第1节 牛顿第一定律（举一反三讲义）物理人教版八年级下册

本初中物理讲义以牛顿第一定律为核心，系统梳理阻力对物体运动的影响（含实验探究）、牛顿第一定律的内容与理解、惯性的概念及应用，形成“实验探究-科学推理-现象解释”的完整学习支架。 资料突出科学探究与科学思维，通过阻力实验的控制变量法和理想实验法培养探究能力，结合思维导图可视化知识结构，方法技巧中“四步分析法”助力惯性现象解释。课中辅助教师引导学生构建运动与力的物理观念，课后巩固训练含中考真题与生活实例，帮助学生查漏补缺。

第1节 牛顿第一定律 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：阻力对物体运动的影响 2 知识点2：牛顿第一定律 5 知识点3：惯性 7 【方法技巧】 11 方法技巧 1 惯性现象的解释方法 11 方法技巧 2 牛顿第一定律与惯性的区别与联系 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 学习目标 具体要求 核心概念 1. 通过实验探究阻力对物体运动的影响，理解实验推理的科学方法； 2. 掌握牛顿第一定律的内容，能准确表述定律的适用条件和结论； 3. 理解惯性的概念，知道惯性是物体的固有属性，能解释生活中的惯性现象。 能力素养 1. 能设计并完成 “阻力对物体运动的影响” 实验，分析实验现象并推理得出结论； 2. 能运用牛顿第一定律判断物体的运动状态变化，区分力与运动的关系； 3. 能结合生活实例说明惯性的利用与防止，培养科学应用能力。 重点 1. 阻力对物体运动影响的实验探究过程； 2. 牛顿第一定律的内容及理解； 3. 惯性的概念及生活中的惯性现象解释。 难点 1. 实验推理法（理想实验法）的理解与应用； 2. 牛顿第一定律中 “不受力” 条件的实际意义； 3. 区分 “惯性” 与 “力”，解释惯性现象的逻辑完整性。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点 1：阻力对物体运动的影响 1．历史争议：力与运动的关系 观点持有者 核心观点 局限性 亚里士多德 （古希腊） 力是维持物体运动的原因， 物体不受力就会停止运动 仅凭生活经验推理， 未考虑阻力影响 伽利略 （意大利） 物体的运动不需要力来维持，阻力是阻碍物体运动的原因 未明确表述 “不受力时的运动状态” 2．实验探究：阻力对物体运动的影响 （1）实验目的：探究阻力大小对物体运动距离的影响 （2）实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺 （3）实验设计（控制变量法）： 控制相同条件：同一小车、同一斜面、同一高度由静止释放（保证小车到达水平面时的初速度相同）； 改变不同条件：水平面的粗糙程度（改变阻力大小：毛巾最粗糙，阻力最大；棉布次之；木板最光滑，阻力最小）。 （4）实验现象： 水平面材料 阻力大小 小车运动距离 小车速度减小情况 毛巾 最大 最短 最快 棉布 较大 较长 较快 木板 最小 最长 最慢 （5）实验推理（理想实验法）： 如果水平面绝对光滑（阻力为零），小车将不受阻力作用，速度不会减小，会以恒定不变的速度永远做匀速直线运动。 （6）实验推理（理想实验法）： 如果水平面绝对光滑（阻力为零），小车将不受阻力作用，速度不会减小，会以恒定不变的速度永远做匀速直线运动。 【典例 1】（2024・山东聊城・中考真题）在探究 “阻力对物体运动的影响” 实验中，下列说法正确的是（　　） A．小车在斜面上滑行的距离越长，说明小车到达水平面时的初速度越大 B．小车最终会停下来，说明力是维持物体运动的原因 C．实验中改变水平面的粗糙程度，是为了改变小车受到的阻力 D．若小车在绝对光滑的水平面上运动，其运动状态会不断改变 【答案】C 【详解】A．实验中控制小车从同一斜面同一高度由静止释放，目的是保证小车到达水平面时的初速度相同，与小车在斜面上滑行的距离无关，故 A 错误； B．小车最终停下来是因为受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因，故 B 错误； C．水平面的粗糙程度不同，小车受到的摩擦力（阻力）不同，实验中改变水平面粗糙程度，就是为了改变小车受到的阻力，故 C 正确； D．若水平面绝对光滑，小车不受阻力，根据实验推理，小车将做匀速直线运动，运动状态不变，故 D 错误。 故选 C。 【典例 2】（24-25・江苏苏州・期末）在 “探究阻力对物体运动的影响” 实验中，某同学进行了如下操作：①让小车从斜面上某一高度由静止释放，小车在毛巾表面滑行；②让小车从斜面上同一高度由静止释放，小车在棉布表面滑行；③让小车从斜面上更高高度由静止释放，小车在木板表面滑行。该同学的操作中存在的错误是（　　） A．步骤①中未记录小车运动距离 B．步骤②中水平面材料选择不当 C．步骤③中未控制小车初速度相同 D．步骤③中水平面粗糙程度选择不当 【答案】C 【详解】探究阻力对物体运动的影响时，需控制小车到达水平面时的初速度相同（通过同一斜面同一高度由静止释放实现），只改变阻力大小（改变水平面粗糙程度）。该同学步骤③中让小车从更高高度释放， 导致小车初速度与前两步不同，违反了控制变量法，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 【变式 1】（2024・安徽合肥・期中）在 “阻力对物体运动的影响” 实验中，为了使小车到达水平面时的初速度相同，应采取的措施是______。实验中发现，小车在木板表面运动的距离最远，说明阻力越小，小车速度减小得越______（选填 “快” 或 “慢”）。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，它将______。 【答案】让小车从同一斜面同一高度由静止释放；慢；做匀速直线运动 【详解】[1] 控制变量法要求小车初速度相同，因此需让小车从同一斜面同一高度由静止释放，这样小车下滑到水平面时的速度才相等；[2] 木板表面最光滑，阻力最小，小车运动距离最远，说明阻力越小，小车速度减小得越慢；[3] 若水平面绝对光滑（阻力为零），小车不受力，速度不变，将做匀速直线运动。 