内容正文:
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
第1课时 牛顿第一定律
知识梳理 导学园地
1.阻力对物体运动的影响
(1)运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离变 ,即运动的小车所受的阻力越小,速度减小得越 。
(2)进一步推测:如果运动的物体受到的阻力为0,速度就_______减小,物体将以 的速度永远运动下去。
2.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持 状态或静止状态,除非作用在它上面的 迫使它 这种状态。
(2)由牛顿第一定律可知,如果物体不受力的作用,原来静止的物体将一直保持 状态,原来运动的物体将保持____________ 状态。
1.实验中,要控制小车到达斜面底端时的速度相等,是为了避免速度不同而影响小车运动的距离。
2.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。
大
慢
不会
恒定不变
匀速直线运动
力
改变
静止
匀速直线运动
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知识点一:探究阻力对物体运动的影响
【典题1】两千多年前,亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。下面我们就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进行两次实验,实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时的 相同;
②根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的距离 。
速度
越远
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(2)16世纪末,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。如图所示是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是 (选填“甲”或“乙”)。
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。17世纪初,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?
答:________________________________________________________________ ___________________________________。
不需要
甲
笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动,没有说明静止的
物体不受力时处于哪种状态
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(4)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 (填选项字母)。
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认可的观点就是正确的观点
D.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B
名师点睛
探究阻力对物体运动的影响实验研究方法
(1)转换法:阻力对小车运动的影响,通过观察小车的运动距离来判断,运动的距离越远,阻力对小车的运动影响越小。
(2)控制变量法:小车的运动距离不但受阻力大小的影响,还受到速度的影响,为了研究阻力对小车运动的影响,应控制速度相同。
(3)科学推理法:在实验的基础上,提出假设推理,若物体不受力,将做匀速直线运动,也称为理想实验法。
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【变式1-1】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,小车在水平面上由于受到阻力,滑行一段距离后停止;去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,运动的小车所受到的阻力减小,滑行的距离增大。
(1)进一步推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将 。
(2)通过上述实验和推理可得: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。
做匀速直线运动
改变
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知识点二:牛顿第一定律
【典题2】1687年,英国科学家牛顿在其巨著《自然哲学的数学原理》里,提出了三大运动定律和万有引力定律,牛顿第一运动定律就是其中的一条运动定律。关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.当物体不受任何力的作用时,它将处于静止状态或匀速直线运动状态
C.牛顿第一定律是可以通过实验来证明的
D.物体受到力的作用,它的运动状态一定改变
B
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名师点睛
牛顿第一定律的理解
(1)适用范围:适用于所有物体及物体的所有状态。
(2)成立条件:不受任何外力。有两种理解:一是物体不受任何力;二是物体受力效果相互抵消,相当于不受力。
(3)应用
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【变式2-1】如图所示,用细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的 (选填“运动状态”或“形状”)。如果这时橡皮所受的所有力都突然消失,橡皮将做 运动。
运动状态
匀速直线
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【基础达标练】
1.若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落
B.匀速直线上升
C.静止
D.水平向右做匀速直线运动
2.关于“运动和力的关系”问题,历史上经历了漫长而又激烈的争论过程。著名的科学家伽利略在实验的基础上,通过推理得出的正确结论是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体只要运动就需要力的作用
C.力是使物体运动状态改变的原因
D.没有力的作用,运动的物体就会慢慢停下来
D
C
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3.(多选)在探究阻力对物体运动的影响时,某同学让小车从斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,观察小车从斜面上同一位置滑下后在粗糙程度不同的水平面上运动的距离。如图所示,小车静止时所处的位置,下列说法不正确的是( )
A.每次实验时小车可以从斜面上任意位置开始下滑
B.小车在水平面上运动一段距离最终停下来,是由于小车受到重力作用
C.实验时水平表面越光滑,小车的速度减小得越快
D.小车在水平面上运动时,如果表面绝对光滑,小车的运动状态将保持不变
ABC
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4.(2024山东枣庄中考)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
5.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计阻力,小球可在A、C两点间来回摆动,若小球摆到B点时,细线刚好断开,小球的运动状态将 (选填“保持不变”或“改变”);若小球摆到C点时,所有外力全部消失,小球将 (选填“静止”“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”)。
C
改变
静止
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【能力提升练】
6.(易错题)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两个物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两个物体的速度关系vA (选填“>”“<”或“=”)vB。
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