第14讲 牛顿第一定律及力学单位制-2025-2026学年高一物理同步讲义（人教版2019必修一）

本讲义聚焦牛顿第一定律及力学单位制核心知识点，以伽利略理想斜面实验为起点，梳理从亚里士多德观点到牛顿第一定律的发展脉络，深入解析惯性概念及量度，再延伸至力学单位制中基本单位与导出单位的规范，构建“历史探究-规律总结-概念应用-单位规范”的完整学习支架。 资料以科学思维培养为核心，通过伽利略理想实验的事实与推论区分（如斜面实验步骤排序）渗透科学推理，结合惯性实例（锤头套紧、航天员惯性）强化运动和相互作用观念，设计单位制推导题（如用基本单位表示能量密度）提升科学论证能力。课中分层考向助力精准教学，课后多样化作业（判断、实验设计）便于学生查漏补缺，有效衔接教与学。

第13讲 牛顿第一定律及力学单位制 【人教A版2019】 •模块一 牛顿第一定律 •模块二 单位制 •模块三 课后作业 考向01 伽利略的理想斜面实验 考向02 考向03 惯性 考向04 基本单位  考向05 导出单位 模块一 牛顿第一定律 一、牛顿第一定律　惯性 1．牛顿第一定律 (1)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。 (2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律也叫 惯性　定律； ②揭示了力与运动的关系：力不是 维持　物体运动状态的原因，而是 改变　物体运动状态的原因，即力是产生 加速度　的原因。 2．惯性 (1)定义：物体具有的保持原来 匀速直线运动　状态或静止状态的性质。 (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性 大　，质量小的物体惯性 小　。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况 无关　。 3．伽利略的理想实验 (1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。 (2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。 伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。 模块二 单位制 三、单位制 1．单位制 由 基本　单位和 导出　单位一起组成了单位制。 2．国际单位制中的基本单位 基本物理量 符号 单位名称 单位符号 质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 长度 l 米 m 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n 摩[尔] mol 发光强度 I(IV) 坎[德拉] cd 3.导出单位 由基本物理量根据 物理关系　推导出来的其他物理量的单位。 考向01 伽利略的理想斜面实验 1．伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（　　） A．物体每次运动的路程是相同的 B．力不是维持物体运动的原因 C．如果物体不受到力，就不会运动 D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 2．关于以下两个斜面实验的说法中正确的是（　　） A．亚里士多德使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 C．亚里士多德使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 伽利略实验 3．亚里士多德的研究 亚里士多德从日常生活经验出发：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 ，他得出结论，力是 的原因。 4．伽利略的研究 （1）伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为 的作用。 （2）理想斜面实验：如图所示，让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到 。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离增大，但所到达的高度 。当第二个斜面放平，小球将 。 （3）推理结论：力 （填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。 （4）意义：伽利略的理想实验是想象着把实际存在影响物体运动的 去掉，抓住事物的 ，这种依据 把实际实验理想化的思想是研究物理问题的重要方法之一。伽利略第一次确定了物理实验在物理研究中的基础地位。 考向02 5．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以 沿 运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 6．牛顿在伽利略等人工作的基础上得出牛顿第一定律。 为牛顿第一定律提供了实验依据。 7．理想实验 (1)亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能 ；没有力的作用，物体就要 在某个地方。 (2)伽利略的理想实验 ①斜面实验：如图所示，让一个小球沿 从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个 。如果没有摩擦，小球将到达原来的 。减小第二个斜面的 ，小球运动的 更长，但所达到的高度 。当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远 下去。 ②推理结论：力 维持物体运动的原因， 改变物体运动状态的原因。 (3)笛卡尔的观点：如果运动中的物体没有受到 的作用，它将继续以同一 沿同一 运动，既不会停 ，也不会 原来的方向。 8．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 考向03 惯性 9．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（    ） A．物体只有受力才能维持原有的运动状态 B．处于平衡状态的物体受到的合力为0 C．物体的速度为0时，物体受到的合力也一定为0 D．向上抛出的物体在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 10．如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上面放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（　　） A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则曲线 D．