【变式 2】（多选）关于 “阻力对物体运动的影响” 实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中使用小车而不是木块，是为了减小摩擦力 B．小车在不同表面运动时，受到的重力和支持力是一对平衡力 C．实验推理得出的结论不能直接用实验验证 D．实验表明，物体的运动不需要力来维持 【答案】BCD 【详解】A．使用小车是为了将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小阻力对实验的干扰，而非减小摩擦力本身，故 A 错误；B．小车在水平面上运动时，重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上且在同一直线，是一对平衡力，故 B 正确；C．绝对光滑的水平面不存在，因此推理得出的 “不受力时做匀速直线运动” 无法直接用实验验证，故 C 正确；D．实验表明，阻力越小，小车运动越远，说明物体的运动不需要力来维持，力只是改变运动状态的原因，故 D 正确。 故选 BCD。 【变式 3】(24-25八下·福建泉州惠安县·期末)如图为“探究阻力对物体运动的影响”实验，让小车分别从斜面顶端静止滑下，研究小车在毛巾、棉布、木板水平表面上滑行的距离。 (1)实验中每次让小车从斜面 高度静止滑下的目的是：使小车每到水平面上滑行时初速度 ， 这种方法在物理实验中叫做 法； (2)实验中发现小车在 表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 ； (3)通过多次进行以上实验，可以推理出，若水平表面完全光滑，所有阻力完全消失，小车将做 运动。 【答案】(1) 同一 相同 控制变量(2)木板 慢(3)匀速直线 【详解】（1）[1][2]小车到达水平面的初速度与小车在斜面上下滑的高度有关，实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度，这用到了控制变量法。 （2）[1][2]实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板表面上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，滑行的距离越远。 （3）由（2）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，小车的速度将不会减小，则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动。 知识点 2：牛顿第一定律 1. 定律的建立 牛顿在伽利略、笛卡尔等科学家的研究基础上，通过进一步推理和概括，总结出牛顿第一定律，该定律的得出采用了 “实验 + 推理” 的理想实验法（无法通过直接实验验证，但推理过程符合逻辑且被实践间接证明）。 2. 定律内容 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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 3. 定律的理解 关键词 含义 一切物体 适用于所有物体（固体、液体、气体），无一例外 没有受到力的作用 两种情况： 1 绝对不受力（理想情况）； 2 ②合力为零（实际情况，等效于不受力） 总保持 原来的运动状态不变，具有 “惰性”（为惯性概念奠定基础） 静止状态或匀速直线运动状态 物体的运动状态只有两种： 静止（速度为 0）或匀速直线运动（速度大小和方向都不变） 力迫使它改变 说明力的作用是改变物体的运动状态，而非维持运动状态 4. 定律的意义 否定了亚里士多德 “力是维持物体运动的原因” 的错误观点； 明确了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因； 为惯性概念的提出提供了理论依据。 【典例 3】（2024・广东广州・中考真题）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是直接通过实验得出的 B．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持 C．静止的物体不受力时，将保持静止状态 D．运动的物体不受力时，将逐渐停止运动 【答案】C 【详解】A．牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的，无法直接实验验证，故 A 错误；B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因，故 B 错误；C．根据定律，静止的物体不受力时，将保持静止状态，故 C 正确；D．运动的物体不受力时，将做匀速直线运动，不会停止，故 D 错误。 故选 C。 【典例 4】（2024・湖北武汉・期末）一个物体在水平方向不受力的作用，它的运动状态可能是（　　） A．静止不动 B．匀速直线运动 C．匀速圆周运动 D．先静止后运动 【答案】AB 【详解】根据牛顿第一定律，物体不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。匀速圆周运动的方向不断改变，运动状态变化，需要力来维持，因此不受力时不可能做匀速圆周运动；物体不受力时，运动状态不会自发改变，因此 “先静止后运动” 不可能出现，故 AB 正确，CD 错误。 故选 AB。 【变式 1】（2024・山东泰安・期中）关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体不受力时，一定处于静止状态 B．物体受到力的作用时，运动状态一定改变 C．物体运动状态改变时，一定受到了力的作用 D．物体做匀速直线运动时，一定不受力的作用 【答案】C 【详解】A．物体不受力时，可能静止，也可能做匀速直线运动，故 A 错误；B．物体受到平衡力作用时，运动状态不变（如匀速直线运动的汽车受重力、支持力、牵引力和阻力，合力为零，运动状态不变），故 B 错误；C．