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初中物理新教材知识导航与微点作业
第八章章《运动和力》 8.1牛顿第一定律
知识导航与规律点拨
1.牛顿第一定律
(1)探究阻力对物体运动的影响的实验中,
①影响小车在水平面上运动距离的大小的因素有两个,分别是 、 。
②每次都要让同一小车从同一斜面上的同一高度滑下,其目的是 。
③分别使用毛巾、木板、玻璃作为水平面,其目的是 。
④根据实验现象得出的实验结论是 。
⑤进一步推理,得出的结论是 。
(2)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总持 。
①牛顿第一定律在实验基础的基础上通过分析和科学 得出的。
②牛顿第一定律不可能用实验直接验证,这是因为 。
③牛顿第一定律的适用对象是 ,是在物体 时遵守的客观规律,原来静止的物体不受力时处于 状态,原来运动的物体不受力时处于 状态,即物体不受力时, 。
④由牛顿第一定律可知:力是 的原因,而不是维持运动的原因。
2.惯性
①定义:惯性是指物体 性质叫做惯性。
②惯性是物体本身所固有的一种属性,不是一种力,所以,不能说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等,可以说“由于惯性”,“具有惯性”等等。
③惯性只与物体的 有关, 大的物体惯性大,而与物体的运动状态和受力情况等等无关。
④在解释一些常见的惯性现象时,可以按以下来分析作答:
A.确定研究对象。B.弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。C.发生了什么样的情况变化。D.由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。
【小车在水平面上的初速度 小车在水平面上受到的阻力 控制小车在水平面的初速度相同 改变小车在水平面上受到的阻力大小 运动的物体受到的阻力越小运动的距离越远 运动的物体如果不受阻力将以恒定不变的速度永远运动下去(即做匀速直线运动) 静止状态或匀速直线运动状态 推理 物体不受力这个条件不可能满足 一切物体 不受力 静止状态或匀速直线运动状态 运动状态不变 改变物体运动状态 保持原来运动状态不变的 质量 质量】
微点作业
一、单选题
1.下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.熟透的苹果从树上落下来 B.汽车启动时均匀加速
C.小孩沿直滑梯匀速下滑 D.草坪上滚动越来越慢的足球
2.关于“牛顿第一定律”,下列说法正确的是( )
A.它是通过日常生活得出的经验 B.它是通过理论推导出来的
C.它是通过实验直接证明的 D.它是以实验事实为基础,通过推理而概括出来的
3.下列现象中,为了防范惯性带来危害的是( )
A.标枪运动员掷标枪前需要助跑 B.小型客车司乘人员系上安全带
C.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰 D.锤头松了,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上
4.沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打几下,就干净多了.小刚用下面的四句话解释了这一过程,最合理的排列顺序是( )
①灰尘由于具有惯性,继续保持原来的静止状态;
②一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打;
③灰尘与衣服分离落向地面,衣服便干净了;
④衣服受力后运动状态发生改变,由静止运动起来。
A.②④①③ B.②③①④ C.②③④① D.②④③①
5.教室的灯管静止挂在天花板上,如果灯管所受一切外力突然消失,则灯管会( )
A.继续保持静止 B.立即加速往下掉
C.立即加速往上抛 D.立即往下做匀速直线运动
6.物理知识渗透于我们的生活,以下关于汽车交通安全警示语中与惯性无关的是( )
A.保持车距 B.雨天路滑,减速慢行
C.行车时系好安全带 D.禁止逆行
7.如图所示,小车座椅靠背上方的头枕,是为了防止下列哪种情况下对车内的人员造成伤害( )
A.突然减速时 B.突然刹车时 C.被后车追尾时 D.追尾前车时
8.下列现象中,能用惯性知识解释的是( )
A.离弦的箭能继续飞行
B.向上抛出的石头最终落回地面
C.滑滑板车时,脚不再蹬地,车最终会停下来
D.自行车下坡时,即使不蹬车,速度也会越来越快
9.惯性在日常生产生活中有利有害,下面现象属于有害的是( )
A.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒
B.锤头松了,把锤柄在地上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上
C.在三级跳远时,为了取得更好的成绩,运动员要助跑一段距离
D.用铲子往锅炉灶内添煤时,铲子不必进灶内,煤就沿铲子运动的方向进入灶内
10.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