抛物线 11．下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据 B．各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性 C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法 D．由牛顿第一定律可知，物体的运动需要力来维持 12．下列生活现象中，利用物体惯性的是（　　） A．汽车行驶时，司机和乘客都要系好安全带 B．运动员跑到终点后不能立刻停下来 C．锤头松了，把锤柄的一端在硬地上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上 D．子弹离开枪膛后仍能继续飞行一段距离 13．下列说法中正确的是（　　） A．物体静止时没有惯性 B．一个小球被竖直向上抛出后能继续上升，是因为受到向上的推力 C．运动越快的汽车越不容易停下来是因为汽车运动得越快，惯性越大 D．超载卡车不容易停下来，是因为卡车质量越大，惯性越大 14．2024年10月30日，神舟十九号飞行乘组经历了静止在地面、随火箭升空和安全顺利抵达中国空间站三个过程。其中航天员王浩泽是中国截至2024年唯一的女航天飞行工程师，关于航天员王浩泽在不同地点或状态下的惯性大小正确的是（　　） A．在地面上静止时最大 B．在随火箭升空过程中最大 C．在中国空间站中最大 D．一样大 15．如图所示，工人施工时发现锤头松动，便用力将锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是（　　） A．运动过程中锤头的惯性变大 B．停止运动后锤头的惯性消失 C．锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤头的惯性 D．锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤柄的惯性 考向04 基本单位  16．关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是（　　） A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量 B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C．1 N＝1 kg·m·s－2 D．“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位 17．衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，2025年我国动力电池目标是将能量密度提升至，下列属于国际单位制中基本单位符号的是（　　） A．W B．h C．kg D． 18．如图所示，石家庄号（舷号116）驱逐舰是中国海军隶下的一艘导弹驱逐舰，是中国051C型驱逐舰第二艘。其满载排水量7400吨，长155米，宽17米。以上叙述中涉及了质量和长度及其单位，关于国际单位制，下列说法正确的是（　　） A．舰长155米，宽17米，长度是国际单位制中的基本单位 B．舰满载排水量7400吨，单位“吨”是国际单位制中的导出单位 C．物理学中所有物理量都有单位 D．在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的 19．电动汽车的电池的能量密度是指单位质量或单位体积中存储的能量大小，其单位为W·h/kg或。下列用国际单位制基本单位表示的能量密度的单位正确的是（    ） A． B． C． D． 考向05 导出单位 20．用七个国际制基本单位表示出其他单位，表达式正确的有（　　） A． B． C． D． 21．2024年6月27日，吉利汽车发布的最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短刀电池。质量能量密度提升至，体积利用率提升50%，适配性更广泛。下列用国际单位制来表示质量能量密度的单位，正确的是（　　） A． B． C． D． 22．雷诺数Re是流体力学中的一个物理量，其表达式为，式中为流体密度、v为流体流速、d为一特征长度、为黏性系数。已知黏性系数的单位为。则下列关于雷诺数Re的单位说法正确的是（　　） A．是基本单位 B．雷诺数Re没有单位 C．雷诺数Re的单位与力的单位相同 D．雷诺数Re的单位与加速度的单位相同 23．气体分子的平均平动动能与热力学温度之间的关系为，式中是玻尔兹曼常数，是一个关于温度及能量的常数。用国际单位制中的基本单位表示的单位是（　　） A． B． C．/℃ D． 24．现阶段，一些问题你可能不会求解，但是仍能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 25．用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是（　　） A．（x为位移、a为加速度、t为时间） B．（v为速度、a为加速度、t为时间） C．（T为时间、g为重力加速度、l为长度） D．（E为能量、m为质量、c为光速） 26．在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物体的位移表达式如下，请你用单位制的知识检查结果可能正确的是（　　） A． B． C． D． 27．科学家发现，在真空中的两块不带电的金属板相距很近时，它们之间会存在一种作用。力。这一现象的实质是与量子力学中的真空零点能相关的宏观现象，可以形象理解为金属板之间充满了具有能量的电磁波，当它们相互靠近时（如图所示），两板间的一些波会逐渐被“挤压”出去，使得周围空间的能量高于两板之间的能量，推动它们继续靠近，从而表现得像是存在一种作用力的效果。已知这种作用力F与普朗克常量h、真空中电磁波的波速c、平行金属板间的距离d以及两板间的正对面积S有关。你可能不会求解F的表达式，但根据所学的知识你可以对F表达式的合理性做出一些判断。已知普朗克常量的单位是J·s，根据你的判断，下列关于F的表达式可能正确的是（    ）（式中的是无单位的物理常量） A． B． C． D． 考向06 课后作业 28．判断下列说法是正确还是错误。 (1)伽利略的理想实验是无法实现的。( ) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( ) (3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。( ) (4)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的。( ) (5)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。( ) (6)不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义。( ) (7)速度越大，物体的惯性越大。( ) (8)受力越大，物体的惯性越大。( ) (9)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。( ) 29．在2025年央视春晚的舞台上，16个身着花袄、手持红手帕的机器人“福兮”踏着节奏明快的舞步登上舞台，与真人舞蹈演员一同上演了“AI机器秧歌”。表演中16个人形机器人不仅队列整齐划一，而且“手上功夫”灵巧多变，藏手帕、丢手帕、转手帕，一套动作行云流水，令人耳目一新。下列说法正确的是（    ） A．观众欣赏机器人的“手上功夫”时，可将机器人视为质点 B．以某一机器人为参考系，其他机器人是静止的 C．机器人丢出的手帕在空中转动时比拿在手中惯性大 D．机器人丢手帕时对手帕的作用力大于手帕对机器人的作用力 30．关于下列四幅图表述正确的是（　　） A．图（a）利用微元法显示桌面的微小形变 B．图（b）采用悬挂法确定物体重心的位置 C．图（c）利用等效替代法探究分力与合力的关系 D．伽利略通过图（d）中的理想斜面实验，推理出力是维持物体运动的原因 31．如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（　　） A．苹果越小越容易完成该实验 B．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” C．该实验原理主要是利用牛顿第一定律 D．该实验原理主要是利用牛顿第三定律 32．下列说法正确的是（    ） A．伽利略设计了图甲所示的斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因 B．伽利略使用图乙所示斜面进行实验，是为了“冲淡”重力，容易测量时间 C．丙图中鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小 D．丁图中某同学为了取出羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，是为了利用羽毛球的惯性使羽毛球从球筒的上端出来 33．一道物理题的答案是用物理量符号表示的，为。该答案的单位用国际单位制的基本单位表示应为（　　） A．s B．m C． D． 34．利用单位可以对一些表达式进行初步的检验。在采用统一的单位制以后，等式两边的单位应该是一致的，否则等式不成立。根据国际单位制，若用字母分别表示长度、质量、时间三个基本物理量。则要使表达式成立，其中为一个没有单位的常数。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D．长度、质量、时间这三个物理量的国际制单位分别是： 35．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，弹力的大小与伸长量成正比，即的值与橡皮筋的长度、横截面积有关，理论与实践都表明，其中是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量的单位是（    ） A．m B． C． D． 36．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，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，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动 (1)上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为 (2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中 是事实， 是推论。 37．伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高h处由静止滚下，小球将到达右侧斜面 （选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以 （选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说明，力 （选填“是”或“不是”）维持物体运动状态的原因。 38．以下问题关于伽利略对落体运动的研究 （1）选择比较石头和羽毛的下落的快慢，并不科学，原因在于影响运动的因素有重力和空气阻力，在研究受多个因素影响的问题时，应采用 （填写科学方法），因此我们可以选择比较质量相同的纸片和纸团的下落快慢。 （2）自然界的落体运动要能被近似的视为自由落体运动，物体受到的空气阻力f要满足什么条件？ ，所以，要研究自由落体运动规律时，我们 选择乒乓球。（填“能”或“不能”） （3）伽利略通过逻辑推理得到自由落体运动的快慢相同。自由落体过程中，物体的速度是逐渐增大的，先下落的物体速度总是比后下落的物体运动快。所以如果比较先后下落的物体时，这里的快慢可以理解为 的快慢。 （4）关于伽利略斜面实验的分析，下列说法正确的是( ) （A）其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论； （B）通过甲图中的实验现象发现，物体的位移和时间成正比； （C）运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更易观察和测量； （D）运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更易观察和测量。 （5）请你用学校能够提供的实验仪器，设计一个实验方案证明质量不同的物体，从倾角固定的斜面下滑，位移和时间平方的比值是定值 。（说明需要哪些器材，需要测量哪些物理量，用什么仪器测量，实施的步骤是怎样的，得到数据怎么处理分析，从而证明观点） （6）一个小球沿着图（a）所示的光滑轨道从P点滑动至Q点，轨道转角处平滑连接。请根据伽利略的理想斜面实验，来判断在图（b）中最能反映小球的速度大小v与时间t之间关系的图像是( ) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 牛顿第一定律及力学单位制 【人教A版2019】 •模块一 牛顿第一定律 •模块二 单位制 •模块三 课后作业 考向01 伽利略的理想斜面实验 考向02 考向03 惯性 考向04 基本单位  考向05 导出单位 模块一 牛顿第一定律 一、牛顿第一定律　惯性 1．牛顿第一定律 (1)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。 (2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律也叫 惯性　定律； ②揭示了力与运动的关系：力不是 维持　物体运动状态的原因，而是 改变　物体运动状态的原因，即力是产生 加速度　的原因。 2．惯性 (1)定义：物体具有的保持原来 匀速直线运动　状态或静止状态的性质。 (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性 大　，质量小的物体惯性 小　。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况 无关　。 3．伽利略的理想实验 (1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。 (2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。 伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。 模块二 单位制 三、单位制 1．单位制 由 基本　单位和 导出　单位一起组成了单位制。 2．国际单位制中的基本单位 基本物理量 符号 单位名称 单位符号 质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 长度 l 米 m 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n 摩[尔] mol 发光强度 I(IV) 坎[德拉] cd 3.导出单位 由基本物理量根据 物理关系　推导出来的其他物理量的单位。 考向01 伽利略的理想斜面实验 1．伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（　　） A．物体每次运动的路程是相同的 B．力不是维持物体运动的原因 C．如果物体不受到力，就不会运动 D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】B 【详解】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。 故选B。 2．关于以下两个斜面实验的说法中正确的是（　　） A．亚里士多德使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 C．亚里士多德使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 【答案】B 【详解】AB．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律，选项A错误，B正确； CD．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因，选项CD错误。 故选B。 伽利略实验 3．亚里士多德的研究 亚里士多德从日常生活经验出发：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 ，他得出结论，力是 的原因。 4．伽利略的研究 （1）伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为 的作用。 （2）理想斜面实验：如图所示，让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到 。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离增大，但所到达的高度 。当第二个斜面放平，小球将 。 （3）推理结论：力 （填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。 （4）意义：伽利略的理想实验是想象着把实际存在影响物体运动的 去掉，抓住事物的 ，这种依据 把实际实验理想化的思想是研究物理问题的重要方法之一。伽利略第一次确定了物理实验在物理研究中的基础地位。 考向02 5．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以 沿 运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 6．牛顿在伽利略等人工作的基础上得出牛顿第一定律。 为牛顿第一定律提供了实验依据。 【答案】3． 有力作用在物体上 静止在某个地方 维持物体运动 4． 摩擦力 原来的高度 相同 永远运动下去 不是 摩擦力 本质 逻辑推理 5． 同一速度 同一直线 6．伽利略理想斜面实验 【解析】3．[1][2][3]亚里士多德认为，必须有力作用在物体上物体才运动，没有力作用在物体上，物体就静止在某个位置，因此他得出结论，力是维持物体运动的原因。 4．[1]伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为受到摩擦力（阻力）的作用； [2][3][4]如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，继续减小斜面的倾角，但小球所到达的高度不变，当第二个斜面放平，小球将一直运动下去。 [5]由此得出结论力不是维持物体运动的原因。 [6][7][8]伽利略理想实验把实际存在影响物体运动的摩擦力（阻力）忽略，抓住实物的本质，这种在实验的基础上进行逻辑推理的方法称为理想实验法。 5．[1][2]笛卡儿认为，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以原来的速度一直做直线运动。 6．牛顿在伽利略理想斜面实验及笛卡儿研究的基础上，总结出牛顿第一定律。 7．理想实验 (1)亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能 ；没有力的作用，物体就要 在某个地方。 (2)伽利略的理想实验 ①斜面实验：如图所示，让一个小球沿 从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个 。如果没有摩擦，小球将到达原来的 。减小第二个斜面的 ，小球运动的 更长，但所达到的高度 。当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远 下去。 ②推理结论：力 维持物体运动的原因， 改变物体运动状态的原因。 (3)笛卡尔的观点：如果运动中的物体没有受到 的作用，它将继续以同一 沿同一 运动，既不会停 ，也不会 原来的方向。 【答案】(1) 运动 静止 (2) 斜面 斜面 高度 倾角 距离 相同 运动 不是 力是 (3) 力 速度 直线 下来 偏离 【详解】（1）[1][2]亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方； （2）（1）[1][2][3][4][5][6][7]斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所达到的高度相同。当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去； （2）[8][9]力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因； （3）[1][2][3][4][5]笛卡尔的观点：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同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 8．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 【答案】B 【详解】A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误； B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确； C．由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误； D．牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误。 故选B。 考向03 惯性 9．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（    ） A．物体只有受力才能维持原有的运动状态 B．处于平衡状态的物体受到的合力为0 C．物体的速度为0时，物体受到的合力也一定为0 D．向上抛出的物体在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 【答案】B 【详解】A．物体不受力时，也可以保持原有的运动状态，故A错误； B．物体处于平衡状态的物体受到的合力为0，故B正确； C．物体的速度为0时，物体受到的合力不一定为0，如竖直上抛到最高点的物体，故C错误； D．向上抛出的物体，没有受向上的作用力，只受重力和空气阻力，故D错误； 故选B。 10．如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上面放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（　　） A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则曲线 D．抛物线 【答案】B 【详解】由题意知，小球在水平方向上不受外力作用，由牛顿第一定律，小球在此方向上将保持原有的运动状态不变，即水平方向小球既不向左也不向右运动，只有竖直方向上的运动，因此小球的运动轨迹是一条竖直向下的直线。 故选B。 11．下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据 B．各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性 C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法 D．由牛顿第一定律可知，物体的运动需要力来维持 【答案】BC 【详解】A．牛顿第一定律是在实验的基础上经过合理归纳总结出来的，虽然无法用实验来直接验证，但其结论是正确的，故A错误； B．各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性，使其静止的状态不易改变，故B正确； C．理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确； D．物体的运动不需要力来维持，故D错误。 故选BC。 12．下列生活现象中，利用物体惯性的是（　　） A．汽车行驶时，司机和乘客都要系好安全带 B．运动员跑到终点后不能立刻停下来 C．锤头松了，把锤柄的一端在硬地上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上 D．子弹离开枪膛后仍能继续飞行一段距离 【答案】C 【详解】A．系安全带是为了防止惯性带来的危害（如急刹车时人因惯性前冲），属于防范措施，并非利用惯性，故A不符合题意； B．运动员到终点无法立刻停下是惯性现象的表现，但题目要求的是“利用”惯性，此处未体现主动应用，故B不符合题意； C．锤头因惯性在锤柄停止运动后继续向下运动，从而紧套在锤柄上，这是主动利用惯性解决问题，故C符合题意； D．子弹离开枪膛后因惯性继续飞行是惯性维持运动状态的体现，但属于惯性自然结果，并非主动利用惯性达成目的，故D不符合题意。 故选C。 13．下列说法中正确的是（　　） A．物体静止时没有惯性 B．一个小球被竖直向上抛出后能继续上升，是因为受到向上的推力 C．运动越快的汽车越不容易停下来是因为汽车运动得越快，惯性越大 D．超载卡车不容易停下来，是因为卡车质量越大，惯性越大 【答案】D 【详解】ACD．物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，与物体的运动状态及受力情况无关，故AC错误，D正确； B．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为惯性的原因，此时物体只受重力，不受向上的力，故B错误。 故选D。 14．2024年10月30日，神舟十九号飞行乘组经历了静止在地面、随火箭升空和安全顺利抵达中国空间站三个过程。其中航天员王浩泽是中国截至2024年唯一的女航天飞行工程师，关于航天员王浩泽在不同地点或状态下的惯性大小正确的是（　　） A．在地面上静止时最大 B．在随火箭升空过程中最大 C．在中国空间站中最大 D．一样大 【答案】D 【详解】物体惯性的大小只与物体的质量有关，质量不变，惯性不变。 故选D。 15．如图所示，工人施工时发现锤头松动，便用力将锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是（　　） A．运动过程中锤头的惯性变大 B．停止运动后锤头的惯性消失 C．锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤头的惯性 D．锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤柄的惯性 【答案】C 【详解】AB．惯性与运动状态无关只与质量有关，则锤头运动过程和停止运动后惯性不变，故AB错误； CD．锤头和锤柄向下运动，锤柄撞击地面停止运动，锤头由于惯性继续向下运动，锤头就紧紧套在锤柄上，故C正确，D错误。 故选C。 考向04 基本单位  16．关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是（　　） A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量 B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C．1 N＝1 kg·m·s－2 D．“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位 【答案】C 【详解】A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量，而非“力”，故A错误； B．“牛顿”是力的单位，属于国际单位制的导出单位，而非基本单位，故B错误； C．根据牛顿第二定律 可得，故C正确； D．“秒”是国际单位制的基本单位，“克”是质量的基本单位（国际单位制的基本单位为千克），“摄氏度”是温度的单位，属于导出单位，故D错误。 故选C。 17．衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，2025年我国动力电池目标是将能量密度提升至，下列属于国际单位制中基本单位符号的是（　　） A．W B．h C．kg D． 【答案】C 【详解】A．W（瓦特）是功率单位，属于导出单位，A错误； B．h（小时）是时间的非国际单位制单位，国际单位制中时间的基本单位是秒（s），B错误； C．kg是国际单位制中质量的基本单位，C正确； D．是能量密度的复合单位，不是基本单位，D错误。 故选C。 18．如图所示，石家庄号（舷号116）驱逐舰是中国海军隶下的一艘导弹驱逐舰，是中国051C型驱逐舰第二艘。其满载排水量7400吨，长155米，宽17米。以上叙述中涉及了质量和长度及其单位，关于国际单位制，下列说法正确的是（　　） A．舰长155米，宽17米，长度是国际单位制中的基本单位 B．舰满载排水量7400吨，单位“吨”是国际单位制中的导出单位 C．物理学中所有物理量都有单位 D．在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的 【答案】D 【详解】A．在国际单位制中，长度、质量、时间三个物理量是力学的基本物理量，力学的三个基本单位分别是米、千克、秒，故A错误； B．“吨”是质量的一个单位，但不是国际单位制中的单位，故B错误； C．并不是所有物理量都有单位，如动摩擦因数µ就没有单位，故C错误； D．在国际单位制中力的单位是牛顿，它是导出单位，是根据牛顿第二定律定义的，1N就是使质量1kg的物体产生1m/s²加速度的力，故D正确。 故选D。 19．电动汽车的电池的能量密度是指单位质量或单位体积中存储的能量大小，其单位为W·h/kg或。下列用国际单位制基本单位表示的能量密度的单位正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AC．根据 可知能量密度的单位用国际单位制基本单位表示为 故A正确、C错误； BD．根据 可知能量密度的单位用国际单位制基本单位表示为 故B错误、D正确。 故选AD。 考向05 导出单位 20．用七个国际制基本单位表示出其他单位，表达式正确的有（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．根据q=It可知，，选项A正确；     B．根据F=ma可知，，选项B错误； C．根据W=Fx可知，，选项C错误；     D．根据W=IUt，可知，选项D正确。 故选AD。 21．2024年6月27日，吉利汽车发布的最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短刀电池。质量能量密度提升至，体积利用率提升50%，适配性更广泛。下列用国际单位制来表示质量能量密度的单位，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】能量密度为 故选A。 22．雷诺数Re是流体力学中的一个物理量，其表达式为，式中为流体密度、v为流体流速、d为一特征长度、为黏性系数。已知黏性系数的单位为。则下列关于雷诺数Re的单位说法正确的是（　　） A．是基本单位 B．雷诺数Re没有单位 C．雷诺数Re的单位与力的单位相同 D．雷诺数Re的单位与加速度的单位相同 【答案】B 【详解】A．是导出单位，故A错误； BCD．雷诺数的表达式为，则雷诺数的单位为 故雷诺数Re没有单位。 故选B。 23．气体分子的平均平动动能与热力学温度之间的关系为，式中是玻尔兹曼常数，是一个关于温度及能量的常数。用国际单位制中的基本单位表示的单位是（　　） A． B． C．/℃ D． 【答案】A 【详解】根据，可知 可知k的单位 故选A。 24．现阶段，一些问题你可能不会求解，但是仍能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】传播速度的单位，密度的单位，压强的单位，所以的单位是，的单位是无单位，所以的单位与的单位相同，B正确。 25．用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是（　　） A．（x为位移、a为加速度、t为时间） B．（v为速度、a为加速度、t为时间） C．（T为时间、g为重力加速度、l为长度） D．（E为能量、m为质量、c为光速） 【答案】D 【详解】A．x为位移，国际单位是m，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at的国际单位是m/s，所以x=at是错误的，故A错误； B．v为速度，国际单位是m/s，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at2的国际单位是m，所以是错误的，故B错误； C．T为时间，国际单位为s，g为重力加速度，国际单位是m/s2，l为长度，国际单位为m，的单位是，故C错误； D．E为能量，国际单位是J，m为质量，国际单位是kg，c为光速，国际单位是m/s，mc2的单位是 故D正确。 故选D。 26．在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物体的位移表达式如下，请你用单位制的知识检查结果可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】力的单位是N，又，时间的单位是s，质量的单位是kg，等式左边的单位为m。 A．等式右边的单位为 故A错误； B．等式右边的单位为 故B错误； C．等式右边的单位为 故C正确； D．等式右边的单位为 故D错误。 故选C。 27．科学家发现，在真空中的两块不带电的金属板相距很近时，它们之间会存在一种作用。力。这一现象的实质是与量子力学中的真空零点能相关的宏观现象，可以形象理解为金属板之间充满了具有能量的电磁波，当它们相互靠近时（如图所示），两板间的一些波会逐渐被“挤压”出去，使得周围空间的能量高于两板之间的能量，推动它们继续靠近，从而表现得像是存在一种作用力的效果。已知这种作用力F与普朗克常量h、真空中电磁波的波速c、平行金属板间的距离d以及两板间的正对面积S有关。你可能不会求解F的表达式，但根据所学的知识你可以对F表达式的合理性做出一些判断。已知普朗克常量的单位是J·s，根据你的判断，下列关于F的表达式可能正确的是（    ）（式中的是无单位的物理常量） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由表达式可知其单位 两边单位一样，则A可能正确； B．同理可知表达式的单位 则B不可能正确； C．表达式的单位 则C不可能正确； D．表达式的单位 则D不可能正确。 故选A。 考向06 课后作业 28．判断下列说法是正确还是错误。 (1)伽利略的理想实验是无法实现的。( ) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( ) (3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。( ) (4)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的。( ) (5)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。( ) (6)不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义。( ) (7)速度越大，物体的惯性越大。( ) (8)受力越大，物体的惯性越大。( ) (9)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。( ) 【答案】(1)正确 (2)错误 (3)正确 (4)正确 (5)错误 (6)错误 (7)错误 (8)错误 (9)错误 【详解】（1）伽利略的理想实验是在忽略摩擦力等现实中难以完全消除的因素下进行的，现实中无法完全实现这样的理想条件，该表述正确。 （2）伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。该表述错误。 （3）理想化思想可以忽略次要因素，突出主要因素，帮助我们研究物理问题，是重要的研究方法。该表述正确。 （4）牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿等人研究的基础上总结出来的。该表述正确。 （5）牛顿第一定律是在实验的基础上，通过科学推理得出的，不是直接从实验中得出的。该表述错误。 （6）虽然不受力作用的物体不存在，但牛顿第一定律揭示了物体在不受力时的运动规律，是牛顿力学的基础，有重要意义。该表述错误。 （7）惯性只与物体的质量有关，与速度大小无关。该表述错误。 （8）惯性只由物体的质量决定，与受力大小无关。该表述错误。 （9）物体从竖直向上运动的气球上掉落后，由于惯性，会先向上运动一段距离，然后再向下运动。该表述错误。 29．在2025年央视春晚的舞台上，16个身着花袄、手持红手帕的机器人“福兮”踏着节奏明快的舞步登上舞台，与真人舞蹈演员一同上演了“AI机器秧歌”。表演中16个人形机器人不仅队列整齐划一，而且“手上功夫”灵巧多变，藏手帕、丢手帕、转手帕，一套动作行云流水，令人耳目一新。下列说法正确的是（    ） A．观众欣赏机器人的“手上功夫”时，可将机器人视为质点 B．以某一机器人为参考系，其他机器人是静止的 C．机器人丢出的手帕在空中转动时比拿在手中惯性大 D．机器人丢手帕时对手帕的作用力大于手帕对机器人的作用力 【答案】B 【详解】A．在观众欣赏机器人的“手上功夫”时，机器人的形状、大小不能忽略，不能将机器人视为质点，A错误； B．表演中16个人形机器人队列整齐划一，以某一机器人为参考系，其他机器人是静止的，B正确； C．手帕的质量不变，则惯性不变，C错误； D．机器人丢手帕时对手帕的作用力与手帕对机器人的作用力大小相等，D错误。 故选B。 30．关于下列四幅图表述正确的是（　　） A．图（a）利用微元法显示桌面的微小形变 B．图（b）采用悬挂法确定物体重心的位置 C．图（c）利用等效替代法探究分力与合力的关系 D．伽利略通过图（d）中的理想斜面实验，推理出力是维持物体运动的原因 【答案】BC 【详解】A．图（a）利用放大法显示桌面的微小形变，选项A错误； B．图（b）采用悬挂法确定物体重心的位置，选项B正确； C．图（c）利用等效替代法探究分力与合力的关系，选项C正确； D．伽利略通过图（d）中的理想斜面实验，推理出力不是维持物体运动的原因，选项D错误。 故选BC。 31．如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（　　） A．苹果越小越容易完成该实验 B．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” C．该实验原理主要是利用牛顿第一定律 D．该实验原理主要是利用牛顿第三定律 【答案】C 【详解】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性，要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”，苹果越大，质量越大，惯性越大，越容易完成该实验。 故选C。 32．下列说法正确的是（    ） A．伽利略设计了图甲所示的斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因 B．伽利略使用图乙所示斜面进行实验，是为了“冲淡”重力，容易测量时间 C．丙图中鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小 D．丁图中某同学为了取出羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，是为了利用羽毛球的惯性使羽毛球从球筒的上端出来 【答案】ABD 【详解】A．伽利略设计了图甲所示的斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因，故A正确； B．伽利略使用图乙所示斜面进行实验，是为了“冲淡”重力，小球在斜面上的加速度小时间长，容易测量时间，故B正确； C．石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C错误； D．一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，故D正确。 故选ABD。 33．一道物理题的答案是用物理量符号表示的，为。该答案的单位用国际单位制的基本单位表示应为（　　） A．s B．m C． D． 【答案】A 【详解】质量单位为kg，速度单位为，力的单位用基本单位表示为，为常数无单位，g单位为，故 故选A。 34．利用单位可以对一些表达式进行初步的检验。在采用统一的单位制以后，等式两边的单位应该是一致的，否则等式不成立。根据国际单位制，若用字母分别表示长度、质量、时间三个基本物理量。则要使表达式成立，其中为一个没有单位的常数。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D．长度、质量、时间这三个物理量的国际制单位分别是： 【答案】A 【详解】ABC．要使 表达式成立，即 故，， 解得， 故A正确、BC错误； D．长度、质量、时间这三个物理量的国际制单位分别是：，故D错误。 故选A。 35．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，弹力的大小与伸长量成正比，即的值与橡皮筋的长度、横截面积有关，理论与实践都表明，其中是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量的单位是（    ） A．m B． C． D． 【答案】D 【详解】根据 所以 所以杨氏模量的单位为 故选D。 36．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，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，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动 (1)上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为 (2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中 是事实， 是推论。 【答案】(1)②③①④ (2) ② ③①④ 【详解】（1）整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论，所以合理的实验顺序为②③①④。 （2）[1]伽利略理想实验中，实验步骤②可靠的实验事实基础。 [2]由于现实生活中，小球在斜面上滚动时不可能不受摩擦力的作用，所以实验步骤③①④都是对实验现象的合理推理。 37．伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高h处由静止滚下，小球将到达右侧斜面 （选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以 （选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说明，力 （选填“是”或“不是”）维持物体运动状态的原因。 【答案】 相同 恒定 不是 【详解】[1]因为斜面光滑，根据能量守恒，小球将到达右侧斜面相同高度的地方； [2]减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去； [3] 球所受合外力为0，可以做匀速直线运动，这说明，力不是维持物体运动状态的原因。 38．以下问题关于伽利略对落体运动的研究 （1）选择比较石头和羽毛的下落的快慢，并不科学，原因在于影响运动的因素有重力和空气阻力，在研究受多个因素影响的问题时，应采用 （填写科学方法），因此我们可以选择比较质量相同的纸片和纸团的下落快慢。 （2）自然界的落体运动要能被近似的视为自由落体运动，物体受到的空气阻力f要满足什么条件？ ，所以，要研究自由落体运动规律时，我们 选择乒乓球。（填“能”或“不能”） （3）伽利略通过逻辑推理得到自由落体运动的快慢相同。自由落体过程中，物体的速度是逐渐增大的，先下落的物体速度总是比后下落的物体运动快。所以如果比较先后下落的物体时，这里的快慢可以理解为 的快慢。 （4）关于伽利略斜面实验的分析，下列说法正确的是( ) （A）其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论； （B）通过甲图中的实验现象发现，物体的位移和时间成正比； （C）运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更易观察和测量； （D）运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更易观察和测量。 （5）请你用学校能够提供的实验仪器，设计一个实验方案证明质量不同的物体，从倾角固定的斜面下滑，位移和时间平方的比值是定值 。（说明需要哪些器材，需要测量哪些物理量，用什么仪器测量，实施的步骤是怎样的，得到数据怎么处理分析，从而证明观点） （6）一个小球沿着图（a）所示的光滑轨道从P点滑动至Q点，轨道转角处平滑连接。请根据伽利略的理想斜面实验，来判断在图（b）中最能反映小球的速度大小v与时间t之间关系的图像是( ) 【答案】 控制变量法 物体受到的空气阻力远远小于物体的重力 不能 速度 C 见解析 A 【详解】（1）[1]选择比较石头和羽毛的下落的快慢，并不科学，原因在于影响运动的因素有重力和空气阻力，在研究受多个因素影响的问题时，应采用控制变量法，因此我们可以选择比较质量相同的纸片和纸团的下落快慢。 （2）[2][3]自然界的落体运动要能被近似的视为自由落体运动，物体受到的空气阻力f要满足的条件是，物体受到的空气阻力远远小于物体的重力，所以，要研究自由落体运动规律时，我们不能选择乒乓球，因为乒乓球所受到的空气阻力不是远远小于乒乓球的重力。 （3）[4]伽利略通过逻辑推理得到自由落体运动的快慢相同。自由落体过程中，物体的速度是逐渐增大的，先下落的物体速度总是比后下落的物体运动快。所以如果比较先后下落的物体时，这里的快慢可以理解为速度的快慢。 （4）[5] A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，A错误； B．通过甲图中的实验现象发现，物体的位移和时间的平方成正比，B错误； CD．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更易观察和测量，C正确，D错误； 故选C。 （5）[6]将长木板放在水平桌面上，将木板的一端垫高；将电火花打点计时器放在木板被垫高的一端；将纸带穿过打点计时器，另一端连接小车，将小车靠近打点计算器放置在木板上；先接通电源，后释放小车，小车沿着斜面下滑，打出一条纸带；在纸带上比较清晰的点选一个计数点0，然后每隔4个点选一个计数点，每两个计数点之间的时间间隔为0.1s；用刻度尺量出各计数点到0的距离；计算位移和时间平方的比值，然后取平均值；保持木板的倾角不变，改变小车的质量重复上述实验。在实验误差范围内，如果比值相同，则说明位移与时间平方的比值是定值。 （6）[7]小球从P点加速下滑，再匀速运动，再减速上滑，A正确，BCD错误。 故选A。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $