2.2 运动与相互作用 课时1 牛顿第一定律 惯性-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练（浙教版2024）

第2章 力与空间探索 第2节 运动与相互作用 课时1 牛顿第一定律 惯性 ◆网络构建 ◆课本导学 一、牛顿第一定律 二、惯性 ◆解题突破 题型1 比较力的大小 题型2 判断力的方向（易错） 题型3 探究阻力对物体运动的影响 ◆基础训练 考点1 牛顿第一定律 考点2 力和运动的关系 考点3 惯性 易错点 不能正确理解运动和力的关系 ◆强化训练 一、牛顿第一定律 1. 探究阻力对物体运动的影响（教材第 67 页探索活动） 项目 内容 猜想与假设 阻力可能是使物体运动速度减小的原因 制订计划和设计实验 采用控制变量法，依次在水平木板上铺上棉布、丝绸，取一辆小车，让它三次都从斜面的同一高度由静止滑下。观察小车的运动情况，并记下其停止的位置控制小车到达水平面时速度相同 实验器材 小车、斜面、丝绸、木板、棉布、刻度尺等 实验过程 (1) 在水平木板上铺上表面粗糙的棉布，让小车从斜面上适当位置由静止滑下，观察小车在棉布表面上运动的距离； (2) 撤去棉布，铺上表面较粗糙的丝绸，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在丝绸表面上运动的距离； (3) 撤去丝绸，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在木板表面上运动的距离 实验记录 水平面的材料 小车受到的阻力 小车运动的距离 小车的速度变化 棉布 较大 较近 较快 丝绸 较小 较远 较慢 木板 最小 最远 最慢 实验结论 水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越小，运动的距离越远，小车的速度减小得越慢 猜想 如果小车在水平面上运动时不受阻力作用，那么它将保持原来的速度和方向永远地运动下去 【注意】(1) 在实验中，可通过调节斜面的倾角来调节小车速度的大小，避免小车冲出木板。(2) 实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下，不能用手推动小车。 【名师讲解】（1）变量控制：棉布、丝绸可使水平面的粗糙程度不同；从同一高度由静止滑下，可以控制小车到达水平面上的初始速度相同；水平面越光滑，小车运动的距离越远。 （2）实验推理法 因为自然界中不存在完全不受力作用的环境，所以我们无法用实验显示物体不受力时的运动。此时可以采用实验推理法：先用实验探究不同阻力对物体运动的影响，然后再推测出物体不受力的作用时的运动情况。实验推理法，也叫科学推理法、理想实验法。 2. 牛顿第一定律 (1) 人们认识力的过程 科学家 提出的观点 亚里士多德 如果一个物体要持续运动，就必须有其他物体对它施加力的作用；如果这个力被撤去，物体就会停止运动 伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变 笛卡儿 如果运动物体不受任何力的作用，它将永远沿原来的方向做匀速直线运动 牛顿 运动的物体在不受任何外力作用时，总保持匀速直线运动状态，而静止的物体在不受外力作用时，总保持原来的静止状态 【名师讲解】“不受外力” 包含两层意思：一是理想情况，物体确实没有受到任何力的作用；二是物体所受各力的合力为零。 (2) 牛顿第一定律的内容 任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 【名师讲解】牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的科学基本定律之一。 3. 力和运动的关系：改变物体的运动状态 由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第69页） 1.小球受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向和运动方向相同，速度越来越大。 2.小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向与运动方向相反，速度越来越小。 3.沿斜上方抛出的小球，受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向与运动方向不在一条直线上，小球做曲线运动，运动方向会发生变化。 【例1】[诸暨期末]如图虚线是炮弹的运行轨迹，当其运动到最高点时，若外力突然消失，则炮弹将（ ） A. 处于静止状态 B. 向左做匀速直线运动 C. 竖直向下做匀速直线运动 D. 按原来的轨迹运动 【答案】B 【解析】炮弹运动到最高点时速度向左，此时若它受到的一切外力全部消失，它将保持原来的速度向左做匀速直线运动。 二、惯性 1.惯性的概念 一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质。物体有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。 2.对惯性的认知 项目 内容 普遍性 一切物体在任何情况下都具有惯性。无论是固体、液体还是气体，无论质量大小，无论是运动的还是静止的，无论受力还是不受力，物体都具有惯性 决定因素 惯性只和物体的质量有关。物体的质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小 与力的区别 惯性是物体的一种固有属性，它不是力，力是物体对物体的作用。因此不能说 “惯性作用”“惯性力”，在惯性前面加 “产生”“受到”“出现”“克服” 等词都是错误的 【名师讲解】（1）惯性是物体的一种属性，与物体的速度大小无关。任何物体在任何情况下都具有惯性。 （2）因为惯性，运动员在冲线后不能立即停下来，要向前运动一段距离。 迅速弹开扑克牌时，因为硬币具有惯性，它不会随着扑克牌飞出去，而会掉落瓶中。 3.生活中惯性的利用与危害 类别 实例 现象 解释 利用 跳远运动员快速助跑后、飞身一跃，能在空中继续前进 助跑之后，运动员因具有惯性会在空中继续向前运动 铁锤的锤头松了，人们在坚硬凳面上撞击锤柄下端，锤头就会紧套在锤柄上 锤柄遇到凳面而突然停止，锤头因具有惯性会继续向下运动，进而牢牢地套在锤柄上 危害 人要拉住公交车或地铁上的吊环，以防公交车突然刹车或启动而造成危险 公交车突然刹车（或启动），人因具有惯性会向前倾倒（或向后倾倒） ◆教材<探索活动>（见教材第69页） 1.向右倾倒。向右拉动小车使小车和木块一起向右运动，当小车突然停止运动时，小车上面的木块的上部由于惯性继续向右运动，下部受小车的阻力停止运动，所以会向右倾倒。 2.不会。用手指弹击卡片，卡片受力而运动，而硬币由于惯性，仍然保持原来的静止状态，所以不会跟着飞出去，而是落入杯中。 3.点燃的蜡烛被吹熄灭。塑料瓶中的气体受压从瓶口急速射出，由于惯性气流继续向前运动，把点燃的蜡烛吹灭。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第70页） 1.由于筷子被铁锤敲打，筷子向下运动，但是土豆由于惯性，保持原来的静止状态，视觉效果就感觉土豆反而往上爬了。 2.当人坐在汽车上跟汽车一起运动时，人和汽车保持向前运动的状态，但是当遇到紧急情况时，汽车被制动减速，而人由于具有惯性仍然会保持向前运动的状态，所以人会离开座位，只有系上安全带后，人才会被安全带束缚住，以防发生事故。 4. 惯性与牛顿第一定律的区别与联系 区别 牛顿第一定律是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有在不受外力作用时才遵循；而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力等一切外在因素无关，任何时候都存在 联系 因为人们把物体保持原有静止状态或匀速直线运动的性质叫作惯性，所以牛顿第一定律又被称为惯性定律 【例2】[丽水缙云中学期中]对生活中一些惯性现象的解释如下： ①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续前进一段距离，是因为汽车具有惯性； ②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性； ③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。 其中说法正确的是（ ） A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 【解析】惯性只与质量有关，因此跳远运动员助跑起跳，不能增大惯性，②错误。 【答案】B 【例3】正在匀速向右直行的足够长的火车车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、乙两个球，并且m甲＞m乙，如图所示。当火车突然加速时（　　） A．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离减小 B．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离不变 C．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离不变 D．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离增大 【解析】当小车匀速直线运动时，两个小球和小车以相同的速度随车一起运动； 当小车突然加速时，两个小球由于惯性要保持原来的运动状态，由于地板是光滑的，水平方向上两个小球都没有受到力的作用，运动状态都不会改变，都保持原来的运动状态，但是运动速度小于加速后小车的运动速度，相对于小车向左运动，所以质量不同的两个小球，都相对于小车向左运动，距离保持不变。ACD错误，B正确。 【答案】B 解题突破 ◆题型1 比较力的大小 【例1】如图甲所示，纸带穿过打点计时器（每隔相等时间在纸带上打下一个点）与一木块左侧相连，木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点。图乙中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带，与其对应的弹簧测力计的示数分别为F1、F2，木块运动的速度分别为v1、v2，那么（ ） A. F1<F2，v1<v2 B. F1=F2，v1<v2 C. F1=F2，v1>v2 D. F1>F2，v1>v2 【解析】由题图乙中①和②所示的点可知，每隔相等时间在纸带上打出的点之间的距离相等，因此，两条纸带均做匀速直线运动。由于相邻两点之间的时间间隔相等，但②中打出的点之间的距离比①中的大，所以纸带②的速度比纸带①的速度大，即木块的运动速度v1<v2。以木块为研究对象，虽然v1<v2，但木块都做匀速直线运动，即都处于平衡状态，所以两木块所受力均为平衡力，即在水平方向上所受弹簧测力计的拉力和阻力都为一对平衡力。由于阻力大小不变，所以弹簧测力计对木块的拉力大小也不变，因此，两次弹簧测力计的示数相同，即F1=F2。 【答案】B ◆题型2 判断力的方向（易错） 【例2】在图中作出沿虚线方向匀速飞翔的大雁受到的重力G和空气作用力F的示意图。 答图 【解析】大雁正沿直线沿斜上方匀速飞翔，处于平衡状态，则大雁受到的重力G和空气对它的作用力F是一对平衡力，F=G；因为重力方向始终竖直向下，所以空气对大雁的作用力竖直向上，二力的作用点都在重心O处，如答案图所示。 【答案】如图所示。 【易错警示】误认为大雁受到的空气作用力沿虚线方向。若物体处于平衡状态，可利用平衡力的特点及已知力的方向判断未知力的方向。 ◆题型3 探究阻力对物体运动的影响 【例3】利用身边的物品可以进行许多科学实验。小瑜用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响，如图所示。关于该实验，下列分析中错误的是（　　） A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度 B．饮料罐在水平面上能继续滚动是受到惯性力的作用 C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力 D．饮料罐最终会停下来是因为它与接触面之间有摩擦 【解析】A、根据控制变量法，饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度，故A正确；B、惯性是物体的一种性质，不是力，饮料罐在水平面上能继续滚动是为饮料罐有惯性，要保持原来的运动状态，故B错误；C、饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；D、力是改变物体运动状态的原因，饮料罐最终会停下来是因为它与接触面之间有摩擦，故D正确。 【答案】B ◆考点1 牛顿第一定律 1.[2024 浙江宁波期中] 下列关于牛顿第一定律的各种说法正确的是（ ） A. 该定律不能用实验证明，只是一种猜想 B. 该定律可以通过小车从斜面滑下的实验直接得出 C. 该定律可以用实验证明，因为它是力学的基本定律之一 D. 该定律是在实验基础上，通过科学推理概括出来的理想运动定律 【答案】D 【解析】牛顿第一定律虽然不能用实验直接证明，但是是在实验基础上，通过科学推理概括出来的理想运动定律，故 A、C 错误，D 正确；该定律可以通过小车从斜面滑下的实验进行推理概括而得出，但不能通过实验直接得出，故 B 错误。 2.[2025 浙江杭州期末] 如图所示，当小科跳到最高点时，若一切外力消失，则他将（ ） A. 水平向右匀速运动 B. 竖直向下匀速运动 C. 斜向下匀速运动 D. 保持静止 【答案】A 【解析】当小科跳到最高点时，他在竖直方向速度为零，而水平方向上仍有一定速度，根据牛顿第一定律可知，若一切外力消失，则他将水平向右匀速运动。故选 A。 关键点拨：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。 ◆考点2 力和运动的关系 3.下列说法正确的是（ ） A. 伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因 B. 牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来 C. 由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 D. 牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 【答案】D 【解析】伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因，但没有说明力是改变物体运动状态的原因，故 A 错误；首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来的是伽利略，而不是牛顿，故 B 错误；由牛顿第一定律可知，物体在不受外力作用的情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态，故 C 错误；牛顿第一定律既揭示了物体不受力时的运动规律，又指出了力是改变物体运动状态的原因，故 D 正确。 ◆考点3 惯性 4.某景区推出新型玻璃栈道漂流，如图所示。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速下滑。下列有关说法正确的是（ ） A. 下滑时速度增大，人的惯性也增大 B. 下滑时人和橡皮艇速度相同，所以人和橡皮艇惯性大小相同 C. 拐弯处人的身子会往一侧倾斜是因为人具有惯性要保持原来的运动状态 D. 滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇受到惯性的作用 【答案】C 【解析】惯性只与物体的质量有关，人下滑时速度增大，但质量不变，惯性不变，故 A 错误；人和橡皮艇质量不同，虽然下滑时人和橡皮艇速度相同，但人和橡皮艇惯性大小不同，故 B 错误；人具有惯性，在拐弯处人要保持原来的运动状态，故人的身子会往一侧倾斜，故 C 正确；滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故 D 错误。 