11.随着社会的发展,汽车已成为人们出行的主要交通工具,开车出行一定要注意交通安全。下列关于汽车的说法正确的是( )
A.汽车在雨水路面上刹车距离长,是因为汽车在雨水路面惯性变大了
B.汽车的速度越大,其惯性越大
C.汽车超载时的惯性比汽车空载时的惯性大
D.安全带主要是在汽车被追尾时减小惯性对司机带来的伤害
12.足球在空中运动的过程中,忽略空气阻力,下列描述正确的是( )
A.空中运动的足球没有受到脚的踢力
B.足球被脚踢飞了,说明力是维持物体运动状态的原因
C.踢球时,脚先给球施力,然后球才对脚施力
D.在空中飞行的足球最终落地,是因为有惯性的作用
13.下列事例中,为了预防惯性造成危害的是( )
A.体温计测温前用力甩一甩 B.驾车时司机和乘客必需系好安全带
C.锤头松了向下撞击锤柄 D.晾晒被褥时用力敲打,去除上面的灰尘
二、填空题
14.小宇在家观看汽车拉力赛的电视节目,发现汽车行驶速度很快.其中途经一段“S”形弯道时,如图,他想:现场观看的观众为了更安全,应站的位置是图中的 和 处。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)
15.如图所示,用细线拴一块橡皮做匀速圆周运动,此过程中橡皮的运动状态 (选填“发生”或“不发生”)改变,如果这时线断开且橡皮所受的力都突然消失,橡皮将处于 状态。
16.古希腊哲学家亚里士多德通过观察日常生活中的物体推就动、不推就停下来,得出了力是维持物体运动状态的原因的结论。伽利略通过实验推翻了亚里士多德的论断。英国科学家 总结了前人的研究成果,在 的基础上,通过科学推理得出了牛顿第一定律。
17.当足球运动员用脚踢球时,足球沿着地面向前运动,足球离开脚后 (选填“受”或“不受”)人的作用力,但由于 足球会继续向前运动。
18.如图甲所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。由图甲、乙或图丙、丁可知:小车运动状态变化的可能情况是 或 (请将两种可能的情况填写完整)。木块和水具有 的性质。
19.如图所示的单摆,小球从a点释放经过最低点c然后到达最高点忽略空气阻力。当小球到达最高点b点时,如绳子突然断裂,则小球将沿路线 (选填“①”“②”“③”)运动。当小球到达最高点b点时,如绳子突然断裂,此时所有外力消失,则小球将 。(选填“静止”或“匀速直线运动”)
20.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为、的两个小球,随车一起向右做匀速直线运动,当车突然停止运动后,则两个小球将做 运动,两个小球 (填“会”或“不会”)相碰(设车无限长,其他阻力不计)。
三、实验题
21.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (选填“a”、“b”或“c”);
(2)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 ;
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的。对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越 ;
(4)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做 运动。这样的实验方法叫做 ;
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示(戊)组合是
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
22.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下。
(1)实验中每次均让小车从同一斜面顶端 由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得相同的 ;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”);
(3)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它做 ;
(4)作为经典力学的先驱,伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法,正确地揭示了:力不是维持物体运动状态的原因,而是 ;
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律 (填“能”或“不能”)直接由实验得出。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
A
A
D
C
A
A
D
题号
11
12
13
答案
C
A
B
1.C
【详解】熟透的苹果从树上落下来,苹果受到重力作用,速度逐渐变大,运动状态不断变化,故A不符合题意.
汽车启动时均匀加速,速度大小不断改变,运动状态不断变化,故B不符合题意.
小孩沿直滑梯匀速下滑,运动速度和方向都没有改变,运动状态保持不变,故C符合题意.
草坪上滚动越来越慢的足球,速度越来越慢,运动状态不断变化,故D不符合题意.
答案为C.
