第四章 1.牛顿第一定律-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第一册学习手册（人教版）

变式训练1T只N= 例2B【解析】以第1 块石块为研究对象，受力分析 如图所示，石块静止，则F =F,c0s30°，c0s300=5 ,故 mg 例2题答图 B正确。 变式训练2B 情境拓展 B【解析】上方小球受到地球给它的重力和下 面三个球给它的弹力，共4个力，A错误。如图设 2r 上下球心连线与竖直方向的夹角为0，si血0== 第四章 运云 >"1.牛顿第一定律 知识梳理 知识点2 1.匀速直线运动静止2.(1)维持改 变(2)惯性惯性定律3.(1)匀速直线运 动静止(2)质量大质量小 要点突破 例1A【解析】根据题意，铺垫材料粗糙程 度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对 光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上 升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项， 从题目不能直接得出，所以A正确。 变式训练1ABD 例2C【解析】惯性大小只与物体质量有 关，与物体的速度无关，A错误；质量是物体惯性 大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性 大，是因为它的质量大，与是否静止无关，B错 误；乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态容易 发生改变，是因为它的惯性小，C正确；一切物体 在任何情况下都有惯性，D错误。 变式训练2D 情境拓展 B【解析】水冲沙石，沙石才能运动，因为水 的冲击力克服了阻力，故力是改变物体运动状态的 原因，A错误；物体总有保持原有运动状态的性质 参考答案与解析。 30° 2r 情境拓展答图 3c0s= 1 E行。对上面的小球，由平衡得3Ncos6 =mg,得N= 6mg,B正确。对四个球整体由平 4 衡，得N”=3mg,C错误；对下面小球受力分析 可知，小球有向外运动的趋势，故受地面的静摩擦 力，故D错误。故选B。 功和力的关系 即为惯性，其大小只与质量有关，质量越大惯性越 大，力是改变物体运动状态的原因，重的大石由于 质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流 改变，B正确；物体的运动不需要力来维持，如沙 石不受力的作用时，可以做匀速直线运动，C错 误；“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的 阻力，大石所受的合外力为0，D错误。故选B。 >“2.实验：探究加速度与力、质量的关系 要点突破 例1(1)加速度见解析(2)小车质 量小车加速度与拉力成正比(3)小车所受拉 力小车加速度与质量成反比(4)30cm 【解析】(1)甲、乙两车的位移之比等于加速度之 比，由于两车运动时间相同，由x=a得x2 =u甲：uz。 (2)第1次实验中控制小车质量不 变，在实验误差允许范围内，小车加速度与拉力成 正比。(3)第2次实验中控制小车所受拉力不 变，在实验误差允许范围内，小车加速度与质量成 F甲 反比。 (4)理=里=5，x甲z=0甲：0z= mz 3:5,得xz=30cm。 例2(1)取下牵引砝码，滑行器放在任意 位置都不动，或取下牵引砝码，轻推滑行器，数字 29第四章运动和力的关系。 第四章运动和力的关系 知识网络 内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的 力迫使它改变这种状态 牛顿第一定律 力是改变物体运动状态的原因 理解 切物体在任何情况下都具有惯性，质量是惯性大小的唯一量度 内容： 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加 速度的方向跟作用力的方向相同 牛顿第二定律 表达式：F=ma 运动和 力的关系 矢量性：a的方向与F的方向一致 理解 瞬时性：a随F的变化而变化 独立性：每个力都能使物体产生一个加速度 力学单位制：基本量与基本单位、导出单位、单位制的应用 从运动情况确定受力 两类基本问题 从受力确定运动情况 应用 超重：加速度a向上，F>G 超重和失重 失重：加速度a向下，F,<G 完全失重：加速度方向竖直向下，且a=g,F、=0 学(57 N 高中物理必修第一册（人教版） 1.牛顿第一定律 (2)指出了一切物体都有 因此 知识梳理 牛顿第一定律又称为 (3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状 川知识点1理想实验的魅力 态，而实际中不受力作用的物体是不 1.人类对运动与力的关系的认识历程。 存在的，当物体受外力但所受合力为0 代表人物 主要观点 时，其运动效果跟不受外力作用时相同， 必须有力作用在物体上，物体才能运动： 物体将保持静止或匀速直线运动状态。 亚里士多德 没有力的作用，物体就要静止 3.惯性。 力不是维持物体运动的原因，而是改变物 伽利略 （1)定义：物体具有保持原来 体运动状态的原因 状态或 状态的性质。 如果运动中的物体没有受到力的作用，它 (2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量 笛卡儿 将继续以同一速度沿同一直线运动，既不 停下来也不偏离原来的方向 度， 的物体惯性大， 的物体惯性小。 2. 伽利略的理想实验。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一 (1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜 切物体都有惯性，与物体的运动情况 面滚下，冲上第二个斜面，如果没有 和受力情况无关。 摩擦，小球将上升到原来释放时的高 度。减小第二个斜面的倾角，小球滚动 要点突破 的距离增大，但所达到的高度相同。当 第二个斜面放平，小球将永远运动下去。 要点1对牛顿第一定律的理解 (2)推理结论：力不是维持物体运动的 1.明确了一切物体所具有的一种固有属 原因。 性—惯性的概念。定律的前半句话 川知识点2牛顿第一定律 “一切物体总保持匀速直线运动状态或 静止状态”，揭示了物体所具有的一个 1.内容：一切物体总保持 重要属性—一惯性，即物体保持匀速直 状态或 状态，除非作用在它上 线运动状态或静止状态的性质，牛顿第 面的力迫使它改变这种状态。 定律指出一切物体在任何情况下都具 2.意义。 有惯性。因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 (1)指出力不是 物体运动的原因， 2.揭示了力和运动的关系：定律的后半句 而是 物体运动状态的原因， 话“除非作用在它上面的力迫使它改变 即力是产生加速度的原因。 这种状态”，实质上揭示了力和运动的 58)学 第四章运动和力的关系 关系，即力是改变物体运动状态的原因， 变式训练1 而不是维持物体运动的原因。 3.反映了物体不受外力时的运动状态：匀 (多选)下列关于牛顿第一定律的理 速直线运动或静止（即原来运动的保持 解正确的是( ) 其速度不变，原来静止的保持静止)。 A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用 不受外力作用的物体是不存在的，但物 时的运动规律 体所受外力的合力为0与不受外力在效 B. 不受外力作用时，物体的运动状态保持 果上是等效的，这就使牛顿第一定律具 不变 有了实际意义。 C. 在水平地面上滑动的木块最终停下来， 4.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经 是由于没有外力维持木块运动的结果 过科学推理得到的，但由它得出的一切 D. 飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒， 结论，都经受了广泛、严谨的实验检验， 这是因为他受到外力作用迫使他改变原来 证明结论是正确的。 的运动状态 例1伽利略创造出把实验、假设和逻辑推 儿要点2对惯性的理解 理相结合的科学方法，有力地促进了人类科 学认识的发展。利用如图所示的装置做如下 1. 惯性的特性。 实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释 （1)普遍性：惯性是物体的固有属性，一 放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。 切物体都具有惯性。 斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材 (2)无关性：惯性与物体的运动状态无关， 料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依 与物体所处的位置无关，无论物体处 次为1、2、3。根据三次实验结果的对比， 于怎样的运动状态、处于何处，惯性 可以得到的最直接的结论是( 总存在。 A.如果斜面光滑，小球将 (3)唯一性：质量是物体惯性大小的唯一 上升到与0点等高的 量度。 位置 例1题图 2. 惯性的表现形式。 B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运 (1)在物体不受外力时，惯性表现为保持 动或静止状态 原来的静止状态或匀速直线运动状态。 C.如果小球受到力的作用，它的运动状态 (2)在物体所受合外力不为0时，惯性表 将发生改变 现为运动状态改变的难易程度，质量 D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的 越大，惯性越大，运动状态越难改变。 加速度越小 例2关于物体的惯性，下列说法正确的是 思路点拨 A.运动速度大的物体不能很快停下来，是 注意根据实验现象得出最直接的结 因为物体速度越大，惯性也越大 论， 强调最直接。 B. 静止的火车启动时，速度变化慢，是因 为静止的物体惯性大 59 高中物理必修第一册(（人教版) C. 乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球 D. 质量越大的物体惯性越大 惯性小 情境拓展 D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性 思路点拔 在东汉王充所著的《论衡·状留篇》 中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不 切物体都具有惯性，注意惯性的 移。何者？大石重而沙石轻也”。从物理学 特性（普遍性、无关性、唯一性）。 的角度对文中所描述现象的解释，下列说法 正确的是() B变式训练② A.水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产 生运动的原因 关于惯性，下列说法正确的是( B. A.受力越大的物体惯性越大 “沙石转而大石不移”是因为物体运动 B.速度越大的物体惯性越大 状态改变的难易程度与质量有关 C. C.已知物体在月球上所受的重力是地球上 只有在水的持续冲力作用下沙石才能一 的石，故一个物体从地球移到月球惯性藏 直运动，是因为运动需要力来维持 D. “大石不移”是因为大石受到的阻力大 小为原来的行 于水的冲力 2.实验：探究加速度与力、质量的关系 测出小车的对应加速度，验证加速度 知识梳理 是否与作用力成正比。 (2)保持小桶中沙的质量不变，即保持作 知识点1 实验探究 用力不变，改变研究对象即小车的质 1.实验目的。 量，测出小车的对应加速度，验证加 (1)学会用“控制变量法”探究加速度与 速度是否与质量成反比。 力、质量的定量关系。 3. 实验器材。 (2)会用图像表示加速度与质量、加速度 小车、砝码、小桶、沙、细绳、一端附 与力之间的关系。 有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交 2.实验原理。 流电源、纸带、刻度尺、天平。 实验的基本思路—控制变量法 4.方案设计。 (1)保持研究对象即小车的质量不变，改 (1)三个物理量的测量方法。 变小桶内沙的质量，即改变作用力，①小车质量的测量：利用天平测出，在小车 60)学