内容正文:
36
7.3 牛顿第一定律 惯性
第1课时 牛顿第一定律 ▶ “答案与解析”见P16
1.
(2024·无锡一模)在“探究阻力对物体运动的
影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上粗糙
程度不同的毛巾、木板、玻璃,让小车从斜面顶
端释放,小车在不同物体表面上运动的距离如
图所示。让小车从斜面顶端释放目的是让小
车在这些物体表面上开始运动时 相
同。由图中现象可知,小车在玻璃上运动的距
离最长,这说明小车受到的阻力越 ,
速度减小得越慢,由此实验可推知:若水平物
体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),
那么小车将一直做 。
(第1题)
2.
关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确
的是 ( )
A.
牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
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.
若物体不受到力的作用,则原来运动的物体
将保持原有的速度一直做匀速直线运动
3.
(2024·汕头二模)北京时间2023年5月
17日10时49分我国在西昌卫星发射中心
用长征三号乙运载火箭成功发射第五十六颗
北斗导航卫星。如果北斗导航卫星在运行时
所受外力突然全部消失,那么它将 ( )
A.
继续绕地球飞行
B.
静止在空中
C.
做匀速直线运动
D.
沿原路径返回地球
4.
桌面上平放着一本书,若书受到的外力全部
消失了,此时移去桌子,书会 ( )
A.
加速向下掉 B.
匀速向下掉
C.
减速向下掉 D.
静止在原处
5.
(核心素养·科学推理)在小伟创作的一部科
幻小说中,描述了这样的场景:为了探索未知
世界,小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没
有星云,空荡荡的一望无际的宇宙空间。请
你展开想象,若燃料燃尽,则飞船将会
。你的
理由是
。
6.
如图所示,用一根细线把一个小球悬挂起来,
将小球从位置B 拉到位置A,松开手释放小
球,观察到它在AC 之间摆动且摆动的幅度
逐渐减小,最终停下来,说明力能改变物体
的 ,若小球摆动到位置C 时所受的
外力突然全部消失,小球将处于
状态。
(第6题)
(第7题)
答案讲解
7.
如图,桌子的边缘有一个斜面。一
个小球从斜面顶端滑到斜面的底端
O 点后,小球将沿 路线运
动;如果小球恰好滑到O 点时,所受到的力
全部消失,小球将沿 路线运动。(选
填“a”“b”“c”或“d”)
物理(沪粤版)八年级下
37
8.
如图所示,吊在天花板下面的电灯处于静止
状态,如果某一天,吊线突然间断开的同时,
所受外力全部消失,那么电灯将 ( )
A.
竖直向下匀速运动
B.
竖直向下加速运动
C.
保持原来静止状态
D.
竖直向上匀速运动
(第8题)
(第9题)
9.
如图所示为高速照相机连拍的摩托车极限运
动中某运动员在空中的情形,P 为该运动员
运动的最高点。如果他运动到P 点时所有
的外力都消失,他以后的运动可能是 ( )
A.
马上停止在P 点不动
B.
沿PA 方向竖直下落
C.
沿PB 方向做直线运动
D.
沿PC 方向做曲线运动
10.
★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(a)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,速度减小得越 ,运动的距
离越 。
(a)
(b)
(第10题)
(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(b)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”,笛卡尔的观点的不足之处
在于
。
答案讲解
11.
(核心素养·科学推理)如图所示,
上表面水平且光滑的小车上有A、
B 两个物体,两物体与小车以相同
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 两物体 (选
填“会”或“不会”)相撞。
(第11题)
第七章 运动和力
38
第2课时 惯 性 ▶ “答案与解析”见P17
1.
如图所示,在光滑桌面上铺有薄桌布,桌布上
放置盛有水的两个杯子。当将桌布从桌面沿
水平方向快速拉走时,桌布上的杯子
(选填“会”或“不会”)随之运动,这表明杯子
具有 。
(第1题)
(第2题)
2.
(2024·安庆潜山三模)如图所示是老师上课
演示的“苹果向上爬”的趣味实验:将筷子插
在苹果中央,手握住筷子中上部,用锤子轻敲
筷子上部,苹果就慢慢向上“爬”了,这是因为
(选填“筷子”或“苹果”)具有惯性。
3.
(2024·南京一模)关于惯性,下列四个现象
的说明正确的是 ( )
A.
苹果从树上加速落下,说明苹果有惯性
B.
拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明被子
有惯性
C.
射出枪膛的子弹,仍能在空中飞行,说明
子弹有惯性
D.
汽车紧急刹车时,车上的人会向前倾,说
明车有惯性
4.