2.D
【详解】牛顿第一定律是在实验的基础上,经过分析实验数据、加上科学推理得出的。
选D。
3.B
【详解】A.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.拍打窗帘前窗帘和浮灰一起静止,当拍打时窗帘运动,浮灰由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以浮灰从窗帘上掉下来。这是利用惯性。故C不符合题意;
D.撞击锤柄下端时,锤柄停止运动,而锤头由于惯性继续运动,所以就使锤头套紧在锤柄上了,这是利用惯性。故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打,衣服由于受到手的作用力由静止变为运动,而衣服上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,灰尘和衣服就会分离,由于重力的作用就会落下来。故最合理的排列顺序是②④①③。
故选A。
5.A
【详解】物体的运动状态要改变,必须有力来改变。若物体受到的所有力均消失了,即物体不受力的作用,则物体将保持原来的运动状态不做任何改变,所以灯管将会继续保持静止状态。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.D
【详解】A.保持车距,是为了防止前车突然减速时,后车由于惯性继续向前运动而相撞,故A不符合题意;
B.雨天路滑,车轮与地面之间摩擦减小,刹车时由于惯性车的滑行距离更长,减速慢行可以使车由于惯性向前滑行的距离变小,防止发生交通事故,故B不符合题意;
C.行车时系好安全带,可以防止车突然减速时人由于惯性继续向前运动而撞到车身,故C不符合题意;
D.禁止逆行是为了交通安全人为制定的规则,与惯性无关,故D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.小车突然减速时,车速度变小,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向前倾,“头枕”对人起不到保护作用,故A不符合题意;
B.小车突然刹车时,车速度变小,人于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向前倾,“头枕”对人起不到保护作用,故B不符合题意;
C.小车被后车追尾时,车速度变快,人于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向后倾,“头枕”可以对人起到保护作用,故C符合题意;
D.小车追尾前车时,车速度变小,人于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向前倾,“头枕”对人起不到保护作用,故D不符合题意。
故选C。
8.A
【详解】A.射箭时,弦的弹性势能转化成箭的动能,箭离开弦后高速运动,由于惯性运动很长一段距离才停下,故A正确。
B.向上抛出的石头最终落回地面,这是由于引力的原因,故B错误;
C.滑滑板车,脚不蹬地,会停下来是因为滑板车受到地面的阻力作用,故C错误;
D.下坡时,高度减小,重力势能减小,速度变快,动能变大,重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
9.A
【详解】A.汽车在刹车时,人由于惯性而向前倾,容易发生伤害事故,属于惯性带来的伤害;故A符合题意;
B.把松了锤头的锤柄在硬地面上撞击几下,是因为锤头由于惯性要保持原来向前的运动状态,锤头就紧套在锤柄上,是利用惯性的,故B不符合题意;
C.在三级跳远时,为了取得更好的成绩,运动员要助跑一段距离是利用了惯性,故C不符合题意;
D.用铲子将煤送进炉灶内,使煤和铲子一起运动,然后利用煤的惯性将煤送入炉灶内,故D不符合题意。
故选A。
10.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。
11.C
【详解】A.汽车在雨水路面上刹车距离长,是因为路面湿滑,车轮受到的摩擦力减小了,故A错误;
B.汽车的速度越大,但是它的质量不变,那么其惯性不变,故B错误;
C.汽车超载时质量大于空载时的质量,则超载时惯性大,故C正确;
D.安全带主要是在汽车紧急刹车时减小惯性对司机带来的伤害,故D错误。
故选C。
12.A
【详解】A.足球离开脚后,不再受到脚的踢力,而是由于惯性而继续运动,故A正确;
B.足球被脚踢飞了,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.力的作用是相互的,踢球时,脚对球的力和球对脚的力是同时产生的,故C错误;
D.在空中飞行的足球最终落地,是由于受到重力作用,故D错误。
故选A。
13.B
【详解】A.体温计在使用之前需要先用力向下甩,里面的水银随着体温计一起向下运动,当体温计停下时,缩口上方的水银由于惯性继续向下运动,从而回到玻璃泡内,属于利用惯性,故A不符合题意;
B.司机和乘客系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,故B符合题意;
C.锤头松动时,把锤柄的一端用力撞几下,即该过程中,锤头和锤柄一开始都处于运动状态,当锤柄撞击到障碍物时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,属于惯性的有利影响,故C不符合题意;
D.晾晒被褥时用力敲打,被褥和被褥上的灰尘都处于运动状态,而抖到一定程度后,被褥静止,而被褥上的灰尘由于惯性,仍然保持运动状态,故灰尘会被抖掉,属于惯性的有利影响,故D不符合题意。
故选B。
14. 乙 丙
【详解】[1][2]由图可知,当汽车在路上高速行驶时,如果车失去控制,由于惯性,车将保持原来的运动状态,沿原来运动的方向冲出,即会冲到图中的甲区和丁区,所以现场观看的观众为了更安全,应站的位置是图中的乙和丙处。
15. 发生 匀速直线运动
【详解】[1]橡皮做匀速圆周运动,此过程中橡皮的方向不断变化,所以运动状态发生改变。
[2]如果这时线断开且橡皮所受的力都突然消失,根据牛顿第一定律,橡皮将处于匀速直线运动状态。
16. 牛顿 实验
【详解】[1][2]英国科学家牛顿总结了前人的研究成果,通过实验加推理得出了牛顿第一定律。
17. 不受 惯性
【详解】踢出去的足球离开脚后,不再受人的作用力,足球会继续向前运动,是由于足球具有惯性。
18. 向右减速运动 向左加速运动 保持原来运动状态不变
【详解】[1][2][3]最初木块与小车一起做匀速直线运动,当小车向右做减速运动时,木块下端受摩擦力作用随着车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒;当小车向左做加速运动时,木块下端受摩擦力作用随着车加速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒。最初烧杯与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速时,烧杯受摩擦力作用随着车减速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;当小车向左加速时,烧杯受摩擦力作用随着车加速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾。由上述实验可知,木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质。
19. ① 静止
【详解】[1][2]当小球到达最高点b点时速度为0,如绳子突然断裂,在重力的作用下,小球将竖直向下运动,即小球将沿路线①运动。此时所有外力消失,根据牛顿第一定律,则小球将静止。
20. 匀速直线 不会
【详解】[1][2]两个小球随车一起做匀速直线运动,当小车突然停止运动后,两小球由于惯性保持原来的速度,并且由于表面光滑,两小球水平方向均不受外力,则以相同速度同方向做匀速直线运动,速度大小与质量无关,则两个小球一定不相碰。
21. b 初速度相同 接触面的粗糙程度 远 匀速直线 实验推理法 A
【详解】(1)[1]为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑,则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持小车到达水平面时的初速度相同了,不符合控制变量法的要求。
(2)[2]实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,小车受到的阻力,运动的路径都一样,小车从斜面上同一位置到达底端水平面时的速度相同。
(3)[3]在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;因此改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。
[4]对比a、c两次实验,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越远。
(4)[5][6]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,由此进行推理得出:小车运动时不受摩擦力的作用,将保持匀速直线运动;这是在大量经验事实的基础上做出的推理,这样的实验方法叫做实验推理法。
实验表明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,即物体的运动不需要力来维持;
(5)[7]若不计空气阻力且地面水平,飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上释放三个相同的物资,物体由于惯性,物资沿水平方向的速度不变,下落的同时继续向前飞行;三个物体在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,三个物体下落间隔的时间相同,因此落到地面上后间隔的距离也相等,所以⑥正确,④⑤错误。小球受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一条垂线上,所以①正确,②③错误。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
22. 同一位置 速度 慢 匀速直线运动 改变物体运动状态的原因 不能
【详解】(1)[1][2]该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放。
(2)[3]小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远。
(3)[4]小车受到的阻力越小,小车在木板表面上滑行的距离越长,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它做匀速直线运动。
(4)[5]根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
(5)[6]自然界中,所有的物体都受到外力的作用,因此牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的,不能直接由实验得出。
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