第2章 第2节 运动与相互作用(1)—牛顿第一定律-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级上册科学（浙教版2024）

科学八 第2节 运动与相互作 思维点击 一、探究阻力对物体运动的影响 (1)实验目的 通过实验了解阻力对物体运动的影响。 (2)探究阻力对物体运动的影响 猜想：如果运动着的物体受到阻力大小不同， 那么物体运动的路程会有怎样的变化？ 运动着的物体受到的阻力越大，物体运动的路 程越短；受到的阻力越小，物体运动的路程越长。 器材：斜面、木板、玻璃板、毛巾、小车，如下图 所示。 实验步骤： A.把毛巾铺在水平木板上，将小车从斜面上 A点释放，记下小车最终停在毛巾上的位置； B.把毛巾拿掉，将小车从斜面上A点释放，记 下小车最终停在木板上的位置： C.把玻璃板放在水平木板上，将小车从斜面上 A点释放，记下小车最终停在玻璃板上的位置； D.将实验情况填入表格中。 水平部分的 小车所受 小车运动 实验序号 表面材料 阻力的情况 的路程 1 毛巾 最大 最短 2 木板 较大 较长 3 玻璃板 最小 最长 通过实验分析可得：小车受到的阻力越小，小 车运动的路程越长：设想小车在绝对光滑的水平面 上运动，即不受阻力作用，小车将永远运动下去。 二、牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力的作用的时候，总保 持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的 牛顿第一定律（又称惯性定律）。 三、对定律的理解 (1)“一切”说明该定律对于所有物体都适用， 不是特殊现象。 年级上册 用(1)一牛顿第一定律 (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：一是该物体确定 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，它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)牛顿第一定律的内涵：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。 (5)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分析、概括、推理总结出来的。 (6)牛顿第一定律是关于力与运动关系的规 律，它反映了物体在不受力（或受合力为零）时的运 动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动 状态不变。 例1人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一 个曲折漫长的探索过程。 (1)古希腊哲学家亚里士多德认为： 。这一根据生活经验和事物表象得出 的错误观点被人们沿用了近2000年。 (2)17世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地 揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜 面实验有如下步骤： -9y ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上 仍然要达到原来的高度： ②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止 滚下，小球将滚上另一个斜面： ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的 高度： ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水 拓报上 平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。 上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科 学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正 确的是 A.事实②→事实①→推论③→推论④ B.事实②→推论①→推论③→推论④ C.事实②→推论①→推论④→推论③ D.事实②→推论③→推论①→推论④ (3)伽利略得出：运动物体如果不受其他物体 的作用，将会 伽利略由此开创 了实验和推理相结合的科学研究方法 【分析】(1)关于力和运动的关系，历史上有 两种对立的观，点：亚里士多德认为，力是雏持物体 运动的原因：伽利略等人认为，力是改变物体运动 状态的原因。现在人们普追认为力是改变物体运 动状态的原因的观，点是正确的，亚里士多德的观点 是错误的，根据物理学历史事实回答第一空。 (2)这是依据思雏程序排序的问题，伽利略的 观点是在实脸事实的基础上，经过推理概括得出结 论，第一步是实验事实，即②；小球滚到右侧斜面的 高度与小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接 近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由 放手位置相同，即第二步是③：继续推理，在无摩擦 的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾 角，仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相 同，即第三步是①：继续大胆推理，在无摩擦的情况 下，右侧斜面继续减小倾角为0，即水平，则小球求 远运动，即第四步是④。按照这样的思雏程序排列 颜序。 (3)这是实验基础上，再推理得出的结论，实验 无法直接验证，运动物体不受力将永远匀速运动 下去。 例2正在水平地面上运动的小车，速度越来越小。 在没有停止之前，假如它受到的一切外力都同时消 失，那么小车的运动情况是 A立即停下来 B.速度继续减小，最后停下来 C.将做匀速直线运动 D.速度大小不变，方向可能改变 【分析】本题考查学生对牛顿第一定律的理 解。根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到 外力作用时，总保持匀速直线运动或者静止状态。 物体在外力消失后是静止还是匀速直线运动，就由 与培优 外力消失前的运动状态决定。本题中，小车原来是 运动的，故它将继续做匀速直线运动。 巩固练习 A组 1.在太空中飞行的宇宙飞船，如果它受到的一 切外力消失，那么宇宙飞船将 () A.立即静止 B.减速飞行 C.加速飞行 D.匀速飞行 2.如图是小明自创的“大炮”示意图。当瓶内 产生的气体增多时，瓶塞会水平向右冲出，若此时 所有外力全部消失，瓶塞将 () A.立即沿竖直方向下落到地面 B.向上运动 C.水平向右作匀速直线运动 D.立即静止 3.在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图 所示实验。下列有关叙述正确的是 () 毛 棉布 本板 丙 A.每次实验时，小车可以从斜面上的任何位 置开始下滑 B.实验中运动的小车会停下来，说明力能改变 物体的运动状态 C.实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的 距离越近 D.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛 顿第一定律 4.如图所示是表面光滑、斜面倾斜程度可调的 实验装置。小李用其探究“物体由静止沿光滑斜面 下滑到底端的速度大小与什么因素有关”。小李提 出如下猜想： A.速度大小可能与物体质量有关： B.速度大小可能与斜面倾斜程度有关： 科学八 C.速度大小可能与物体下滑起点的高度有关。 可供选用的器材：质量不同的钢球若干，秒表。 (1)若用此装置探究猜想A,除秒表外，还要选 用的器材是 (2)下表是利用一钢球测得的数据，这是探究 猜想 (填序号)，实验中还应保持 相同，结论是 斜面倾斜程度 较大 较小 实验次数 2 3 12 3 小球从P运动到Q的时间/s5.15.05.15.15.15.0 (3)说出实验中产生误差的一种原因： 5.“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛 卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。 (1)伽利略经过下图所示的实验和推理得出结 论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平 面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略 的结论写出图中各实验和推理的先后顺序： (用字母表示) 无空气 有空 阻力 用力 ·b最高点 O最高点 从P点静止释放 从P点静止释放 A 无空气阻力，光滑斜面 -最高点 从P点静止释放，并依次降低斜面倾斜度 B (2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完 善：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 有什么不足？ B组 6.某同学利用如图所示装置研究阻力对物体 运动的影响。甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布， 丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端 由静止开始滑下，观察现象。 年级上册 布 木板 丙 试回答下列问题： (1)科学实验需要控制变量。本实验中，影响小 车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有 ,该因素可以采用小车 从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。 (2)实验可得出“阻力越小，运动速度诚小得越 慢”的结论，支持该结论的证据是 7.立定跳远是我市中考体育测试项目之一，小 晨想研究立定跳远成绩的影响因素。他根据平时 训练体会，猜想立定跳远成绩的影响因素有：弹跳 力量、跳跃角度、自身体重等。小晨用弹簧玩具枪、 小钢球做了系列实验，记录如下图。 ①发射角60轨迹②发射角45轨迹③发射角30°轨迹 ①) @ 钢球质量用 钢球质量M>m) 压缩弹簧长度的1/5 压缩弹簧长度的1/5 乙 0 钢球质量m 压缩弹簧长度的2/5 丙 请回答下列问题： (1)图丁是图甲实验中，发射角度45时，5次实 验钢球的落地点。小晨用圆规画了一个尽量小的 圆，使5个点均落在圆上或圆内，此时即可将圆心O 点视作发射角度45°时钢球的落地点。这样处理实 验数据的作用是 (2)小晨根据实验得出初步结论：在其他条件 相同时，跳跃角度45°成绩最好。为了使他的结论 更加可靠，还需要补充进行的实验是 (3)根据上述实验结果，小晨给出了立定跳远 取得好成绩的建议： ①以45°角左右向前跳出；②过度肥胖的同学 要减肥，控制合理的体重：③上使用，当m=500g=0.5kg时，重力G=2.5N,2.5N是 弹簧荆力计标度的一半，因此左边到度值不变，右边变为原 值的。倍。故A错误，C正璃：BD.若右侧不变，取G 5N,在m=1kg=1000g,左标度变为原来的2倍，故B正 确，D错误 17.m1一mm2-m, 1g一1。 P农 m,-mP本m,-mP米g 第2节运动与相互作用(1) 牛顿第一定律 例1(1)力是维持物体运动的原因(2)D(3)永远匀速 运动下去 例2C 巩固练习 A组 1.D2.C3.B 4.(1)托盘天平(2)B每个钢球质量和下滑起点的 高度速度的大小与斜面的倾斜程度无关(3)斜面不完全 光滑 5.(1)CAB(2)没有涉及静止物体的运动规律 B组 6.(1)小车在水平而上开始运动时的速度(2)小车在 丙木板上运动的距离最远 7.(1)多次测量取平均值(“简单方便”“减少误差”“求 平均值”)(2)控制其他条件相同，在45角附近等角再做几 次实验(“在45角附近再做几次实验”“在30°一60°之间，再 做几次实验”)(3)加强腿部力量训练（答“增加起跳力量” “用力置地”“加强体育银炼”也可，从“速度”角度分析不可) 第2节运动与相互作用(2)—一惯性 例1D 变式训练A 例2CEF 巩固练习 A组 1.(2)(6)(11)(12) 【解析】(7)是横性，上半身由于惯性雏持原先的运动 状态，下半身受到地面的摩擦力醉间静止。 2.D3.D4.D5.D6.B7.B8.D9.B 10.B B组 1山，向前运动【解析】原来瓶子和水都保持静止，后 来瓶子由于受推力由静止变运动，而瓶里的水由于具有惯 性，仍想保持静止，所以水相对于瓶子向后运动，把气泡挤到 前方 12.B【解析】飞船内部物体在失重情况，第一次实 验时，将小球偏离竖直位置后放手，小球不受任何外力，根据 牛颜第一运动定律，小球处于静止状态，甲图正确。第二次 实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个 垂直于悬线的力，由于惯性，小球将魅续保持匀递直线运动 状态，所以它会受到细线的拉力作用，小球只受到细线的拉 力作用，将做匀速圆周运动，丁图正确。 13.D 14.(1)从器材选择的角度 ①文具盒：质量适当大些，与桌面接触部分尽量粗髓： ②纸张：韧性要好（实验过程中不会断裂），表面要光滑， 较薄，较窄： ③桌面：表面尽量粗糙 (2)从操作的角度 ①尽可能减小纸与铅笔盒的接触面积： ⑤抽出纸条的速度尽可能快： ⑤铅笔盒平放（重心要尽量低些）： ⑦纸条留在桌而的长度适当小些。 C组 15.A【解析】当小球被抛出时，小球有一个同车一 样的水平方向的速度：车上的人与小球有相同的水平速度， 他们只在竖直方向上有速度差，因此车上的观察者看到的小 球的轨速是直线：地上的人与小球不光在竖直方向上有速度 差，在水平方向上也有速度差，小球相对于地上的人既有水 平方向运动又有竖直方向运动，其轨迹为抛物线。 16。B【解析】车向右平行于靶而运动，车上的运动 员枪口对准靶心并立即射击，子弹射出后由于惯注娃续向右 运动，又由于受到重力作用，向下运动，所以子弹会射向靶面 的右下方，即Ⅱ区。 17.A【解析】因为小车突然向右运动时，由于惯性， 铁球和乒兵球都有向左运动总势，但由于与同体积的“术球” 相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度 变化授，而同体积的水球的运动决态容易改变，即速度变化 快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相 对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球 的质量小，惯性小，乒兵球向右远动。 18.C【分析】由图可知，当盟柱状的轻质纸简顺着 倾针的木板上滚下时，离开木板后，由于惯性仍会继续向前 运动，同时由于受到空气阻力和重力的作用，其运动方向会 略有改变，所以纸筒落在A点的右侧，故ABD错误，C正确 第3节运动与相互作用(3) 二力平衡 例1(1)不考虑(2)不在同一条直线上(3)未校零或两 个滑轮的摩擦不同或存在读数误差 变式训练不是，受力物体不同是一对平衡力不是，不 在同一直线上不是，力的大小不等并且力不在同一条直 线上 例2A 变式训练B 例3C 巩固练习 A组 1.D2.B3.B4.B 5.== 6.二力平衡的条件静止相等相反 7.(1)相反钩码重改变用力方向(2)不能不在 同一直线上的两个相等的力能否使物体平衡(3)用剪刀将 纸片从中间剪开(4)A B组 8.D 9.D【解析】电风扇静止时受到的重力和固定杆对