下列现象中不能用惯性知识解释的是( )
A.
运动员跳远时往往要助跑一段时间
B.
体温计使用前要捏着上部往下甩
C.
用力将物体抛出,物体终将落地
D.
古代打仗时,使用绊马索能将敌方前奔的
战马绊倒
5.
如图所示,某公路发生一起交通事故,两辆同
向行驶的汽车发生“追尾”。汽车B 刹车后
由于具有 仍撞到汽车A;此时对汽
车A 中的司机起保护作用的是
(选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
(第5题)
6.
如图所示为公共场所提醒人们小心台阶避免
绊倒或提醒人们小心地滑防止摔倒的安全提
示图片,小敏通过思考发现,这两种情况下人
之所以会摔倒,都是因为人体具有 ;
提醒人们小心地滑防止摔倒的是图
(选填“甲”或“乙”)。
(第6题)
7.
★(跨学科融合·体育)2023年成都大运会羽
毛球项目于8月7日晚正式落幕,羽毛球项
目共产生6枚金牌,我国斩获4金。关于羽
毛球运动,下列分析正确的是 ( )
A.
羽毛球在下落过程中,速度变快,惯性
变大
B.
羽毛球容易被扣杀是因为它的质量小,惯
性小
C.
羽毛球被击出后能在空中向前运动,是因
为惯性大于阻力
D.
击出的羽毛球能在空中继续飞行,是由于
羽毛球受到了惯性作用
8.
(2024·牡丹江)下列运动场景中属于利用惯
性的是 ( )
A.
举重运动员用力将杠铃举起
B.
田径运动员起跑时用力向后蹬地
C.
标枪运动员投掷前向前助跑
D.
百米运动员到达终点后不能立刻停下来
物理(沪粤版)八年级下
39
答案讲解
9.
有一架飞机沿水平方向向左做匀速
直线运动,每隔1s从飞机上投掷一
包救灾物资。当有三包救灾物资落
下且未落至地面时,若不计空气的阻力影响,
则这三包救灾物资在空中运动的正确位置排
列是 ( )
A. B. C. D.
10.
(2024·深圳期末)图甲为F1赛道示意图,
图乙为赛道中的局部路段放大图。规定车
手在图乙的赛道内驾车顺时针行进。如果
你是赛道系统设计师,为了保障车手的安
全,你需要在赛道的某些位置加设防护设
施。你认为在图乙的赛道中最需要加设防
护设施的位置是 ( )
(第10题)
A.
M 处B.
N 处 C.
P 处 D.
Q 处
11.
(跨学科融合·语文)(2024·眉山仁寿期
末)古诗词是我国五千年灿烂文化的精髓,
其中先人们在创作时巧妙地运用了许多物
理知识,使其作品大放异彩,下列中华古诗
中涉及惯性的诗句是 ( )
A.
停杯投箸不能食,拔剑四顾心茫然
B.
北风卷地白草折,胡天八月即飞雪
C.
飞流直下三千尺,疑是银河落九天
D.
船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚
(第12题)
12.
(2024·山西)如图所示,一
辆公交车正在水平路面匀速
向右行驶,遇到突发情况紧
急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形
的是 ( )
A. B.
C. D.
13.
很多同学喜欢通过打羽毛球锻炼身体。如
图所示,为了取出球筒中仅剩的一个羽毛球
(无法用手直接取出),在不借助工具的情况
下,你有什么好的方法? 请用所学的物理知
识解释其原因。
(第13题)
14.
驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯
水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静
置在公交车的置物台上,若水面突然发生了
如图所示的变化,则公交车的运动状态可能
发生的变化是 ( )
(第14题)
①
突然向右启动。
②
突然向左启动。
③
向右运动时突然刹车。
④
向左运动时突然刹车。
A.
①或② B.
①或③
C.
②或③ D.
②或④
第七章 运动和力
了8s时,甲、乙相遇,甲通过的路程
为40m,乙通过的路程为60m,故在
距甲的出发点40m处相遇,D正确。
2.
C [解析]由图可知,在0~10s
内,汽车的速度一直增加,所以汽车在
做加速运动,故A错误;已知前15s
汽车通过的路程s1=0.45km=
450m,则前15s汽车的平均速度v=
s1
t1=
450m
15s=30m
/s,故B错误;由图
像知匀速行驶的速度v2=20m/s,匀
速行驶的时间t2=t总-t1=30s-
15s=15s,则匀速行驶的路程s2=
v2t2=20m/s×15s=300m,所以汽
车前30s行驶的总路程s总 =s1+
s2=450m+300m=750m,故C正
确;由图像知,10~15s内汽车在做减
速运动,15~30s内汽车在做匀速运
动,可能做直线运动,故D错误。
3.