归纳总结：惯性是一切物体在任何情况下都具有的保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，惯性不是力，因此只能说物体具有惯性，而不能说受到惯性作用。物体惯性大小只与质量大小有关，与物体运动速度等无关，质量越大，惯性越大，运动状态越不容易改变。 5.如图所示，关于下列情景，描述正确的是（　　） A．图甲：拨动簧片，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，是因为没有力维持它的运动 B．图乙：锤柄撞击硬物后，锤头会紧套在锤柄上，这是利用了锤柄的惯性 C．图丙：用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出是因为力改变了它的运动状态，上面的棋子落下是因为其具有惯性 D．图丁：汽车上安装有安全气囊，主要是减小快速行驶的汽车发生碰撞时惯性给人带来的危害 【答案】D 【解析】A、图甲中拨动簧片，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，是因为小球具有惯性，仍会保持原来的静止状态，故A错误； B、图乙中锤柄撞击硬物后，锤柄停止运动，而锤头由于惯性继续向下运动，就会紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性，故B错误； C、图丙中用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出是因为力改变了它的运动状态，上面的棋子落下是因为其受到重力的作用，故C错误； D、图丁中汽车上安装有安全气囊，主要是减小快速行驶的汽车发生碰撞时惯性给人带来的危害，故D正确。 6.[2025 浙江台州期末] 如图是元代《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在______力的作用下落入扇车；气流使枯瘪的谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的_______; 饱满的谷物由于惯性大不会被吹到出风口，说明惯性大小与_______有关。 【答案】重 运动状态 质量 【解析】重力的方向总是竖直向下的，谷物在重力的作用下落入扇车；力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态，气流使枯瘪的谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的运动状态；饱满的谷物质量大，惯性大，不会被吹到出风口，说明惯性大小与质量有关。 ◆易错点 不能正确理解运动和力的关系 7.足球运动中，足球被踢出后向前飞行，下列说法正确的是（ ） A. 脚踢球使球飞出去，说明力是维持物体运动的原因 B. 足球在空中运动的过程中，运动状态一定发生改变 C. 足球离开脚后还能继续运动，是由于受到惯性力的作用 D. 空中飞行的足球上升到最高点时，若它所受力全部消失，它将保持静止状态 【答案】B 【解析】脚踢球使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态，故 A 错误；足球在空中运动的过程中，足球受重力使其运动状态改变，故 B 正确；足球离开脚后还能继续运动是由于足球具有惯性，惯性是物体的一种性质，不是力，不可以说受到惯性力的作用，故 C 错误；足球上升到最高点时竖直方向上速度为零，但水平方向上速度不为零，若此时它所受的力全部消失，它将保持原来水平方向上的速度大小沿水平方向做匀速直线运动，故 D 错误。故选 B。 1.小强和爷爷周末乘车到荣县双溪水库风景区去游玩，下列有关惯性的说法正确的是（　　） A．小强和爷爷都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性 B．汽车紧急刹车时，小强向前倾，是由于受到惯性力的作用 C．踩刹车后，汽车仍向前滑行一段距离，是由于汽车具有惯性 D．高速公路严禁超速，是因为汽车速度越大，惯性越大 【答案】C 【解析】A、小强和爷爷都系上安全带，是为了减小汽车行驶中惯性带来的伤害，但不能减小惯性，故A错误；B、行驶中的汽车紧急刹车时，小强会向前倾，是由于人具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误；C、驾驶员踩刹车后，汽车仍向前滑行了一段距离，是因为汽车具有惯性，故C正确；D、物体的惯性大小只与物体的质量有关，与运动状态、速度等因素无关；高速公路严禁超速，是因为速度越大，动能越大，当遇到紧急情况刹车时，克服摩擦做的功多，制动距离远，容易发生交通事故，故D错误。 2.如图所示，是中国科技馆展品 “惯性车”, 小火车在平直轨道上匀速行驶，当它将要从 “∩” 形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中。下列说法不正确的是 (忽略空气阻力)（ ） A. 小球在下落过程中速度越来越大，是由于受到重力的作用 B. 相对于小火车，小球运动的轨迹是一条直线 C. 小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力 D. 小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度 【答案】C 【解析】小球在下落过程中速度越来越大，是由于受到重力的作用，竖直向下的重力改变了小球的运动状态，让它的速度越来越大，故 A 正确；相对于小火车，小球竖直方向上先做竖直上抛运动，后做自由落体运动，相对于小火车水平方向上没有位置变化，因此，相对于小火车其运动轨迹为直线，故 B 正确；小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持原来的运动状态，即在水平方向保持与火车相同的速度，故 C 错误，D 正确。故选 C。 3.[2025 浙江宁波质检] 若小球在运动过程中只受到力 F 的作用，且运动过程中力 F 始终保持不变，则小球的运动轨迹 (用虚线表示) 不可能的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】如题图 A，小球如果依靠惯性水平向右运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行如题图 A 的曲线运动，不符合题意；如题图 B，小球如果依靠惯性向右下方直线运动时，再受到一个竖直向上的力的作用，小球进行如题图 B 的曲线运动，不符合题意；如题图 C，小球如果依靠惯性竖直向下运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行如题图 C 的竖直向下的加速运动，不符合题意；如题图 D，当受力的方向与小球运动的方向不在同一条直线上时，小球的运动轨迹应该是曲线，D 中的运动轨迹却是直线，这种现象是不存在的，符合题意。故选 D。 关键点拨：（1）掌握力的两种作用效果：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。（2）能根据物体的运动轨迹判断物体的运动状态变化情况。 4.[2025 浙江绍兴期末] 如图，平直轨道上有一辆平板车，车上放两个小球，忽略小球与车接触面的阻力及空气的影响，下列判断正确的是（ ） A. 小球相对平板车静止，则平板车一定在匀速直线行驶 B. 若平板车由静止向西起动，两小球相对平板车向东运动 C. 若平板车由静止向东起动，两小球相对地面向西运动 D. 若平板车在向东匀速直线行驶的过程中突然刹车，m1会撞上m2 【答案】B 【解析】小球相对小车静止，由于忽略平板车对小球的阻力及空气的影响，小球在水平方向上不会受到阻力作用，所以小球与平板车之间没有发生相对运动的趋势，则平板车处于匀速直线行驶或静止状态，故 A 错误；若平板车由静止向西起动，两小球由于惯性仍保持静止，则相对平板车向东运动，故 B 正确；若平板车由静止向东起动，两小球由于惯性仍保持静止，两小球相对地面静止，故 C 错误；若平板车在向东匀速直线行驶的过程中突然刹车，两小球由于惯性保持原来的速度做匀速直线运动，两者速度相同，m₁不会撞上 m₂，故 D 错误。故选 B。 5.[2025 浙江温州三模] 三个相同的产品 a、b、c 在水平流水传送带上向右运动，如图所示，三者始终保持等间距。在传送过程中，传送带因故障突然停止，三个产品在传送带上会继续运动一段距离后停止。则下列图中能反映三者最终位置关系的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】惯性大小仅取决于物体质量的大小，由于三个产品相同，因此惯性大小相同，当传送带因故障突然停止时，三个产品在传送带上不再受传送带的驱动力，它们将依靠自身的惯性继续运动一段距离后停止，这个过程中三个产品之间的相对位置不变。故选 C。 6.沿水平面向北做匀速直线运动的密闭装置内部如图所示，装置内部固定着一根竖直的杆，杆顶有一小球，忽略杆和球间的阻力。某时刻装置突然减速，小球从杆上落下，小球将落到杆的（ ） A. 东面 B. 南面 C. 西面 D. 北面 【答案】D 【解析】装置沿水平面向北做匀速直线运动，突然装置做减速运动，小球由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以小球会以原来的速度向装置运动的原方向继续运动，小球将落到杆的北面，故 A、B、C 不符合题意，D 符合题意。 7．实验小组在探究“阻力对物体运动的影响”时完成了如图所示的实验，有关这个实验下列说法正确的是（　　） A．实验中应把小车从斜面的不同高度由静止释放 B．图中三次实验小车都会停下来，说明物体的运动需要力来维持 C．由图中小车在三个表面上的运动情况可以直接得出牛顿第一定律 D．如果在平面上小车受到的阻力为零，小车将做匀速运动 【答案】D 【解析】A、根据控制变量法，实验中应把小车从斜面的同一高度由静止释放，目的是控制小车下滑到水平面的速度相同，故A错误； B、图中三次实验小车都会停下来，是因为小车在水平方向上受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C、小车在木板表面上受到的阻力最小，通过的距离最长，据此推理，若小车在水平方向下不受力的作用，通过的距离无限长，即做匀速直线运动，牛顿第一定律是在上面三个实验的基础上推理归纳概括出来的，故C错误； D、如果在平面上小车受到的阻力为零，小车的速度不会变小，可以一直运动下去，小车将做匀速直线运动，故D正确。 13 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 力与空间探索 第2节 运动与相互作用 课时1 牛顿第一定律 惯性 ◆网络构建 ◆课本导学 一、牛顿第一定律 二、惯性 ◆解题突破 题型1 比较力的大小 题型2 判断力的方向（易错） 题型3 探究阻力对物体运动的影响 ◆基础训练 考点1 牛顿第一定律 考点2 力和运动的关系 考点3 惯性 易错点 不能正确理解运动和力的关系 ◆强化训练 一、牛顿第一定律 1. 探究阻力对物体运动的影响（教材第 67 页探索活动） 项目 内容 猜想与假设 阻力可能是使物体运动速度减小的原因 制订计划和设计实验 采用控制变量法，依次在水平木板上铺上棉布、丝绸，取一辆小车，让它三次都从斜面的同一高度由静止滑下。观察小车的运动情况，并记下其停止的位置控制小车到达水平面时速度相同 实验器材 小车、斜面、丝绸、木板、棉布、刻度尺等 实验过程 (1) 在水平木板上铺上表面粗糙的棉布，让小车从斜面上适当位置由静止滑下，观察小车在棉布表面上运动的距离； (2) 撤去棉布，铺上表面较粗糙的丝绸，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在丝绸表面上运动的距离； (3) 撤去丝绸，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在木板表面上运动的距离 实验记录 水平面的材料 小车受到的阻力 小车运动的距离 小车的速度变化 棉布 较大 较近 较快 丝绸 较小 较远 较慢 木板 最小 最远 最慢 实验结论 水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越小，运动的距离越远，小车的速度减小得越慢 猜想 如果小车在水平面上运动时不受阻力作用，那么它将保持原来的速度和方向永远地运动下去 【注意】(1) 在实验中，可通过调节斜面的倾角来调节小车速度的大小，避免小车冲出木板。(2) 实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下，不能用手推动小车。 【名师讲解】（1）变量控制：棉布、丝绸可使水平面的粗糙程度不同；从同一高度由静止滑下，可以控制小车到达水平面上的初始速度相同；水平面越光滑，小车运动的距离越远。 （2）实验推理法 因为自然界中不存在完全不受力作用的环境，所以我们无法用实验显示物体不受力时的运动。此时可以采用实验推理法：先用实验探究不同阻力对物体运动的影响，然后再推测出物体不受力的作用时的运动情况。实验推理法，也叫科学推理法、理想实验法。 2. 牛顿第一定律 (1) 人们认识力的过程 科学家 提出的观点 亚里士多德 如果一个物体要持续运动，就必须有其他物体对它施加力的作用；如果这个力被撤去，物体就会停止运动 伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变 笛卡儿 如果运动物体不受任何力的作用，它将永远沿原来的方向做匀速直线运动 牛顿 运动的物体在不受任何外力作用时，总保持匀速直线运动状态，而静止的物体在不受外力作用时，总保持原来的静止状态 【名师讲解】“不受外力” 包含两层意思：一是理想情况，物体确实没有受到任何力的作用；二是物体所受各力的合力为零。 (2) 牛顿第一定律的内容 任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 【名师讲解】牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的科学基本定律之一。 3. 力和运动的关系：改变物体的运动状态 由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第69页） 1.小球受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向和运动方向相同，速度越来越大。 2.小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向与运动方向相反，速度越来越小。 3.沿斜上方抛出的小球，受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向与运动方向不在一条直线上，小球做曲线运动，运动方向会发生变化。 【例1】[诸暨期末]如图虚线是炮弹的运行轨迹，当其运动到最高点时，若外力突然消失，则炮弹将（ ） A. 处于静止状态 B. 向左做匀速直线运动 C. 竖直向下做匀速直线运动 D. 按原来的轨迹运动 二、惯性 1.惯性的概念 一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质。物体有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。 2.对惯性的认知 项目 内容 普遍性 一切物体在任何情况下都具有惯性。无论是固体、液体还是气体，无论质量大小，无论是运动的还是静止的，无论受力还是不受力，物体都具有惯性 决定因素 惯性只和物体的质量有关。物体的质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小 与力的区别 惯性是物体的一种固有属性，它不是力，力是物体对物体的作用。因此不能说 “惯性作用”“惯性力”，在惯性前面加 “产生”“受到”“出现”“克服” 等词都是错误的 【名师讲解】（1）惯性是物体的一种属性，与物体的速度大小无关。任何物体在任何情况下都具有惯性。 （2）因为惯性，运动员在冲线后不能立即停下来，要向前运动一段距离。 迅速弹开扑克牌时，因为硬币具有惯性，它不会随着扑克牌飞出去，而会掉落瓶中。 3.生活中惯性的利用与危害 类别 实例 现象 解释 利用 跳远运动员快速助跑后、飞身一跃，能在空中继续前进 助跑之后，运动员因具有惯性会在空中继续向前运动 铁锤的锤头松了，人们在坚硬凳面上撞击锤柄下端，锤头就会紧套在锤柄上 锤柄遇到凳面而突然停止，锤头因具有惯性会继续向下运动，进而牢牢地套在锤柄上 危害 人要拉住公交车或地铁上的吊环，以防公交车突然刹车或启动而造成危险 公交车突然刹车（或启动），人因具有惯性会向前倾倒（或向后倾倒） ◆教材<探索活动>（见教材第69页） 1.向右倾倒。向右拉动小车使小车和木块一起向右运动，当小车突然停止运动时，小车上面的木块的上部由于惯性继续向右运动，下部受小车的阻力停止运动，所以会向右倾倒。 2.不会。用手指弹击卡片，卡片受力而运动，而硬币由于惯性，仍然保持原来的静止状态，所以不会跟着飞出去，而是落入杯中。 3.点燃的蜡烛被吹熄灭。塑料瓶中的气体受压从瓶口急速射出，由于惯性气流继续向前运动，把点燃的蜡烛吹灭。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第70页） 1.由于筷子被铁锤敲打，筷子向下运动，但是土豆由于惯性，保持原来的静止状态，视觉效果就感觉土豆反而往上爬了。 2.当人坐在汽车上跟汽车一起运动时，人和汽车保持向前运动的状态，但是当遇到紧急情况时，汽车被制动减速，而人由于具有惯性仍然会保持向前运动的状态，所以人会离开座位，只有系上安全带后，人才会被安全带束缚住，以防发生事故。 4. 惯性与牛顿第一定律的区别与联系 区别 牛顿第一定律是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有在不受外力作用时才遵循；而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力等一切外在因素无关，任何时候都存在 联系 因为人们把物体保持原有静止状态或匀速直线运动的性质叫作惯性，所以牛顿第一定律又被称为惯性定律 【例2】[丽水缙云中学期中]对生活中一些惯性现象的解释如下： ①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续前进一段距离，是因为汽车具有惯性； ②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性； ③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。 其中说法正确的是（ ） A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 【例3】正在匀速向右直行的足够长的火车车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、乙两个球，并且m甲＞m乙，如图所示。当火车突然加速时（　　） A．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离减小 B．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离不变 C．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离不变 D．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离增大 解题突破 ◆题型1 比较力的大小 【例1】如图甲所示，纸带穿过打点计时器（每隔相等时间在纸带上打下一个点）与一木块左侧相连，木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点。图乙中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带，与其对应的弹簧测力计的示数分别为F1、F2，木块运动的速度分别为v1、v2，那么（ ） A. F1<F2，v1<v2 B. F1=F2，v1<v2 C. F1=F2，v1>v2 D. F1>F2，v1>v2 ◆题型2 判断力的方向（易错） 【例2】在图中作出沿虚线方向匀速飞翔的大雁受到的重力G和空气作用力F的示意图。 【易错警示】误认为大雁受到的空气作用力沿虚线方向。若物体处于平衡状态，可利用平衡力的特点及已知力的方向判断未知力的方向。 ◆题型3 探究阻力对物体运动的影响 【例3】利用身边的物品可以进行许多科学实验。小瑜用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响，如图所示。关于该实验，下列分析中错误的是（　　） A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度 B．饮料罐在水平面上能继续滚动是受到惯性力的作用 C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力 D．饮料罐最终会停下来是因为它与接触面之间有摩擦 ◆考点1 牛顿第一定律 1.[2024 浙江宁波期中] 下列关于牛顿第一定律的各种说法正确的是（ ） A. 该定律不能用实验证明，只是一种猜想 B. 该定律可以通过小车从斜面滑下的实验直接得出 C. 该定律可以用实验证明，因为它是力学的基本定律之一 D. 该定律是在实验基础上，通过科学推理概括出来的理想运动定律 2.[2025 浙江杭州期末] 如图所示，当小科跳到最高点时，若一切外力消失，则他将（ ） A. 水平向右匀速运动 B. 竖直向下匀速运动 C. 斜向下匀速运动 D. 保持静止 ◆考点2 力和运动的关系 3.下列说法正确的是（ ） A. 伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因 B. 牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来 C. 由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 D. 牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 ◆考点3 惯性 4.某景区推出新型玻璃栈道漂流，如图所示。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速下滑。下列有关说法正确的是（ ） A. 下滑时速度增大，人的惯性也增大 B. 下滑时人和橡皮艇速度相同，所以人和橡皮艇惯性大小相同 C. 拐弯处人的身子会往一侧倾斜是因为人具有惯性要保持原来的运动状态 D. 滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇受到惯性的作用 5.如图所示，关于下列情景，描述正确的是（　　） A．图甲：拨动簧片，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，是因为没有力维持它的运动 B．图乙：锤柄撞击硬物后，锤头会紧套在锤柄上，这是利用了锤柄的惯性 C．图丙：用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出是因为力改变了它的运动状态，上面的棋子落下是因为其具有惯性 D．图丁：汽车上安装有安全气囊，主要是减小快速行驶的汽车发生碰撞时惯性给人带来的危害 6.[2025 浙江台州期末] 如图是元代《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在______力的作用下落入扇车；气流使枯瘪的谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的_______; 饱满的谷物由于惯性大不会被吹到出风口，说明惯性大小与_______有关。 ◆易错点 不能正确理解运动和力的关系 7.足球运动中，足球被踢出后向前飞行，下列说法正确的是（ ） A. 脚踢球使球飞出去，说明力是维持物体运动的原因 B. 足球在空中运动的过程中，运动状态一定发生改变 C. 足球离开脚后还能继续运动，是由于受到惯性力的作用 D. 空中飞行的足球上升到最高点时，若它所受力全部消失，它将保持静止状态 1.小强和爷爷周末乘车到荣县双溪水库风景区去游玩，下列有关惯性的说法正确的是（　　） A．小强和爷爷都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性 B．汽车紧急刹车时，小强向前倾，是由于受到惯性力的作用 C．踩刹车后，汽车仍向前滑行一段距离，是由于汽车具有惯性 D．高速公路严禁超速，是因为汽车速度越大，惯性越大 2.如图所示，是中国科技馆展品 “惯性车”, 小火车在平直轨道上匀速行驶，当它将要从 “∩” 形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中。下列说法不正确的是 (忽略空气阻力)（ ） A. 小球在下落过程中速度越来越大，是由于受到重力的作用 B. 相对于小火车，小球运动的轨迹是一条直线 C. 小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力 D. 小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度 3.[2025 浙江宁波质检] 若小球在运动过程中只受到力 F 的作用，且运动过程中力 F 始终保持不变，则小球的运动轨迹 (用虚线表示) 不可能的是（ ） A. B. C. D. 4.[2025 浙江绍兴期末] 如图，平直轨道上有一辆平板车，车上放两个小球，忽略小球与车接触面的阻力及空气的影响，下列判断正确的是（ ） A. 小球相对平板车静止，则平板车一定在匀速直线行驶 B. 若平板车由静止向西起动，两小球相对平板车向东运动 C. 若平板车由静止向东起动，两小球相对地面向西运动 D. 若平板车在向东匀速直线行驶的过程中突然刹车，m1会撞上m2 5.[2025 浙江温州三模] 三个相同的产品 a、b、c 在水平流水传送带上向右运动，如图所示，三者始终保持等间距。在传送过程中，传送带因故障突然停止，三个产品在传送带上会继续运动一段距离后停止。则下列图中能反映三者最终位置关系的是（ ） A. B. C. D. 6.沿水平面向北做匀速直线运动的密闭装置内部如图所示，装置内部固定着一根竖直的杆，杆顶有一小球，忽略杆和球间的阻力。某时刻装置突然减速，小球从杆上落下，小球将落到杆的（ ） A. 东面 B. 南面 C. 西面 D. 北面 7．实验小组在探究“阻力对物体运动的影响”时完成了如图所示的实验，有关这个实验下列说法正确的是（　　） A．实验中应把小车从斜面的不同高度由静止释放 B．图中三次实验小车都会停下来，说明物体的运动需要力来维持 C．由图中小车在三个表面上的运动情况可以直接得出牛顿第一定律 D．如果在平面上小车受到的阻力为零，小车将做匀速运动 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $$