用到了控制变量法。
(2)[2]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摩擦阻力大小。
(3)[3]该实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面上滑行距离的远近来体现的,阻力越小,滑行距离越远。
[4][5]由实验知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车在水平面上运动的距离越远。
(4)[6]由实验推理得出:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的运动速度不变,它将保持原来的速度做匀速直线运动。
(5)[7]由 (1)知此实验用到了控制变量法,由(3)知此实验用到了转换法。
(6)[8][9]小车从斜面上滑下时,由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动;力可以改变物体的运动状态,小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力的作用。
【考点二:牛顿第一定律的内容及理解】
2. 下列叙述中不符合物理史实的是( )
A.亚里士多德认为要维持物体的运动,就必须给它施加一定的力,不受力而能够一直运动的物体是不存在的
B.意大利物理学家伽利略通过理想实验发现:运动物体如果不受其他力的作用,将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去
C.牛顿是英国著名的物理学家和数学家,他发现了万有引力定律和光的色散,总结了牛顿运动三定律,奠定了经典物理学的基础
D.牛顿总结了伽利略等人的研究成果,并通过大量实验证明了牛顿第一定律
【答案】D
【详解】古希腊的哲学家亚里士多德提出“运动需要力来维持”,后来意大利物理学家伽利略通过理想实验发现“运动不需要力来维持”,牛顿作为英国著名的物理学家和数学家,在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出牛顿第一定律,但是我们周围的物体,都要受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。此外,牛顿提出了万有引力定律,揭示了物体间引力的普遍性和规律性;牛顿进行了关于光的实验和研究,发现了光的色散现象,证明了白光是由各种颜色的光组成的;牛顿总结了牛顿运动三定律,阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,奠定了经典物理学的基础。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2-1. 关于牛顿第一定律,下例说法正确的是( B )
A.牛顿第一定律是用实验直接得到的一个科学的结论
B.牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理而概括出来的,是一个科学的理论
C.牛顿第一定律告诉我们,物体在不受外力作用时,能同时保持静止状态和匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律是理论推出的,所以不一定是正确的
【解析】牛顿第一定律的内容:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或者匀速直线运动状态。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过推理概括得到的科学的结论。故ACD错误,B正确。所以选B。
【考点三:根据牛顿第一定律判断物体的运动状态】
3. 人荡秋千荡到最低点时如果外力突然全部消失,人将会( )
A.静止 B.竖直掉下来
C.做匀速直线运动 D.做曲线运动
【答案】C
【详解】牛顿第一定律: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。荡秋千过程中,运动到最低点时有一定的速度,根据牛顿第一定律可知,秋千将做匀速直线运动。
故选C。
3-1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
3-2. 篮球是很多青少年喜欢的其中一项运动。篮球从地面弹起向上运动时,如果它所受的一切外力同时消失,那么它将( )
A.立刻停在空中 B.立刻向下加速运动
C.向上做匀速直线运动 D.先减速上升,后加速下降
【答案】C
【详解】根据牛顿第一定律可知,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;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;由于篮球从地面弹起向上运动时,是运动状态,所以当外力突然消失,篮球仍然保持原来的运动状态,故保持原来的速度做匀速直线运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【考点四:判断物体的运动状态是否发生改变】
4.下列情景中,物体的运动状态没有发生变化的是( )
A.减速进站的火车
B.空中匀速下落的降落伞
C.弯道匀速滑行的滑冰运动员
D.从树上落下的苹果
【答案】B
【详解】A.减速进站的火车,速度越来越小,故运动状态发生了改变,故A错误;
B.空中匀速下落的降落伞,速度大小和方向都不变,故运动状态没有发生改变,故B正确;
C.弯道匀速滑行的滑冰运动员,运动方向发生了改变,说明运动状态发生了改变,故C错误;
D.从树上落下的苹果,速度会越来越快,故运动状态发生了改变,故D错误。
故选B。
4-1下列给出的现象中,物体运动状态没有发生变化的是
A. 关闭发动机后向前滑行的汽车
B.汽车匀速转弯
C.正在空中匀速下降的伞兵
D.钟表来回摆动
【答案】C
【详解】A、关闭发动机后向前直线滑行的汽车,速度越来越小,运动状态改变了.不符合题意.
B、汽车匀速转弯,运动方向的改变了,运动状态改变了,不符合题意.
C、正在空中匀速直线下降的伞兵,运动状态没有改变.符合题意.
D、钟表来回摆动,速度大小和运动方向都改变了,运动状态改变了,不符合题意.
故选C.
【点睛】本题考查了运动状态变化是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变.