C [解析]在2~4s内,由图甲可
知,a 车路程不发生变化,a 车静止;
由图乙可知,b车速度不随时间改变,
b车做匀速直线运动,故A、B错误;
由图甲可得,在0~6s内,a车的平均
速度v=st=
60m
6s=10m
/s,故C正
确;由图乙可知,在0~6s内,b车一
直做匀速直线运动,由图甲可知,在
0~2s内,a 车做匀速直线运动,在
2~4s内,a 车静止,在4~6s内,a
车做匀速直线运动,故D错误。
4.
[解析](1)
由v=st
可得:小明上
学需要的时间t小明=
s总
v1=
2km
5km/h=
0.4h=24min。(2)
由v=st
可得:
小明通过的路程s1=v1(t0+t),小明
父亲行驶的路程等于小明通过的路
程,即s2=s1=v2t,则v1(t0+t)
=
v2t,5 km/h× 5×
1
60h+t
=
10km/h×t,解得t=112h=5min
。
(3)
由v=st
可得:出发5min后,小
明通过的路程s1'=v1t0=5km/h×
5×160h=
5
12km
,小明和他父亲相向
而行 时 的 总 速 度 v=v1 +v2 =
5km/h+10km/h=15km/h;由v=
s
t
可得:小明和他父亲相向而行的时
间t'=
s1'
v =
5
12km
15km/h=
1
36h
,则小
明父 亲 通 过 的 路 程s2'=v2t'=
10km/h×136h=
5
18km
,所以小明与
父亲在途中相遇时离学校的距离s=
s总-s2'=2km-
5
18km≈1.72km
。
5.
[解析](1)
汽车的速度v车 =
72km/h=20m/s,汽车到达岔路口的
时间t车=
s1
v车=
80m
20m/s=4s
,行人
完全通过公路所需时间t人=
s人
v人 =
11m
1.1m/s=10s
,则t人>t车,所以,小
画在汽车到达路口前不能完全通过公
路。(2)
若在汽车到达岔路口前小画
能完全通过公路,则小画通过公路的
时间t'=t车 =4s,步行速度
v'=
s人
t'=
11m
4s=2.75m
/s。
6.[解 析](1)
火 车 的 速 度 v=
72km/h=20m/s,隧道的长度s=
vt=20
m/s×1×60s=1
200m。
(2)
火车完全通过该隧道的总路程
s=s隧道 +s车 =1
200m+500m=
1
700m,火车完全通过隧道的时间
t'=
s总
v=
1
700m
20m/s=85s
。(3)
火车完
全在桥上的路程s'=s桥-s车=1.8×
1
000m-500m=1
300m,火车过桥
的平 均 速 度v'=s't″ =
1
300m
50s =
26m/s。
7.3 牛顿第一定律
惯性
第1课时 牛顿第一定律
1.
速度 小 匀速直线运动
2.
D
3.
C
4.
D
5.
以燃料燃尽时的速度做匀速直线运
动 若燃料燃尽,则飞船在空荡荡的
宇宙空间中不受任何力的作用,由牛
顿第一定律可知,飞船将以燃料燃尽
时的速度做匀速直线运动 [解析]由
题意可知,宇宙空间空荡荡的(没有星
系、没有星云),飞船不受阻力,也不受
其他星球的引力;若燃料燃尽,则飞船
将不受外力的作用,由牛顿第一定律
可知,飞船将以燃料燃尽时的速度做
匀速直线运动。
6.
运动状态 静止 [解析]当小球
在摆动的过程中,小球的运动方向不
断发生变化,即运动状态在改变。可
以得出结论:力能改变物体的运动状
态。小球在摆动到位置C 时的速度
为0。根据牛顿第一定律,如果此时
小球所受的外力突然全部消失,它将
保持静止状态。
7.
b c [解析]一个小球从斜面顶
端滑到斜面的末端O 点时,继续向前
运动,由于重力作用,小球在竖直方向
上做自由落体运动,所以小球的运动
轨迹会向下偏折,故b正确;如果小球
从O 点飞出后,受到的一切外力同时
消失,那么将沿此时的方向做匀速直
线运动,线路c符合题意。
8.
C [解析]吊在天花板下面的电灯
61
处于静止状态,吊线突然间断开的同
时,若所受外力全部消失,则电灯将继
续保持静止状态,故选项C正确。
9.