力是改变物体运动状态的原因，运动状态改变（速度大小或方向变化）时，一定受到力的作用，故 C 正确；D．物体做匀速直线运动时，可能不受力，也可能受平衡力（合力为零），故 D 错误。 故选 C。 【变式 2】用绳子拉着小车在光滑的水平面上运动，若绳子突然断开，小车将（　　） A．立即停止运动 B．继续做匀速直线运动 C．速度逐渐减小 D．速度逐渐增大 【答案】B 【详解】光滑水平面无摩擦力，绳子断开后，小车不受拉力，水平方向合力为零，根据牛顿第一定律，小车将保持断开瞬间的速度做匀速直线运动，故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 【变式 3】（多选）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。三百多年前，伽利略通过类似图1的实验和图2的思想实验推理得出结论：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。后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。牛顿在他们研究的基础上，提出了牛顿第一定律。上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是（　　） A．大多数人认同的观点就一定是正确的观点 B．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 C．科学定律都可以通过实验直接得出 D．科学推理是科学研究的方法之一 答案：D 【详解】 牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，即科学推理也是科学研究的方法之一，大多数人认同的观点不一定就是正确的观点，普通人观点和科学家观点都可以质疑，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 知识点 3：惯性 1. 惯性的定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。 2. 惯性的理解 普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性（静止或运动、受力或不受力、固体 / 液体 / 气体）； 影响因素：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大；与物体的速度、形状、状态、是否受力等无关； 本质：惯性是物体维持自身运动状态的 “本领”，惯性不是力，不能说 “物体受到惯性力”“惯性作用”，只能说 “物体具有惯性”。 3. 惯性的利用与防止 类别 实例 原理 利用惯性 跳远助跑 运动员助跑后，起跳时由于惯性保持原来的速度，跳得更远 拍打衣服除尘 拍打衣服时，衣服运动，灰尘由于惯性保持静止，脱离衣服 投篮 篮球出手后，由于惯性继续向前运动，到达篮筐 防止惯性带来的危害 系安全带 汽车刹车时，人由于惯性会向前冲，安全带阻止人向前运动，避免受伤 限速行驶 质量一定时，速度越大，动能越大，惯性带来的危害越严重，限速可减小危害 汽车座椅头枕 汽车突然加速时，人头部由于惯性向后仰，头枕支撑头部，避免颈部受伤 【典例 5】（2024・浙江杭州・中考真题）下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．速度越大的物体，惯性越大 B．静止的物体没有惯性 C．航天员在太空中没有惯性 D．质量越大的物体，惯性越大 【答案】D 【详解】惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的速度、运动状态、位置无关，只与质量有关，质量越大，惯性越大，故 ABC 错误，D 正确。 故选 D。 【典例 6】(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔富裕县·期末)锤头松动了，要把锤头和锤柄套紧，人们常用撞击锤柄下端的方法使之套紧，如图所示，小明将锤柄在石阶上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上。这是利用了（    ） A．锤柄的惯性 B．锤头的惯性 C．石阶的惯性 D．手的惯性 【答案】B 【详解】锤头与锤柄原来都向下运动，锤柄撞在硬物上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头由于惯性仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式 1】 (24-25八下·甘肃武威·期末)在体育测试中，小刚同学投出的铅球的运动轨迹如图所示，若不计空气阻力，下面说法正确的是（　　） A．铅球离开手后能继续前进是因为受到惯性的作用 B．运动的铅球最终会静止在地面上，说明物体的运动需要力的维持 C．若铅球运动到最高点a时，铅球受到的重力突然消失，铅球将沿1轨迹运动 D．铅球落地后滚动的过程中受到两个力的作用 【答案】C 【详解】A．铅球离开手后能继续前进，这是因为铅球具有惯性，仍保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故A错误； B．力是改变物体运动状态的原因，运动的铅球最终会静止在地面上，说明力可以改变物体的运动状态，故B错误； C．如题图所示，铅球运动到最高点a时，向上的速度为零，但仍有水平向右的速度，处于非平衡状态；此时若所有力突然消失，由牛顿第一定律可知，铅球将会水平向右做匀速直线运动，即沿1轨迹运动，故C正确； D．铅球落地后滚动的过程中受重力、支持力和阻力作用，故D错误。 故选C。 【变式 2】（多选）下列现象中，利用惯性的是（　　） A．用手将足球踢出后，足球继续向前运动 B．洗衣机脱水时，水由于惯性被甩出 C．骑自行车时，遇到紧急情况刹车后，车身继续向前滑行一段距离 D．熟了的苹果从树上掉下来 【答案】AB 【详解】A．足球踢出后继续向前运动，利用了足球的惯性，故 A 正确；B．洗衣机脱水时，滚筒转动，水由于惯性保持原来的运动状态，被甩出，利用了惯性，故 B 正确；C．刹车后车身继续滑行，是惯性带来的现象，并非利用惯性，而是需要防止其危害（如滑行距离过长易引发事故），故 C 错误；D．苹果下落是由于重力作用，与惯性无关，故 D 错误。 故选 AB。 【变式 3】(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔·期末)交通安全至关重要。汽车行驶时司乘人员必须系好安全带。小明乘坐的公交车突然紧急刹车时，他为什么会向前倾倒？请用所学的物理知识解释这一现象。此时的安全带起到什么作用？对于安全行驶，请给驾驶员提出一条可行性建议。 【答案】见解析 【详解】现象解释：公交车行驶时，小明与车一起处于向前运动的状态，当车突然刹车，小明的下半身随公交车减速，而上半身因惯性仍要保持原来的运动状态，导致向前倾倒。 安全带作用：为防止身体前倾带来的伤害，安全带起到保护作用。 对驾驶员建议：惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，刹车时运动的车辆由于惯性仍要向前运动，容易造成事故，所以驾驶员行车时与前车保持足够安全车距。 【方法技巧】 方法技巧 1 惯性现象的解释方法 四步分析法： 1.确定研究对象原来的运动状态（静止或匀速直线运动）； 2.分析研究对象的某一部分（或相关物体）受到力的作用，运动状态发生改变； 3.分析研究对象的另一部分（或研究对象本身）由于具有惯性，要保持原来的运动状态； 4.得出结论（描述现象的具体表现）。 示例：解释 “拍打衣服除尘” 现象 1.原来衣服和灰尘都处于静止状态； 2.拍打衣服时，衣服受到手的作用力，运动状态改变（由静止变为运动）； 3.灰尘由于具有惯性，要保持原来的静止状态； 4.因此，灰尘与衣服分离，达到除尘效果。 方法技巧 2 牛顿第一定律与惯性的区别与联系 项目 牛顿第一定律 惯性 本质 一条物理规律（定律） 物体的固有属性 适用条件 物体不受力（或合力为零） 一切物体在任何情况下 表述内容 描述物体不受力时的运动状态 描述物体保持运动状态不变的性质 联系 1. 牛顿第一定律揭示了物体具有惯性的本质； 2. 惯性是牛顿第一定律成立的基础； 3. 牛顿第一定律是惯性的具体体现（不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态） 易错提醒： 不能将牛顿第一定律等同于惯性，前者是规律，后者是属性； 不能说 “物体受到惯性”“惯性力”，惯性不是力，是物体本身的性质。 【巩固训练】 1．（24・河北石家庄・中考真题）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．该定律是通过实验直接得出的 B．该定律说明物体的运动需要力来维持 C．物体不受力时，将保持静止状态 D．该定律是在实验基础上推理概括得出的 【答案】D 【详解】牛顿第一定律是在 “阻力对物体运动的影响” 实验基础上，通过推理概括得出的，无法直接 实验验证，故 A 错误，D 正确；该定律说明力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因，故 B 错误；物体不受力时，可能保持静止，也可能做匀速直线运动，故 C 错误。 故选 D。 2．（2024・湖南长沙・期末）下列现象中，利用惯性的是（　　） A．汽车刹车时，乘客向前倾 B．运动员跳远时助跑 C．汽车限速行驶 D．骑自行车时捏刹车闸减速 【答案】B 【详解】A．乘客向前倾是惯性带来的现象，并非利用惯性，故 A 错误；B．运动员助跑后起跳，利用惯性保持原来的速度，跳得更远，是利用惯性，故 B 正确；C．限速行驶是为了防止惯性带来的危害，故 C 错误；D．捏刹车闸减速是通过增大阻力改变运动状态，与惯性无关，故 D 错误。 故选 B。 3．（多选）（24-25・山东青岛・期末）关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．一切物体都有惯性 B．惯性是物体的固有属性，与质量有关 C．速度越大的物体，惯性越大 D．惯性可以被克服 【答案】AB 【详解】惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，故 A 正确；惯性的大小只与质量有关，与速度无关，故 B 正确，C 错误；惯性是物体本身的性质，无法被克服，故 D 错误。 故选 AB。 4．（24-25・河南郑州・期末）在 “阻力对物体运动的影响” 实验中，小车从同一斜面同一高度由静止释放，是为了保证小车到达水平面时的______相同。实验中，小车在毛巾表面运动的距离最短，说明阻力越大，小车速度减小得越______。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，它将______。 【答案】初速度；快；做匀速直线运动 【详解】[1] 控制变量法要求小车初速度相同，因此需从同一斜面同一高度释放；[2] 毛巾表面阻力最大，小车运动距离最短，说明阻力越大，速度减小得越快；[3] 绝对光滑的水平面无阻力，小车不受力，将做匀速直线运动。 5．（2024・山西太原・中考真题）汽车在平直公路上匀速行驶，突然发现前方有障碍物，司机立即刹车，乘客会向前倾。请用惯性的知识解释这一现象。 【答案】见解析 【详解】刹车前，乘客和汽车一起向前匀速运动；刹车时，汽车受到阻力的作用，运动状态改变，速度迅速减小；乘客的下半身与汽车接触，随汽车一起减速，而上半身由于具有惯性，要保持原来的匀速运动状态；因此，乘客会向前倾。 6．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体不受力时，一定处于静止状态 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C．物体运动状态改变，一定受到了力的作用 D．物体做匀速直线运动，一定不受力的作用 【答案】C 【详解】A．物体不受力时，可能静止或做匀速直线运动，故 A 错误；B．物体受平衡力时，运动状态不变，故 B 错误；C．