【考点五:惯性的概念及影响因素】
5.高速行驶的汽车紧急刹车时,车轮立即停止转动,而车由于具有 ,还会继续向前运动一段距离,这种性质与车的速度 ,与车的质量 (后两空均 选填“有关”或“无关”) 。
【答案】 惯性 无关 有关
【详解】[1][2][3]物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质是惯性,物体的惯性由物体质量决定,与物体的速度无关。高速行驶的汽车紧急刹车时,车轮会立即停止转动,而车由于具有惯性,仍会继续向前运动一段距离,这种性质与车的速度无关,与车的质量有关。
5-1下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
B.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性就被克服了
C.质量越大的物体惯性越大
D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况有关
【答案】C
【详解】ABD.一切物体在任何情况下都有惯性,物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关,所以人走路时有惯性,被绊倒时也有惯性,受外力作用后仍然有惯性,故ABD错误;
C.惯性是物体的固有属性,惯性大小只跟物体的质量有关,质量越大的物体惯性越大,故C正确。
故选C。
5-2. 对于惯性的下列认识,错误的是( )
A.物体的惯性与它静止还是运动无关 B.物体的惯性与它是否受力无关
C.物体的惯性与它受力大小无关 D.物体运动越快,惯性越大
【答案】D
【详解】一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其它因素均无关,故D错误,符合题意,ABC正确,不符合题意。
故选D。
【考点六:生活中的惯性现象】
6.如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A.头枕 头枕 B.安全带 安全带 C.安全带 头枕 D.头枕 安全带
【答案】D
【详解】小车突然加速时,车速变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部会向后仰,“头枕”对人有保护作用;当汽车紧急刹车时,人的下半身随车静止,而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以人会向前倾,所以需要系安全带以保证安全。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6-1生活中,人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )
A.运动员助跑跳远,利用了物体速度越大惯性越大的原理
B.拍打掉衣服上的灰尘,利用了衣服的惯性
C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤头的惯性
D.用力甩掉手上的水,利用了手停止运动后水产生的惯性
【答案】C
【详解】A.运动员助跑跳远,利用了人的惯性,但惯性大小只与质量有关,与运动速度无关,故A错误;
B.拍打掉衣服上的灰尘时,衣服受力运动,而灰尖由于惯性保持原来的静止状态,所以与衣服脱离,这是利用了灰尘的惯性,故B错误;
C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,锤柄遇到障碍物停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以就套紧在锤柄上了,这一过程利用了锤头的惯性,故C正确;
D.惯性是物体固有的性质,不是临时产生出来的,故D错误。
故选C。
【考点七:惯性的利用与危害防止】
7.下面是对生活中一些惯性现象的解释,正确的是( )
A.抛出去的实心球还会在空中运动一段时间,是因为实心球受到惯性的作用
B.跳远运动员助跑起跳,标枪运动员助跑投掷,都是为了增大惯性
C.小汽车配置安全气囊,可以减小车和司机及乘客的惯性
D.百米运动员到终点时不能立即停下而是继续奔跑一段距离,是因为运动员具有惯性
【答案】D
【详解】A.抛出去的实心球还会在空中运动一段时间,是因为实心球具有惯性,惯性不是力,不能用“受到”描述,故A错误;
B.跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,目的是获得跳起时具有更大的速度,由于惯性继续保持原来的运动状态不变,从而使运动员跳的更远;而惯性的大小只与物体的质量有关,跳远运动员助跑不能增大惯性,故B错误;
C.惯性大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,配备安全气囊是为了防止惯性带来的危害,不能减小惯性,故C错误;
D.惯性是物体保持原来运动状态的性质,百米运动员到终点时不能立即停下而是继续奔跑一段距离,是因为运动员具有惯性,故D正确。
故选D。
7-1如图所示的实例中,属于利用惯性的是( )
A.乘坐汽车时系好安全带 B.汽车在转弯时需要减速慢行
C.冰壶脱手之后继续前进 D.踢出去的足球会逐渐停下来
【答案】C
【详解】A.乘坐汽车时系好安全带,是为了防止惯性带来的危害,故A不符合题意;
B.汽车在转弯时需要减速慢行,是为了防止汽车由于惯性发生侧翻,故B不符合题意;
C.冰壶脱手之后继续前进,是由于冰壶具有惯性,是惯性的利用,故C符合题意;
D.踢出去的足球会逐渐停下来,是由于足球受到摩擦力作用,里可以改变物体的运动状态,故D不符合题意。
故选C。
7-2生活中我们可以利用惯性,但有些时候还要尽量避免惯性造成的伤害。下列图中惯性现象与其他三个不同的是( )
A. 纸飞机离开手以后继续飞行
B.跳远时助跑能跳的更远
C.开车要系安全带 D.锤几下锤柄锤头就牢牢地套在锤柄上了
【答案】C
【详解】A.纸飞机离开手后,由于惯性,继续保持运动状态,还会继续飞翔,这是利用了惯性;
B.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时,人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性;
C.司机在驾驶汽车时必须系上安全带是为了减小惯性带来的伤害,防止发生事故;
D.锤头和锤柄一起向下运动,当锤柄静止时,锤头由于惯性继续向下运动,则可以紧套在锤柄上,这是利用了惯性。
综上所述,C与其他三项不同,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
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8.1牛顿第一定律
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。
知识点一:阻力对物体运动的影响
1. 两种观点
物理学家
亚里士多德
伽利略
生活现象
拉小车,小车走,不拉小车,它就停下来
小车开始运动是因为受到拉力,不拉之后停下来时因为收到阻力
只有不断地给是球施加力,它才会一直运动,不然就会停下来
尼球开始运动是因为受到人踢球的力,最后在地面停下来是因为受到她面的阻力
观点
如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用,如果这个力被撤销,物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”
物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力,即力是改变物体运动状态的原因
2. 实验探究:阻力对物体运动的影响
(1)让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较。
(2)实验结论:小车受到摩擦力越小,小车的速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
(3)由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动。
(4)实验方法:控制变量法、转换法、理想实验法
知识点二:牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律的建立过程
(1)伽利略结论:物理学家伽利略通过斜面小球实验认识到运动物体受到的阻力越小,它的速度减小的越慢,运动时间越长,物体的运动不需要力来维持。他进一步推论,若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。
(2)笛卡尔观点:法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充:运动的物体在不受外力的情况下,它将速度不变、方向不变的永远运动下去,即作匀速直线运动。
(3)英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,对大量的实验事实进行了深入研究,总结出牛顿第一定律。
2.内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
【注意】(1)“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
(2)“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
(3)“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
(4)牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
(5)运动的物体并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
知识点三:惯性
1.惯性:从牛顿第一定律可以知道,一切物体都有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质,我们就把这个性质叫做惯性,所以牛顿第一定律又称为惯性定律。
2.理解惯性:
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性。
(2)惯性与物体的运动状态无关,当物体静止时,它一直想保持这种静止状态;当物体运动时,它一直想保持那一时刻的速度做匀速直线运动。即在不受力或合外力为零的情况下,惯性表现为保持原来的运动状态。
(3)惯性与是否受力无关,与速度大小无关。
(4)惯性不是力:惯性是物体本身的一种性质;而力是两个物体间的相互作用。因此“惯性作用”“惯性力”“物体受到惯性”等说法都是错误的。只能说“具有惯性”或“由于惯性”。
(5)惯性的大小:惯性的大小由质量来衡量,质量越大的物体,惯性越大。
【点拨】不要误认为惯性的大小与速度有关。假如惯性大小与速度有关,则物体的速度越大惯性越大,速度越小惯性越小,进一步推理得到:当物体的速度为零时,物体就不再具有惯性,但一切物体在任何情况下都有具有惯性,由此可见,惯性大小与速度无关。
3.解释惯性现象:
解释惯性现象的环节:
(1)确定研究物体;
(2)说明该物体原来处于什么状态;
(3)弄清物体(或物体的哪一部分)因受到力的作用而改变了原来的运动状态;
(4)说明物体(或物体的哪一部分)由于惯性仍保持原来的静止或运动状态。
【实例分析】
如图所示,拨动弹簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗?
①确定研究物体(小球);②说明该物体原来处于什么状态(小球处于静止状态);③弄清物体(金属片)因受到力的作用而改变了原来的运动状态;④说明物体(小球)由于惯性仍保持原来的静止状态。
【解释】金属片被弹出时,上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态,所以小球不会随金属片飞出。
4.惯性的利用和防止
(1)利用惯性的现象
①使锤头套紧在手柄上;②运动员跳远时助跑;③投掷铅球;④拍打垫子,使上面的灰尘脱落。
(2)防止惯性带来的危害
①司机和前排乘客系安全带;②保持车距;③车辆限载限速行驶
【考点一:探究阻力对物体运动的影响】
如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明同学让小车自斜面上某位置滑下,分别观察小车从斜面上滑下后,在水平面上运动的距离,同时用小红旗标记小车在平面上停止后所处的位置,根据实验情形回答下面的问题;
(1)为了使小车到达水平面时的速度相同,下列要求正确的是 (填选项前字母);此处应用的实验方法是 ;
A.斜面必须光滑
B.小车必须从斜面上同一位置由静止滑下
C.斜面倾斜程度必须不同
D.小车必须从斜面上不同位置由静止滑下
(2)小明完成实验后,记录现象如图甲、乙、丙所示,他对实验进行了以下逻辑分析;
①实验前选择 不同的毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,目的使小车在水平面上滑行时受到大小不同的阻力;
②小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ,小车最终在水平面上停下来,是因为 ;
③小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行距离越 ;
(3)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
1-1. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。
(1)实验中让小车从斜面的同一高度由静止滑下,这样能够使小车到达水平面起始端的速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中在木板表面铺上不同的材料,可以改变小车在前进过程中所受 ;
(3)实验中,阻力对物体运动的影响是通过 体现的。根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”);
(4)推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持 运动状态;
(5)本实验中主要用到的科学研究方法有 (写一种即可);
(6)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 ,运动的小车最终会停下来是因为受到 的作用。
【考点二:牛顿第一定律的内容及理解】
2. 下列叙述中不符合物理史实的是( )
A.亚里士多德认为要维持物体的运动,就必须给它施加一定的力,不受力而能够一直运动的物体是不存在的
B.意大利物理学家伽利略通过理想实验发现:运动物体如果不受其他力的作用,将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去
C.牛顿是英国著名的物理学家和数学家,他发现了万有引力定律和光的色散,总结了牛顿运动三定律,奠定了经典物理学的基础
D.牛顿总结了伽利略等人的研究成果,并通过大量实验证明了牛顿第一定律
2-1. 关于牛顿第一定律,下例说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是用实验直接得到的一个科学的结论
B.牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理而概括出来的,是一个科学的理论
C.牛顿第一定律告诉我们,物体在不受外力作用时,能同时保持静止状态和匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律是理论推出的,所以不一定是正确的
【考点三:根据牛顿第一定律判断物体的运动状态】
3. 人荡秋千荡到最低点时如果外力突然全部消失,人将会( )
A.静止 B.竖直掉下来
C.做匀速直线运动 D.做曲线运动
3-1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
3-2. 篮球是很多青少年喜欢的其中一项运动。篮球从地面弹起向上运动时,如果它所受的一切外力同时消失,那么它将( )
A.立刻停在空中 B.立刻向下加速运动
C.向上做匀速直线运动 D.先减速上升,后加速下降
【考点四:判断物体的运动状态是否发生改变】
4.下列情景中,物体的运动状态没有发生变化的是( )
A.减速进站的火车
B.空中匀速下落的降落伞
C.弯道匀速滑行的滑冰运动员
D.从树上落下的苹果
4-1下列给出的现象中,物体运动状态没有发生变化的是
A. 关闭发动机后向前滑行的汽车
B.汽车匀速转弯
C.正在空中匀速下降的伞兵
D.钟表来回摆动
【考点五:惯性的概念及影响因素】
5.高速行驶的汽车紧急刹车时,车轮立即停止转动,而车由于具有 ,还会继续向前运动一段距离,这种性质与车的速度 ,与车的质量 (后两空均 选填“有关”或“无关”) 。
5-1下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
B.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性就被克服了
C.质量越大的物体惯性越大
D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况有关
5-2. 对于惯性的下列认识,错误的是( )
A.物体的惯性与它静止还是运动无关 B.物体的惯性与它是否受力无关
C.物体的惯性与它受力大小无关 D.物体运动越快,惯性越大
【考点六:生活中的惯性现象】
6.如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A.头枕 头枕 B.安全带 安全带 C.安全带 头枕 D.头枕 安全带
6-1生活中,人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )
A.运动员助跑跳远,利用了物体速度越大惯性越大的原理
B.拍打掉衣服上的灰尘,利用了衣服的惯性
C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤头的惯性
D.用力甩掉手上的水,利用了手停止运动后水产生的惯性
【考点七:惯性的利用与危害防止】
7.下面是对生活中一些惯性现象的解释,正确的是( )
A.抛出去的实心球还会在空中运动一段时间,是因为实心球受到惯性的作用
B.跳远运动员助跑起跳,标枪运动员助跑投掷,都是为了增大惯性
C.小汽车配置安全气囊,可以减小车和司机及乘客的惯性
D.百米运动员到终点时不能立即停下而是继续奔跑一段距离,是因为运动员具有惯性
7-1如图所示的实例中,属于利用惯性的是( )
A.乘坐汽车时系好安全带 B.汽车在转弯时需要减速慢行
C.冰壶脱手之后继续前进 D.踢出去的足球会逐渐停下来
7-2生活中我们可以利用惯性,但有些时候还要尽量避免惯性造成的伤害。下列图中惯性现象与其他三个不同的是( )
A. 纸飞机离开手以后继续飞行
B.跳远时助跑能跳的更远
C.开车要系安全带
D.锤几下锤柄锤头就牢牢地套在锤柄上了
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