C [解析]当他运动到P 点时,如
果所有的外力都消失,根据牛顿第一
定律可知,他会在空中继续沿原来的
方向运动,即沿PB 方向做匀速直线
运动。
10.
(1)
①
初速度 ②
慢 远
(2)
不需要 甲 (3)
牛顿第一定律的
内容是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,而笛卡尔的观点中,只涉及了物体做
匀速直线运动的情况,没有提及静止
物体的运动规律 [解析](1)
①
由
控制变量法,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
次到达水平面时初速度相同。②
木
板表面最光滑,小车运动时受到的阻
力最小,小车在木板表面上通过的距
离最长,速度减小得最慢,小车受到的
阻力越小,速度减小得越慢,运动的距
离越远。(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,物体运动不需要力
来维持。如图(b)是伽利略的实验和
推理示意图,乙属于实际情况,属于推
理的是甲。(3)
后来,笛卡尔进一步
完善了伽利略的观点: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
的不足之处在于:牛顿第一定律的内
容是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,而笛卡尔的观点中,只涉及了物
体做匀速直线运动的情况,没有提及
静止物体的运动规律。
理想实验法
历史上伽利略首次用理想实
验来研究“物体不受外力的作用时
怎样运动”问题。他分别观察小球
均由A 点开始沿左侧的光滑斜面
AB(如图所示)下滑到底端C 后,
再沿倾角不同的右侧光滑斜面上
升的情况。推想:当斜面处于水平
位置CH 时,小球虽然不能达到原
来的高度,但运动的速度将不会减
小;进而得出运动的物体如果不受
其他物体的作用,那么将做匀速直
线运动。教材上研究牛顿第一定
律的实验与此类似。
11.
不会 [解析]小车的表面是光滑
的,两物体与小车间不存在摩擦力;小
车遇到障碍物突然停止后,由于A、B
在水平方向上不受力,根据牛顿第一
定律可知,A、B 两物体会保持原来的
速度做匀速直线运动,因此A、B 两物
体的速度仍相等,故两物体间的距离
保持不变,不会相撞。
第2课时 惯 性
1.
不会 惯性
2.
苹果
3.
C
4.
C
5.
惯性 汽车头枕 [解析]一切物
体在任何时候、任何情况下都具有惯
性,汽车B 刹车后由于具有惯性仍撞
到汽车A;在车辆发生追尾时,汽车A
会加速向前行驶,汽车A 中的人由于
具有惯性继续保持原来的运动状态,
会向后倒,此时车辆加速的压力都集
中在人体脆弱的颈部和头部,而头枕
能对此起缓冲作用,保护人体头部。
6.
惯性 乙 [解析]遇到台阶,脚被
绊住停止运动,而人的上身保持原来
运动状态不变继续向前运动,所以会
向前摔倒,如图甲;地面较光滑时,人
行走受到的摩擦力减小,脚加速向前,
而人的上身由于惯性保持原来运动状
态不变继续向前匀速运动,所以会向
后摔倒,如图乙。
7.
B [解析]惯性的大小只与物体的
质量有关,羽毛球在下落过程中,质量
不变,惯性不变,惯性与速度无关,故
A错误;羽毛球容易被扣杀是因为它
的质量小,惯性小,运动状态容易改
变,故B正确;惯性是一种性质,不是
力,无法与阻力作比较,故C错误;惯
性是物体本身的一种性质,不能说“受
到了惯性作用”,故D错误。
惯性与力的区别
惯性是物体的一种属性,惯性
是物体本身具有的保持原来运动
状态的性质,惯性大小只与物体的
质量有关,与物体的速度大小无
关;力是物体对物体的作用,物体
由于具有惯性会保持原来的运动
状态。惯性不是力,“惯性力”“惯
性的作用”“受到惯性”“失去惯性”
等说法都是错误的。
8.
C [解析]举重运动员用力将杠铃
举起,这是通过运动员对杠铃施加力
的作用,改变杠铃的运动状态,故A
错误;田径运动员起跑时用力向后蹬
地,是力的相互作用,故B错误;标枪
运动员携带标枪助跑是使标枪获得较
71
大的速度,利用标枪的惯性来取得较
好的成绩,故C正确;跑步运动员到
达终点不能立刻停下来是因为运动员
具有惯性,不是利用惯性,故D错误。
9.
A [解析]飞机沿水平方向向左做
匀速直线运动时,每隔1s从飞机上
投掷一包救灾物资,由于救灾物资具
有惯性,会以原来的速度继续向前运
动;同时,在重力的作用下,救灾物资
会向下运动,因此三包救灾物资下落
时,在同一竖直线上,故选项A符合
题意。
10.
A [解析]运动的赛车具有惯性,
一旦发生失控时,赛车由于惯性会保
持原来的运动状态继续向前运动而冲
出赛道;图乙中,赛车行驶到赛道的
M 处时,它要进行一个接近90°的急
转弯,此时运动方向改变的角度最大,
由于惯性,赛车最可能直接冲出赛道,
所以为了保障车手的安全,最需要在
M 处加设防护设施。
11.
D
12.
A [解析]开始时公交车及拉环
以相同速度向右行驶,突然刹车使车
厢做减速运动时,拉环由于惯性保持
原来的运动状态,故拉环向右运动,故
A正确。
13.
[解析]方法:根据羽毛球的惯性,
将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球
筒用力向下甩,就可以取出羽毛球筒
中仅剩的一个羽毛球,原因:将羽毛球
筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向
下甩时,羽毛球和羽毛球筒一起向下
运动,当甩到最低点时羽毛球筒由运
动变为静止,而羽毛球由于惯性,仍要
保持原来向下的运动状态,所以羽毛
球会从羽毛球筒中飞出,这样就能取
出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。
14.
C [解析]公交车突然向右启动,
水杯随公交车一起向右运动,水杯中
的水由于具有惯性还将保持静止状
态,导致水面左侧升高,故①不符合实
际;公交车突然向左启动,水杯随公交
车一起向左运动,水杯中的水由于具
有惯性继续保持静止状态,水面右侧
会升高,故②符合实际;公交车向右运
动时突然刹车,水杯会随公交车一起
向右减速运动,水杯中的水由于具有
惯性还将保持原来的运动状态,水面
右侧会升高,故③符合实际;公交车向
左运动时突然刹车,水杯会随公交车
一起向左减速运动,水杯中的水由于
具有惯性还将保持原来的运动状态,
水面左侧会升高,故④不符合实际。
综上可知,选项C符合题意。
7.4 同一直线上
二力的合成
1.
作用效果 和
2.
700 竖直向下
3.
D
4.
C [解析]因为同一直线上反方向
二力的合力大小等于二力之差,当两
个力大小相同时,合力为0,故A错
误;因为同一直线上反方向二力的合
力大小等于二力之差,因此合力大小
可能小于其中任何一个力,故B错
误;如果两个力方向相反,两个力的合
力等于两力大小之差,合力可能小于
其中任何一个力,故C正确;求两个
力的合力的大小,当方向相同时,就是
把两个力的大小相加,当方向相反时,
就是 把 两 个 力 的 大 小 相 减,故 D
错误。
5.
18 水平向右 [解析]车在6N
的水平推力作用下在地面上做匀速直
线运动,小车受到的摩擦力水平向右,
大小为6N,突然,小宏发现前面的小
袁,他马上用12N的水平力向右拉小
车,使小车减速,水平方向只存在两个
力:水平向右的拉力12N和水平向右
的摩擦力6N,因两者方向相同,所
以,合力为6N+12N=18N,合力方
向与二力方向相同,水平向右。
6.
D [解析]由题知,物体重为5N,
弹簧测力计的示数是2.6N,即测力
计对物体向上的拉力为2.6N;物体
受到竖直向下的重力,竖直向上的测
力计的拉力和手对物体向上托的力,
在这三个力的作用下,物体处于静止
状态,则物体受到的合力为零,即G=
F拉+F托,所以手对物体向上托的力
F托=G-F拉=5N-2.6N=2.4N。
7.
A [解析]排球上升过程中依次经
过A、B、C 三点,到达最高点D。已
知物体所受空气阻力会随着其运动速
度的增大而增大,则在由A 点运动到
D 点的过程中,阻力是竖直向下的,重
力是竖直向下的,合力等于二力之和,
因而阻力最大的位置,合力最大,而A
点的速度最大,阻力最大,故排球所受
合力最大的位置是A 点。
8.
D [解析]已知合力大小F=10N,
方向向左,且F1 大小为15N;若F1
的方向向左,则F2 向右,F2=F1-
F=15N-10N=5N;若F1 的方向
向右,F2 的方向一定向左,且F2=
F1+F=15N+10N=25N。
合力与分力的求解
已知合力和一个分力求另
一个分力时,注意分类讨论;同
一直线上二力的合成,当其方
向相同时,其合力的大小等于
两个力的大小之和;当其方向
相反时,其合力的大小等于两
个力的大小之差,且合力的方
向总是跟较大的那个力的方向
相同。
9.
B [解析]当篮球竖直向下运动
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