力是改变运动状态的原因，运动状态改变一定受力，故 C 正确；D．物体做匀速直线 运动，可能不受力或受平衡力，故 D 错误。 故选 C。 7．（多选）（24-25・陕西西安・期末）下列情景中，物体的运动状态发生改变的是（　　） A．匀速上升的电梯 B．转弯的汽车 C．静止在桌面上的书 D．减速进站的火车 【答案】BD 【详解】运动状态改变包括速度大小或方向改变。A．匀速上升的电梯，速度大小和方向不变，运动状态不变；B．转弯的汽车，方向改变，运动状态改变；C．静止的书，运动状态不变；D．减速进站的火车，速度减小，运动状态改变。 故选 BD。 8．（24-2523・江苏无锡・期末）一个质量为 5kg 的物体，在水平方向不受力的作用，它的运动状态可能是______。如果它受到 10N 的水平向右的力，运动状态将______（选填 “改变” 或 “不变”）。 【答案】静止或匀速直线运动；改变 【详解】根据牛顿第一定律，物体不受力时，总保持静止或匀速直线运动状态；如果受到 10N 的水平向右的力，合力不为零，运动状态将改变。 9．（2024・四川绵阳・中考真题）下列关于惯性的说法错误的是（　　） A．惯性是物体的固有属性 B．质量越大，惯性越大 C．惯性与物体的运动速度无关 D．静止的物体没有惯性 【答案】D 【详解】惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与运动状态无关，只与质量有关，质量越大，惯性越大，故 ABC 正确，D 错误。 故选 D。 10．（24-25・浙江宁波・期末）在静止的小车上表面粗糙水平放置一个密封的装有水的瓶子，瓶内有一个小气泡，如图所示，当小车突然向左运动时，瓶内的小气泡相对于瓶子 选填“向左运动”“向右运动”或“保持静止”，理由是： 。 【答案】向左运动 见解析 【解析】【小题1】[1][2]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。由图中可知，当小车突然向左运动时，由于水的质量大、惯性大，仍保持原来的静止状态，所以水相对于瓶子向右运动，而小气泡的质量小、惯性小，被挤向左边，即小气泡相对于瓶子向左运动。 11．（多选）（24-25・安徽芜湖・期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是惯性的具体体现 B．惯性是物体遵守牛顿第一定律的原因 C．物体不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态 D．牛顿第一定律是通过实验直接验证的 【答案】ABC 【详解】A．牛顿第一定律描述了物体不受力时的运动状态，是惯性的具体体现，故 A 正确；B．惯性是物体的固有属性，是物体遵守牛顿第一定律的原因，故 B 正确；C．物体不受力时，惯性使物体保持静止或匀速直线运动状态，故 C 正确；D．牛顿第一定律是推理得出的，无法直接实验验证，故 D 错误。 故选 ABC。 12．（2024・福建福州・中考真题）运动员投掷铅球时，铅球出手后能继续向前飞行，是因为铅球具有_ _____；铅球最终会落向地面，是因为受到______的作用，这个力改变了铅球的______。 【答案】惯性；重力；运动状态 【详解】[1] 铅球出手后继续向前飞行，是因为具有惯性，保持原来的运动状态；[2] 铅球最终落向地面，是因为受到竖直向下的重力；[3] 重力使铅球的运动方向和速度大小改变，即运动状态改变。 13．（24-25・辽宁沈阳・期末）如图所示为一起交通事故，两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。虽B车驾驶员紧急刹车，由于 仍撞击了A车，碰撞的一瞬间，B车对A车的撞击力 （选填大于、小于或等于） A车对B车的撞击力。A车驾驶员因受到 （ 选填安全带或汽车头枕）保护而未严重受伤。 【答案】惯性 等于 汽车头枕 【详解】一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性，汽车B刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A。 B汽车对A汽车的撞击力与A汽车对B汽车的力是一对相互作用力，大小相等。 在车辆发生追尾时，人体由于惯性会向后倒，此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部。 14．(24-25八下·山西运城稷山县·期末)稷山板枣是“稷山四宝”之一。每到收获板枣的时节，稷山当地的村民便会敲打板枣树。村民用力敲打着树枝，红艳艳的板枣如暴雨般落下……请你运用所学的物理知识解释村民敲打枣树枝后红枣从树上落到地面的原因。 【答案】见解析 【详解】枣树枝和红枣原来处于静止状态，敲打枣树枝时，树枝受力由静止变为运动状态，而红枣由于惯性，还要保持原来的静止状态，因此红枣会从枣树枝上脱落，脱落后的红枣由于受重力的作用，而重力的方向总是竖直向下的，所以下落到地面。 15．(24-25九上·四川绵阳·期末)如图所示，为“探究阻力对物体运动的影响”实验装置，三个相同斜轨与接触面材料不同的水平导轨的夹角均相同，三孔挡板始终保持竖直。 (1)如图所示，迅速抽出挡板，让三个相同的小球由静止开始滚下，目的是使小球运动到水平导轨时的速度 （选填“相同”或“不同”），将实验数据记录在表中； 实验 接触面材料 运动距离 停下所用时间 1 毛巾 5cm 10s 2 木板 8cm 15s 3 玻璃 18cm 30s (2)分析表中数据可知，小球所受阻力越小，速度减小得越 （选填“慢”或“快”），运动的距 离越远； (3)若小球受到的阻力为0，小球将做 运动，说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。 【答案】(1)相同(2)慢(3)匀速直线 不需要 【详解】（1）为了控制小球到达水平面时具有相同的速度，应让小球从斜面上同一高度由静止释放。 （2）在实验中，发现小球在毛巾表面上滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离较远，在玻璃上滑行的距离最远，说明小球受到的阻力越小，速度减小得越慢，停下来所用的时间越长，运动的距离越远。 （3）假如小球受到的阻力为零，即小球水平方向不受力，小球的运动状态将不会改变，做匀速直线运动，由此可知物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。 17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 牛顿第一定律 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：阻力对物体运动的影响 2 知识点2：牛顿第一定律 5 知识点3：惯性 7 【方法技巧】 11 方法技巧 1 惯性现象的解释方法 11 方法技巧 2 牛顿第一定律与惯性的区别与联系 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 学习目标 具体要求 核心概念 1. 通过实验探究阻力对物体运动的影响，理解实验推理的科学方法； 2. 掌握牛顿第一定律的内容，能准确表述定律的适用条件和结论； 3. 理解惯性的概念，知道惯性是物体的固有属性，能解释生活中的惯性现象。 能力素养 1. 能设计并完成 “阻力对物体运动的影响” 实验，分析实验现象并推理得出结论； 2. 能运用牛顿第一定律判断物体的运动状态变化，区分力与运动的关系； 3. 能结合生活实例说明惯性的利用与防止，培养科学应用能力。 重点 1. 阻力对物体运动影响的实验探究过程； 2. 牛顿第一定律的内容及理解； 3. 惯性的概念及生活中的惯性现象解释。 难点 1. 实验推理法（理想实验法）的理解与应用； 2. 牛顿第一定律中 “不受力” 条件的实际意义； 3. 区分 “惯性” 与 “力”，解释惯性现象的逻辑完整性。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点 1：阻力对物体运动的影响 1．历史争议：力与运动的关系 观点持有者 核心观点 局限性 亚里士多德 （古希腊） 力是维持物体运动的原因， 物体不受力就会停止运动 仅凭生活经验推理， 未考虑阻力影响 伽利略 （意大利） 物体的运动不需要力来维持，阻力是阻碍物体运动的原因 未明确表述 “不受力时的运动状态” 2．实验探究：阻力对物体运动的影响 （1）实验目的：探究阻力大小对物体运动距离的影响 （2）实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺 （3）实验设计（控制变量法）： 控制相同条件：同一小车、同一斜面、同一高度由静止释放（保证小车到达水平面时的初速度相同）； 改变不同条件：水平面的粗糙程度（改变阻力大小：毛巾最粗糙，阻力最大；棉布次之；木板最光滑，阻力最小）。 （4）实验现象： 水平面材料 阻力大小 小车运动距离 小车速度减小情况 毛巾 最大 最短 最快 棉布 较大 较长 较快 木板 最小 最长 最慢 （5）实验推理（理想实验法）： 如果水平面绝对光滑（阻力为零），小车将不受阻力作用，速度不会减小，会以恒定不变的速度永远做匀速直线运动。 （6）实验推理（理想实验法）： 如果水平面绝对光滑（阻力为零），小车将不受阻力作用，速度不会减小，会以恒定不变的速度永远做匀速直线运动。 【典例 1】（2024・山东聊城・中考真题）在探究 “阻力对物体运动的影响” 实验中，下列说法正确的是（　　） A．小车在斜面上滑行的距离越长，说明小车到达水平面时的初速度越大 B．小车最终会停下来，说明力是维持物体运动的原因 C．实验中改变水平面的粗糙程度，是为了改变小车受到的阻力 D．若小车在绝对光滑的水平面上运动，其运动状态会不断改变 【典例 2】（24-25・江苏苏州・期末）在 “探究阻力对物体运动的影响” 实验中，某同学进行了如下操作：①让小车从斜面上某一高度由静止释放，小车在毛巾表面滑行；②让小车从斜面上同一高度由静止释放，小车在棉布表面滑行；③让小车从斜面上更高高度由静止释放，小车在木板表面滑行。该同学的操作中存在的错误是（　　） A．步骤①中未记录小车运动距离 B．步骤②中水平面材料选择不当 C．步骤③中未控制小车初速度相同 D．步骤③中水平面粗糙程度选择不当 【变式 1】（2024・安徽合肥・期中）在 “阻力对物体运动的影响” 实验中，为了使小车到达水平面时的初速度相同，应采取的措施是______。实验中发现，小车在木板表面运动的距离最远，说明阻力越小，小车速度减小得越______（选填 “快” 或 “慢”）。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，它将______。 【变式 2】（多选）关于 “阻力对物体运动的影响” 实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中使用小车而不是木块，是为了减小摩擦力 B．小车在不同表面运动时，受到的重力和支持力是一对平衡力 C．实验推理得出的结论不能直接用实验验证 D．实验表明，物体的运动不需要力来维持 【变式 3】(24-25八下·福建泉州惠安县·期末)如图为“探究阻力对物体运动的影响”实验，让小车分别从斜面顶端静止滑下，研究小车在毛巾、棉布、木板水平表面上滑行的距离。 (1)实验中每次让小车从斜面 高度静止滑下的目的是：使小车每到水平面上滑行时初速度 ， 这种方法在物理实验中叫做 法； (2)实验中发现小车在 表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 ； (3)通过多次进行以上实验，可以推理出，若水平表面完全光滑，所有阻力完全消失，小车将做 运动。 知识点 2：牛顿第一定律 1. 定律的建立 牛顿在伽利略、笛卡尔等科学家的研究基础上，通过进一步推理和概括，总结出牛顿第一定律，该定 律的得出采用了 “实验 + 推理” 的理想实验法（无法通过直接实验验证，但推理过程符合逻辑且被实 践间接证明）。 2. 定律内容 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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 3. 定律的理解 关键词 含义 一切物体 适用于所有物体（固体、液体、气体），无一例外 没有受到力的作用 两种情况： 1 绝对不受力（理想情况）； 2 ②合力为零（实际情况，等效于不受力） 总保持 原来的运动状态不变，具有 “惰性”（为惯性概念奠定基础） 静止状态或匀速直线运动状态 物体的运动状态只有两种： 静止（速度为 0）或匀速直线运动（速度大小和方向都不变） 力迫使它改变 说明力的作用是改变物体的运动状态，而非维持运动状态 4. 定律的意义 否定了亚里士多德 “力是维持物体运动的原因” 的错误观点； 明确了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因； 为惯性概念的提出提供了理论依据。 【典例 3】（2024・广东广州・中考真题）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是直接通过实验得出的 B．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持 C．静止的物体不受力时，将保持静止状态 D．运动的物体不受力时，将逐渐停止运动 【典例 4】（2024・湖北武汉・期末）一个物体在水平方向不受力的作用，它的运动状态可能是（　　） A．静止不动 B．匀速直线运动 C．匀速圆周运动 D．先静止后运动 【变式 1】（2024・山东泰安・期中）关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体不受力时，一定处于静止状态 B．物体受到力的作用时，运动状态一定改变 C．物体运动状态改变时，一定受到了力的作用 D．物体做匀速直线运动时，一定不受力的作用 【变式 2】用绳子拉着小车在光滑的水平面上运动，若绳子突然断开，小车将（　　） A．立即停止运动 B．继续做匀速直线运动 C．速度逐渐减小 D．速度逐渐增大 【变式 3】（多选）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。三百多年前，伽利略通过类似图1的实验和图2的思想实验推理得出结论：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。后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。牛顿在他们研究的基础上，提出了牛顿第一定律。上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是（　　） A．大多数人认同的观点就一定是正确的观点 B．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 C．科学定律都可以通过实验直接得出 D．科学推理是科学研究的方法之一 知识点 3：惯性 1. 惯性的定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。 2. 惯性的理解 普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性（静止或运动、受力或不受力、固体 / 液体 / 气体）； 影响因素：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大；与物体的速度、形状、状态、是否受力等无关； 本质：惯性是物体维持自身运动状态的 “本领”，惯性不是力，不能说 “物体受到惯性力”“惯性作用”，只能说 “物体具有惯性”。 3. 惯性的利用与防止 类别 实例 原理 利用惯性 跳远助跑 运动员助跑后，起跳时由于惯性保持原来的速度，跳得更远 拍打衣服除尘 拍打衣服时，衣服运动，灰尘由于惯性保持静止，脱离衣服 投篮 篮球出手后，由于惯性继续向前运动，到达篮筐 防止惯性带来的危害 系安全带 汽车刹车时，人由于惯性会向前冲，安全带阻止人向前运动，避免受伤 限速行驶 质量一定时，速度越大，动能越大，惯性带来的危害越严重，限速可减小危害 汽车座椅头枕 汽车突然加速时，人头部由于惯性向后仰，头枕支撑头部，避免颈部受伤 【典例 5】（2024・浙江杭州・中考真题）下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．速度越大的物体，惯性越大 B．静止的物体没有惯性 C．航天员在太空中没有惯性 D．质量越大的物体，惯性越大 【典例 6】(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔富裕县·期末)锤头松动了，要把锤头和锤柄套紧，人们常用撞击锤柄下端的方法使之套紧，如图所示，小明将锤柄在石阶上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上。这是利用了（    ） A．锤柄的惯性 B．锤头的惯性 C．石阶的惯性 D．手的惯性 【变式 1】 (24-25八下·甘肃武威·期末)在体育测试中，小刚同学投出的铅球的运动轨迹如图所示，若不计空气阻力，下面说法正确的是（　　） A．铅球离开手后能继续前进是因为受到惯性的作用 B．运动的铅球最终会静止在地面上，说明物体的运动需要力的维持 C．若铅球运动到最高点a时，铅球受到的重力突然消失，铅球将沿1轨迹运动 D．铅球落地后滚动的过程中受到两个力的作用 【变式 2】（多选）下列现象中，利用惯性的是（　　） A．用手将足球踢出后，足球继续向前运动 B．洗衣机脱水时，水由于惯性被甩出 C．骑自行车时，遇到紧急情况刹车后，车身继续向前滑行一段距离 D．熟了的苹果从树上掉下来 【变式 3】(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔·期末)交通安全至关重要。汽车行驶时司乘人员必须系好安全带。小明乘坐的公交车突然紧急刹车时，他为什么会向前倾倒？请用所学的物理知识解释这一现象。此时的安全带起到什么作用？对于安全行驶，请给驾驶员提出一条可行性建议。 【方法技巧】 方法技巧 1 惯性现象的解释方法 四步分析法： 1.确定研究对象原来的运动状态（静止或匀速直线运动）； 2.分析研究对象的某一部分（或相关物体）受到力的作用，运动状态发生改变； 3.分析研究对象的另一部分（或研究对象本身）由于具有惯性，要保持原来的运动状态； 4.得出结论（描述现象的具体表现）。 示例：解释 “拍打衣服除尘” 现象 1.原来衣服和灰尘都处于静止状态； 2.拍打衣服时，衣服受到手的作用力，运动状态改变（由静止变为运动）； 3.灰尘由于具有惯性，要保持原来的静止状态； 4.因此，灰尘与衣服分离，达到除尘效果。 方法技巧 2 牛顿第一定律与惯性的区别与联系 项目 牛顿第一定律 惯性 本质 一条物理规律（定律） 物体的固有属性 适用条件 物体不受力（或合力为零） 一切物体在任何情况下 表述内容 描述物体不受力时的运动状态 描述物体保持运动状态不变的性质 联系 1. 牛顿第一定律揭示了物体具有惯性的本质； 2. 惯性是牛顿第一定律成立的基础； 3. 牛顿第一定律是惯性的具体体现（不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态） 易错提醒： 不能将牛顿第一定律等同于惯性，前者是规律，后者是属性； 不能说 “物体受到惯性”“惯性力”，惯性不是力，是物体本身的性质。 【巩固训练】 1．（24・河北石家庄・中考真题）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．该定律是通过实验直接得出的 B．该定律说明物体的运动需要力来维持 C．物体不受力时，将保持静止状态 D．该定律是在实验基础上推理概括得出的 2．（2024・湖南长沙・期末）下列现象中，利用惯性的是（　　） A．汽车刹车时，乘客向前倾 B．运动员跳远时助跑 C．汽车限速行驶 D．骑自行车时捏刹车闸减速 3．（多选）（24-25・山东青岛・期末）关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．一切物体都有惯性 B．惯性是物体的固有属性，与质量有关 C．速度越大的物体，惯性越大 D．惯性可以被克服 4．（24-25・河南郑州・期末）在 “阻力对物体运动的影响” 实验中，小车从同一斜面同一高度由静止释放，是为了保证小车到达水平面时的______相同。实验中，小车在毛巾表面运动的距离最短，说明阻力越大，小车速度减小得越______。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，它将______。 5．（2024・山西太原・中考真题）汽车在平直公路上匀速行驶，突然发现前方有障碍物，司机立即刹车，乘客会向前倾。请用惯性的知识解释这一现象。 6．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体不受力时，一定处于静止状态 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C．物体运动状态改变，一定受到了力的作用 D．物体做匀速直线运动，一定不受力的作用 7．（多选）（24-25・陕西西安・期末）下列情景中，物体的运动状态发生改变的是（　　） A．匀速上升的电梯 B．转弯的汽车 C．静止在桌面上的书 D．减速进站的火车 8．（24-2523・江苏无锡・期末）一个质量为 5kg 的物体，在水平方向不受力的作用，它的运动状态可能是______。如果它受到 10N 的水平向右的力，运动状态将______（选填 “改变” 或 “不变”）。 9．（2024・四川绵阳・中考真题）下列关于惯性的说法错误的是（　　） A．惯性是物体的固有属性 B．质量越大，惯性越大 C．惯性与物体的运动速度无关 D．静止的物体没有惯性 10．（24-25・浙江宁波・期末）在静止的小车上表面粗糙水平放置一个密封的装有水的瓶子，瓶内有一个小气泡，如图所示，当小车突然向左运动时，瓶内的小气泡相对于瓶子 选填“向左运动”“向右运动”或“保持静止”，理由是： 。 11．（多选）（24-25・安徽芜湖・期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是惯性的具体体现 B．惯性是物体遵守牛顿第一定律的原因 C．物体不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态 D．牛顿第一定律是通过实验直接验证的 12．（2024・福建福州・中考真题）运动员投掷铅球时，铅球出手后能继续向前飞行，是因为铅球具有______；铅球最终会落向地面，是因为受到______的作用，这个力改变了铅球的______。 13．（24-25・辽宁沈阳・期末）如图所示为一起交通事故，两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。虽B车驾驶员紧急刹车，由于 仍撞击了A车，碰撞的一瞬间，B车对A车的撞击力 （选填大于、小于或等于） A车对B车的撞击力。A车驾驶员因受到 （ 选填安全带或汽车头枕）保护而未严重受伤。 14．(24-25八下·山西运城稷山县·期末)稷山板枣是“稷山四宝”之一。每到收获板枣的时节，稷山当地的村民便会敲打板枣树。村民用力敲打着树枝，红艳艳的板枣如暴雨般落下……请你运用所学的物理知识解释村民敲打枣树枝后红枣从树上落到地面的原因。 15．(24-25九上·四川绵阳·期末)如图所示，为“探究阻力对物体运动的影响”实验装置，三个相同斜轨与接触面材料不同的水平导轨的夹角均相同，三孔挡板始终保持竖直。 (1)如图所示，迅速抽出挡板，让三个相同的小球由静止开始滚下，目的是使小球运动到水平导轨时的速度 （选填“相同”或“不同”），将实验数据记录在表中； 实验 接触面材料 运动距离 停下所用时间 1 毛巾 5cm 10s 2 木板 8cm 15s 3 玻璃 18cm 30s (2)分析表中数据可知，小球所受阻力越小，速度减小得越 （选填“慢”或“快”），运动的距 离越远； (3)若小球受到的阻力为0，小球将做 运动，说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $