4.1 牛顿第一定律 讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦牛顿第一定律，以历史认识脉络为支架，从亚里士多德“力是维持运动的原因”的错误观点出发，通过伽利略理想实验（实验+逻辑推理）推翻错误认知，经笛卡尔补充，最终落脚于牛顿第一定律的内容、对惯性和力的理解及惯性与质量的关系。 资料含思维导图梳理知识体系，表格对比历史人物研究方法与观点，突出伽利略理想实验的科学推理与模型建构。例题结合易错提醒，助力学生形成运动与相互作用观念，提升科学思维，课中辅助教师教学，课后帮助学生查漏补缺。

牛顿第一定律 知识归纳与题型总结 思 维 导 图 考点01 伽利略理想实验 知识点1 历史上关于运动和力的关系的认识 代表人物 研究方法 主要观点 亚里士多德 基于生活经验得来 力是维持物体运动的原因（错误） 伽利略 （理想实验）实验+逻辑推理 力不是维持物体运动的原因 笛卡儿 数学演绎法 除非物体受到外力的作用，否则物体将永远保持其静止或原来的运动状态，永远不会做曲线运动，而是保持静止或在直线上运动 知识点2 伽利略的理想实验的方法和意义 1、实验事实：让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面。 2、推理： 推理1 如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 推理2 如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度 推理3 继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面持续运动下去 3、实验结论：力不是维持物体运动的原因。 知识点3 伽利略理想斜面实验的意义 1、伽利略用“实验＋科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。伽利略的理想斜面实验虽然是理想中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律。 2、第一次确立了物理实验在研究中的基础地位和在自然科学的理论研究中的重要地位。 3、揭示了力不是维持物体运动的原因。 4、局限性：“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程，不能用来作为检验认识正确与否的标准。由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。 【易错提醒】 理想实验的认识与魅力： 1、“理想实验”虽然叫作“实验”，但它同真实的科学实验是有区别的。真实的科学实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，前者是可以将猜想通过物理过程实现的实验，后者则是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。 2、“理想”：①接触面不可能绝对光滑；②水平面不可能做得无限长。 3、伽利略“理想实验”的魅力不是实验本身，而是实验所使用的独特方法，在实验事实的基础上进行合理外推。 【例1】下列说法正确的是（　　） A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上 B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C．牛顿通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论 D．是利用比值定义法定义物理量，由公式可以得出加速度与成正比 【答案】B 【详解】A．物体的重心是各部分重力的等效作用点，但重心不一定在物体上（例如圆环的重心在圆心）。故A错误； B．瞬时速度的定义利用了极限思想，当趋近于零时，的极限即为瞬时速度。该表述符合微积分的基本原理，故B正确； C．伽利略通过理想斜面实验提出“力不是维持物体运动的原因”，牛顿在此基础上总结出牛顿第一定律。故C错误； D．加速度公式是比值定义法，而非仅与成正比（若同时变化，可能不变）。故D错误。 故选B。 【对点1】十七世纪意大利科学家伽俐略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验。其中运用到的物理思想方法属于（　　） A．等效替代 B．实验和逻辑推理相结合 C．理想实验 D．控制变量 【答案】C 【详解】A．等效替代法是用一个效果等同的过程替代原过程，而伽利略并未用其他实验替代自由落体，故A错误； B．实验和逻辑推理结合是方法的一部分，但伽利略的核心贡献是通过斜面实验数据外推到自由落体（理想情况），属于更具体的“理想实验”，故B不符合题意； C．理想实验法指通过实验观察结合逻辑推理构建理想化结论。伽利略通过斜面实验数据外推倾角为90°时的运动规律，属于理想实验法，故C正确； D．控制变量法需固定其他变量，改变单一变量，但伽利略主要依赖外推而非变量控制，故D错误。 故选C。 考点02 牛顿第一定律 知识点1 牛顿第一定律的内容 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。 【易错提醒】 牛顿第一定律的适用范围——惯性参考系： 如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。 例如，火车沿平直轨道匀速运动时，可将火车看成惯性系来研究火车内其他物体的运动。以加速运动的火车为参考系，原来静止在火车内光滑水平桌面上的物体会相对火车向后做加速运动，但物体在水平方向上并没有受力，因此牛顿第一定律并不成立，这样的参考系称为非惯性系。 知识点2 对牛顿第一定律的理解 1、明确了惯性的概念 定律的前半句话“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重要的属性——惯性，即物体保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 2、确定了力的含义 定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因。 3、定性揭示了力和运动的关系 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时其效果跟不受外力作用的效果相同。但是，我们不能把“合外力为零”理解为“不受外力”。 【易错提醒】 运动状态发生变化的三种情形： 物体运动状态的标志是速度，运动状态是否改变由速度衡量，物体的速度改变了，我们就说物体的运动状态改变了。 （1）速度方向不变，只有大小改变； （2）速度大小不变，只有方向改变； （3）速度大小和方向都改变。运动的物体不一定受力，但物体运动状态改变一定受了力。 【例1】下列说法正确的是（　　） A．伽利略的理想斜面实验是完全凭空想象的 B．同一物体在地球上和月球上的惯性相同 C．速度大的物体惯性大 D．牛顿第一定律说明了物体在不受外力时只能保持静止状态 【答案】B 【详解】A．伽利略的理想实验基于实际实验的合理外推（如逐渐减小斜面摩擦并观察现象），并非完全凭空想象，故A错误。 B．惯性由物体质量决定，质量是物体的固有属性，不随位置改变，故B正确。 C．惯性仅与质量有关，与速度无关，故C错误。 D．牛顿第一定律指出，物体不受外力时将保持静止或匀速直线运动状态，故D错误。 故选B。 【对点1】下面关于力的说法，正确的是（　　） A．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因 B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体 C．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用 D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用 【答案】A 【详解】A．根据牛顿第一定律可得力是使物体发生形变或物体运动状态改变的原因，故A正确； B．根据牛顿第三定律可得物体间的作用力与反作用力同时产生，不存在先后顺序，故B错误； C．炮弹射出后仅受重力（忽略空气阻力时），推力在发射后已消失，故C错误； D．足球滚动是因惯性，而非受向前的牵引力（牵引力在踢出后已不存在），故D错误。 故选A。 考点03 惯性与质量 知识点1 惯性 1．定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 【注意】惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态、受力情况、所处位置等其他因素无关。 【易错提醒】 对惯性概念理解的误区： 1、误认为物体静止时才有惯性，运动时没有惯性。 误认为做加速或减速运动的物体才有惯性，做匀速直线运动的物体没有惯性。 正确理解：惯性与物体的运动状态无关。 2、误认为物体只在地球上才有惯性，移到太空就没有惯性。 正确理解：性与物体处于什么位置无关。 3、误认为机车启动时产生了惯性，刹车时克服了惯性。 正确理解：惯性是物体的固有属性，不能说“产生惯性”、“克服惯性”、“消除惯性”。 知识点2 惯性的表现 1、当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。 2、当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。 知识点3 惯性的度量 质量是物体惯性大小的唯一量度：质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小；质量不变，惯性不变。 【例1】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（   ） A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动 C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度 【答案】D 【详解】AB．人跳起时，没有物体给人一个向前的力，或者说这个力找不到施力物体，故AB错误； CD．人跳起时，由于惯性，水平方向保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同，故C错误，D正确。 故选D。 【对点1】如图所示是一种汽车安全带控制装置的工作原理示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车可能的运动方向和运动状态是（   ） A．向左行驶，匀速直线运动 B．向左行驶，突然刹车 C．向右行驶，突然刹车 D．向右行驶，匀速直线运动 【答案】C 【详解】摆锤相对汽车向右摆动，根据惯性的知识分析，可知汽车可能是向左加速行驶或向右减速行驶，故ABD错误，C正确。 故选C。 【思维建模】 惯性与力、惯性定律的区别： 1、惯性的特性 （1）普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 （2）无关性：惯性与物体的运动状态、受力情况及地理位置无关。 （3）唯一性：质量是惯性大小的唯一量度。 2、惯性与力的区别 惯性 力 存在条件 惯性是物体的固有属性与是否受力、运动状态及所在位置均无关 只有物体间发生相互作用时才有 与运动的关系 惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，物体的运动状态越难改变 力是改变物体运动状态的原因。力越大，物体的运动状态改变越快 量度 质量是物体惯性大小的唯一量度 大小、方向、作用点及单位 1、惯性不是力，因此“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的。 2、无论外力多大，物体的速度都不会发生“突变”，只能在原速度大小、方向的基础上逐渐改变。速度不能“突变”的原因是物体具有惯性。 3、惯性与速度无关 （1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。 （2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均无关。 4、惯性与惯性定律的区别和联系 （1）区别：惯性是物体具有的一种固有属性——物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质；惯性定律是一个运动规律——物体不受外力或所受合外力为零时能够保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）联系：惯性定律表明物体具有惯性，正因为物体有惯性，物体的运动才不需要力来维持。 1、 单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．重力加速度的方向垂直向下，地球表面不同的地方重力加速度一般不同 B．物体所受滑动摩擦力的方向可能与其运动方向相同 C．物体受摩擦力作用时，其作用力的大小一定满足 D．笛卡尔认为如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快 【答案】B 【详解】A．重力加速度的方向应为竖直向下，而非“垂直向下”，但地球表面不同地方的重力加速度确实不同，A错误； B．滑动摩擦力方向总与相对运动方向相反，与物体实际运动方向可能相同，B正确； C．公式仅适用于滑动摩擦力，静摩擦力大小由平衡条件决定，C错误； D．伽利略通过实验得出“无空气阻力时轻重物体下落同样快”的结论，而非笛卡尔，D错误。 故选B。 2．某同学为了取出如图所示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，则（　　） A．此同学无法取出羽毛球 B．羽毛球会从筒的上端出来 C．羽毛球会从筒的下端出来 D．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力 【答案】B 【详解】ABC．用力击打羽毛球筒的上端时，羽毛球筒向下运动一小段距离，羽毛球由于惯性保持静止，所以羽毛球相对球筒向上运动，最终羽毛球从筒的上端出来，故AC错误，B正确； D．羽毛球筒向下运动过程中，与羽毛球发生相对运动，羽毛球受到向下的摩擦力作用，故D错误。 故选B。 3．伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法不正确的是（    ） A．伽利略利用逻辑推理说明了重物与轻物下落得同样快 B．伽利略设计斜面实验主要是为了减小空气阻力对实验的影响 C．伽利略在斜面实验中，直接测的是运动的位移而不是速度 D．伽利略对斜面实验结果合理外推，认为自由落体运动是匀加速直线运动，所有物体下落时的加速度都是一样的 【答案】B 【详解】A．伽利略通过归谬法指出重物与轻物下落矛盾的逻辑结论，说明二者应下落得同样快，故A正确； B．伽利略设计斜面实验的主要目的是延长运动时间以方便测量，而非减小空气阻力，故B错误； C．伽利略直接测量的是位移与时间的关系，通过推导得出速度变化规律，故C正确； D．伽利略通过斜面实验外推得出自由落体是匀加速运动，且加速度相同（忽略空气阻力），故D正确。 故选B。 4．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（    ） A．由于不受力的物体不存在，因此牛顿第一定律没有实际意义 B．力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车 C．惯性是物体的固有属性，惯性大小由物体质量决定，与速度、受力均无关 D．不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变 【答案】C 【详解】A．牛顿第一定律虽然无法直接进行验证，但却是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，符合物理规律，故有一定的物理意义，故A错误； B．根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故B错误； C．惯性是物体本身固有的属性，与物体的运动状态无关，与物体受力情况无关，故C正确； D．物体受力的作用，若合外力为0，则物体也可以保持运动的状态不变，故D错误。 故选C。 5．以下关于科学家、科学史、科学研究方法说法正确的是（　　） A．质点概念的建立使用了等效替代的方法 B．亚里士多德认为轻的物体与重的物体下落一样快 C．笛卡尔通过实验成功验证了牛顿第一定律的正确性 D．伽利略采用理想实验研究方法说明了力不是维持物体运动原因 【答案】D 【详解】A．质点概念的建立是理想化模型法，而非等效替代法，故A错误； B．亚里士多德认为重的物体下落更快，而伽利略指出轻重物体下落加速度相同（忽略阻力），故B错误； C．牛顿第一定律是理想实验的推论，无法通过实验直接验证，笛卡尔未验证该定律，故C错误； D．伽利略通过理想斜面实验，推理得出“力不是维持物体运动的原因”，采用理想实验法，故D正确。 故选D。 6．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。 7．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。 8．下列关于物理的科学思想方法说法正确的是（　　） A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上 B．加速度的定义应用了控制变量的思想 C．根据速度的定义，当∆t非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验准确地验证了该观点是正确的 【答案】C 【详解】A．物体的重心是重力的等效作用点，但重心不一定在物体上（如圆环的重心在圆心），故A错误； B．加速度定义式是比值定义法，与控制变量法无关，故B错误； C．当趋近于零时，表示瞬时速度，应用了极限思想，故C正确； D．伽利略通过实验和推理否定了亚里士多德的观点，证明轻重物体下落快慢相同，故D错误。 故选C。 9．如图所示，某学习小组将两绿色乒乓球放在两塑料盒中，上面塑料盒盛满水，下面塑料盒是空的，然后用细线将乒乓球分别系于塑料盒的上、下底部，当塑料盒静止时，细线均伸直处于竖直方向，现使两塑料盒以一定加速度一起向右匀加速运动，则此时P、Q两球相对塑料盒（　　） A．P球向右偏移 B．两球均向左偏移 C．Q球向右偏移 D．两球均向右偏移 【答案】A 【详解】由两种介质组成的系统，密度大的惯性大，当系统向右匀加速运动时，密度小的向右偏移，密度大的向左偏移； 塑料的密度小于水的密度，塑料球P向右偏移，水向左偏移； 塑料的密度大于空气的密度，空气向右偏移，塑料球Q向左偏移。A正确，BCD错误。 故选A。 10．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。 2、 多选题 11．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小 C．小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大 【答案】CD 【详解】A．小球在斜面a、b上的运动是沿斜面方向受到重力沿斜面的分力和滑动摩擦力作用，而做匀减速直线运动，速度越来越小，运动越来越慢，由于滑动摩擦力一般比较小，使小球速度减小的力主要是重力沿斜面的分力，故小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是重力沿斜面分力作用的影响，故A错误； B．几次实验中小球都从同一位置释放，所以小球冲上斜面的速度v0相同，小球上滑的末速度v=0，根据平均速度可知，小球在斜面a、b上运动的平均速度大小相等，故B错误； C．小球在斜面b上的影像个数较多，说明频闪照相的频闪次数多，所以表示小球在斜面b上运动的时间较长，故C正确； D．频闪照相的频闪频率相同，所以两个影像间的运动时间是相同的，根据x=vt可知，相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大，故D正确。 故选CD。 12．往塑料瓶中放入一个钢球，之后向瓶中注水，拧上瓶盖后瓶内有一个小气泡。将塑料瓶平放在水平桌面上，用手抓住瓶盖使塑料瓶沿水平方向运动。某时刻，若塑料瓶水平向右运动，则相对塑料瓶，下列判断可能正确的是（　　） A．钢球与气泡均向右运动 B．钢球与气泡均向左运动 C．钢球向右运动，气泡向左运动 D．钢球向左运动，气泡向右运动 【答案】CD 【详解】钢的密度大于水的密度，而空气的密度小于水的密度，若塑料瓶水平向右加速，瓶中的水和钢球要保持原来的运动状态，则相对塑料瓶，水和钢球向左运动，气泡质量小，惯性小，水会将气泡挤向右运动；同理若塑料瓶水平向右减速，则相对塑料瓶，水和钢球向右运动，气泡向左运动。若塑料瓶水平向右匀速运动，则钢球、气泡、塑料瓶相对静止。 故选CD。 13．如图所示为小明同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景，则球（　　） A．在空中飞行时不受重力作用 B．在地面上滚动时受到的重力和摩擦力是一对平衡力 C．在飞行过程中，若所受外力突然消失，球将做匀速直线运动 D．取得的成绩小于球的位移大小 【答案】CD 【详解】A．球在空中飞行时受重力作用，故A错误； B．在地面上滚动时受到的重力竖直向下，摩擦力沿水平方向，与相对运动方向相反，所以不是一对平衡力，故B错误； C．在飞行过程中，若所受外力突然消失，由于惯性，球将做匀速直线运动，故C正确； D．“原地掷实心球”取得的成绩测量方法是从实心球有效落地痕迹的最近点垂直测量至起掷线后缘，由于抛出时球具有一定的高度，可知取得的成绩小于球的位移大小，故D正确。 故选CD。 14．关于以下课本中的案例，说法正确的有（　　） A．图甲所示装置为光电门，可测量遮光条通过光电门时的平均速度 B．用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时，必须保证下方木板做匀速直线运动 C．图丙所示实验中，墙上的光点P发生移动，说明桌面发生了微小形变 D．伽利略基于图丁的客观事实，提出了力不是维持物体运动的原因 【答案】AC 【详解】A．光电门的工作原理是利用遮光条通过光电门的时间，结合遮光条的宽度，根据（d为遮光条宽度，t为遮光时间）计算平均速度，该平均速度可近似为瞬时速度，故A正确； B．图乙装置测量滑动摩擦力时，物块处于静止状态，受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡，下方木板的运动状态（匀速或变速）不影响物块的受力平衡，所以不需要保证木板做匀速直线运动，故B错误； C．图丙是利用光的反射原理来放大桌面的微小形变，当桌面发生微小形变时，反射光线的方向改变，墙上的光点P发生移动，故C正确； D．图丁是伽利略的理想斜面实验，该实验是理想化的推理，并非基于客观事实，伽利略通过这个推理提出了力不是维持物体运动的原因，故D错误。 故选AC。 15．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。 3、 实验题 16．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点达到某一位置O，并记下该点的位置O。再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点，如图1所示。 （1）用一个弹簧秤拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到O点，弹簧秤的示数F′= N。 （2）实验中，在白纸上画出的测量结果如图2所示，其中O处为结点位置。图中的F与F′两力中，方向一定沿橡皮筋方向的是 。 （3）物理学的科学研究方法较多，请将研究对象与所采用的方法进行配对，填在相应的横线上（填A、B、C、D）A．理想实验 B．等效替代法 C． 控制变量法 D．建立物理模型法 ①伽利略理想实验 ； ②研究共点力的合成 。 【答案】 3.00 F′ A B 【详解】（1）[1]由于弹簧秤的每一小格为0.1N，所以弹簧秤的读数 （2）[2]图中F为合力的理论值，而F′为合力的实际测量值，即一个弹簧测力计作用时的力，该力一定与橡皮筋在同一方向上。 （3）[3]伽利略的理想实验采用理想实验法。 故选A。 [4]合力的作用效果与分力的作用效果相同，所以采用等效替代法。 故选B。 17．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，如图所示，伽利略设计了一个理想实验： ①如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 ②继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动 ③减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ④在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面 （1）请将上述关于理想实验的描述按正确的逻辑顺序排列： （只要填写序号） （2）上述关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：( ) A．①是事实，②、③和④是推论 B．②是事实，①、③和④是推论 C．③是事实，①、②和④是推论 D．④是事实，①、②和③是推论 【答案】 ④①③② D 【详解】（1）[1]伽利略设计了一个理想实验的步骤是：先在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；接着减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动。正确的逻辑顺序排列④①③②； （2）[2]关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论．则④是事实，①、②和③是推论，①中不可能没有摩擦；③有摩擦是不可能达到原来高度的；②即使水平也不可能匀速运动。 4、 解答题 18．如图所示，让一个小车从同一斜面上滑下，水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板，水平面与斜面平滑连接。仔细观察实验现象。 （1）实验观察到什么现象，说明了什么问题？ （2）如果没有摩擦力的作用，小车将会怎样运动呢？ （3）以上实验揭示了力和运动之间是什么关系？    【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）水平面越光滑，小车滑动的距离越远。说明摩擦力是阻碍物体运动的原因； （2）如果没有摩擦力的作用，小车将永远运动下去； （3）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。 19．在一密封的车厢内，你有办法来判断车厢是处于静止状态还是处于匀速直线运动状态吗？你有办法能判断车厢的运动是否存在加速度吗？能判断车厢加速度的方向吗？ 【答案】见解析 【详解】车厢处于受力平衡状态时，将处于静止或匀速直线运动状态，故在封闭的车厢中，不能判断车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态； 如果车厢做匀变速直线运动，存在加速度，可以竖直向上跳起，根据落点位置，判断车厢是否存在加速度及其方向，车如果加速，人相对滞后，人将落在跳起点的后方，车如果减速，人相对超前，人将落在跳起点的前方。 20．人类在探索自然规律的过程中，常采用归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等科学方法。伽利略运用理想实验法得出了什么结论？ 【答案】力不是维持物体运动的原因 【详解】伽利略运用理想实验法说明了力不是维持物体运动的原因 21．请根据图所示的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。 【答案】汽车在减速，见解析 【详解】从图可以看出，乘客向前倾，说明乘客相对车厢有向前运动的速度，则汽车在减速时，汽车的速度减小了，乘客由于惯性继续保持原来的运动状态，所以乘客向前倾 22．运动员冲到终点后，为什么不能马上停下来，还要向前跑一段距离？ 【答案】见解析 【详解】由于运动员到达终点时仍有速度，则由于惯性，人还会继续向前跑一段距离 一、单选题 1．（2023·浙江·高考真题）在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）    A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力 【答案】B 【详解】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误； B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确； C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误； D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。 故选B。 2．（2014·北京·高考真题）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推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实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】A 【详解】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意． 3．（2018·浙江·高考真题）通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是 A．亚里士多德 B．伽利略 C．笛卡尔 D．牛顿 【答案】B 【详解】A．亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故A项不符合题意； B．伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故B项符合题意； C．笛卡尔在伽利略研究的基础上，强调了惯性运动的直线性，故C项不符合题意； D．牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律，认为力是改变物体运动状态的原因，但不是第一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家，也不是第一个提出惯性的科学家，故D项不符合题意． 4．（2007·海南·高考真题）16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（  ） A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大 B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力 【答案】D 【详解】物体受的力越大，速度就越大，是亚里士多德的观点．A不符合题意；力是维持物体运动的原因，物体受力就会运动，不再受力了，它总会逐渐停下来，是亚里士多德的观点．B不符合题意；两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢，即重物比轻物下落快，是亚里士多德的观点．C不符合题意．伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因，故D符合题意． 二、多选题 5．（2012·新课标卷·高考真题）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力作用，物体只能处于静止状态 C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 【答案】AD 【分析】根据惯性定律解释即可：任何物体都有保持原来运动状态的性质，惯性的大小只跟质量有关，与其它任何因素无关． 【详解】A．任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫着惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故A正确； B．没有力作用，物体可以做匀速直线运动，故B错误； C．惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动速度是改变的，故C错误； D．运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，故D正确． 6．（2013·海南·高考真题）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用．下列说法符合历史事实的是 A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡尔指出：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，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 【答案】BCD 【详解】试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误； B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确； C、笛卡尔指出：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，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确； D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确； 1 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $ 牛顿第一定律 知识归纳与题型总结 思 维 导 图 考点01 伽利略理想实验 知识点1 历史上关于运动和力的关系的认识 代表人物 研究方法 主要观点 亚里士多德 基于生活经验得来 力是维持物体运动的原因（错误） 伽利略 （理想实验）实验+逻辑推理 力不是维持物体运动的原因 笛卡儿 数学演绎法 除非物体受到外力的作用，否则物体将永远保持其静止或原来的运动状态，永远不会做曲线运动，而是保持静止或在直线上运动 知识点2 伽利略的理想实验的方法和意义 1、实验事实：让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面。 2、推理： 推理1 如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 推理2 如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度 推理3 继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面持续运动下去 3、实验结论：力不是维持物体运动的原因。 知识点3 伽利略理想斜面实验的意义 1、伽利略用“实验＋科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。伽利略的理想斜面实验虽然是理想中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律。 2、第一次确立了物理实验在研究中的基础地位和在自然科学的理论研究中的重要地位。 3、揭示了力不是维持物体运动的原因。 4、局限性：“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程，不能用来作为检验认识正确与否的标准。由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。 【易错提醒】 理想实验的认识与魅力： 1、“理想实验”虽然叫作“实验”，但它同真实的科学实验是有区别的。真实的科学实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，前者是可以将猜想通过物理过程实现的实验，后者则是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。 2、“理想”：①接触面不可能绝对光滑；②水平面不可能做得无限长。 3、伽利略“理想实验”的魅力不是实验本身，而是实验所使用的独特方法，在实验事实的基础上进行合理外推。 【例1】下列说法正确的是（　　） A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上 B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C．牛顿通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论 D．是利用比值定义法定义物理量，由公式可以得出加速度与成正比 【对点1】十七世纪意大利科学家伽俐略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验。其中运用到的物理思想方法属于（　　） A．等效替代 B．实验和逻辑推理相结合 C．理想实验 D．控制变量 考点02 牛顿第一定律 知识点1 牛顿第一定律的内容 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。 【易错提醒】 牛顿第一定律的适用范围——惯性参考系： 如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。 例如，火车沿平直轨道匀速运动时，可将火车看成惯性系来研究火车内其他物体的运动。以加速运动的火车为参考系，原来静止在火车内光滑水平桌面上的物体会相对火车向后做加速运动，但物体在水平方向上并没有受力，因此牛顿第一定律并不成立，这样的参考系称为非惯性系。 知识点2 对牛顿第一定律的理解 1、明确了惯性的概念 定律的前半句话“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重要的属性——惯性，即物体保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 2、确定了力的含义 定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因。 3、定性揭示了力和运动的关系 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时其效果跟不受外力作用的效果相同。但是，我们不能把“合外力为零”理解为“不受外力”。 【易错提醒】 运动状态发生变化的三种情形： 物体运动状态的标志是速度，运动状态是否改变由速度衡量，物体的速度改变了，我们就说物体的运动状态改变了。 （1）速度方向不变，只有大小改变； （2）速度大小不变，只有方向改变； （3）速度大小和方向都改变。运动的物体不一定受力，但物体运动状态改变一定受了力。 【例1】下列说法正确的是（　　） A．伽利略的理想斜面实验是完全凭空想象的 B．同一物体在地球上和月球上的惯性相同 C．速度大的物体惯性大 D．牛顿第一定律说明了物体在不受外力时只能保持静止状态 【对点1】下面关于力的说法，正确的是（　　） A．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因 B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体 C．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用 D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用 考点03 惯性与质量 知识点1 惯性 1．定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 【注意】惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态、受力情况、所处位置等其他因素无关。 【易错提醒】 对惯性概念理解的误区： 1、误认为物体静止时才有惯性，运动时没有惯性。 误认为做加速或减速运动的物体才有惯性，做匀速直线运动的物体没有惯性。 正确理解：惯性与物体的运动状态无关。 2、误认为物体只在地球上才有惯性，移到太空就没有惯性。 正确理解：性与物体处于什么位置无关。 3、误认为机车启动时产生了惯性，刹车时克服了惯性。 正确理解：惯性是物体的固有属性，不能说“产生惯性”、“克服惯性”、“消除惯性”。 知识点2 惯性的表现 1、当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。 2、当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。 知识点3 惯性的度量 质量是物体惯性大小的唯一量度：质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小；质量不变，惯性不变。 【例1】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（   ） A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动 C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度 【对点1】如图所示是一种汽车安全带控制装置的工作原理示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车可能的运动方向和运动状态是（   ） A．向左行驶，匀速直线运动 B．向左行驶，突然刹车 C．向右行驶，突然刹车 D．向右行驶，匀速直线运动 【思维建模】 惯性与力、惯性定律的区别： 1、惯性的特性 （1）普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 （2）无关性：惯性与物体的运动状态、受力情况及地理位置无关。 （3）唯一性：质量是惯性大小的唯一量度。 2、惯性与力的区别 惯性 力 存在条件 惯性是物体的固有属性与是否受力、运动状态及所在位置均无关 只有物体间发生相互作用时才有 与运动的关系 惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，物体的运动状态越难改变 力是改变物体运动状态的原因。力越大，物体的运动状态改变越快 量度 质量是物体惯性大小的唯一量度 大小、方向、作用点及单位 1、惯性不是力，因此“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的。 2、无论外力多大，物体的速度都不会发生“突变”，只能在原速度大小、方向的基础上逐渐改变。速度不能“突变”的原因是物体具有惯性。 3、惯性与速度无关 （1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。 （2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均无关。 4、惯性与惯性定律的区别和联系 （1）区别：惯性是物体具有的一种固有属性——物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质；惯性定律是一个运动规律——物体不受外力或所受合外力为零时能够保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）联系：惯性定律表明物体具有惯性，正因为物体有惯性，物体的运动才不需要力来维持。 1、 单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．重力加速度的方向垂直向下，地球表面不同的地方重力加速度一般不同 B．物体所受滑动摩擦力的方向可能与其运动方向相同 C．物体受摩擦力作用时，其作用力的大小一定满足 D．笛卡尔认为如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快 2．某同学为了取出如图所示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，则（　　） A．此同学无法取出羽毛球 B．羽毛球会从筒的上端出来 C．羽毛球会从筒的下端出来 D．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力 3．伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法不正确的是（    ） A．伽利略利用逻辑推理说明了重物与轻物下落得同样快 B．伽利略设计斜面实验主要是为了减小空气阻力对实验的影响 C．伽利略在斜面实验中，直接测的是运动的位移而不是速度 D．伽利略对斜面实验结果合理外推，认为自由落体运动是匀加速直线运动，所有物体下落时的加速度都是一样的 4．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（    ） A．由于不受力的物体不存在，因此牛顿第一定律没有实际意义 B．力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车 C．惯性是物体的固有属性，惯性大小由物体质量决定，与速度、受力均无关 D．不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变 5．以下关于科学家、科学史、科学研究方法说法正确的是（　　） A．质点概念的建立使用了等效替代的方法 B．亚里士多德认为轻的物体与重的物体下落一样快 C．笛卡尔通过实验成功验证了牛顿第一定律的正确性 D．伽利略采用理想实验研究方法说明了力不是维持物体运动原因 6．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 7．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 8．下列关于物理的科学思想方法说法正确的是（　　） A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上 B．加速度的定义应用了控制变量的思想 C．根据速度的定义，当∆t非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验准确地验证了该观点是正确的 9．如图所示，某学习小组将两绿色乒乓球放在两塑料盒中，上面塑料盒盛满水，下面塑料盒是空的，然后用细线将乒乓球分别系于塑料盒的上、下底部，当塑料盒静止时，细线均伸直处于竖直方向，现使两塑料盒以一定加速度一起向右匀加速运动，则此时P、Q两球相对塑料盒（　　） A．P球向右偏移 B．两球均向左偏移 C．Q球向右偏移 D．两球均向右偏移 10．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 2、 多选题 11．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小 C．小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大 12．往塑料瓶中放入一个钢球，之后向瓶中注水，拧上瓶盖后瓶内有一个小气泡。将塑料瓶平放在水平桌面上，用手抓住瓶盖使塑料瓶沿水平方向运动。某时刻，若塑料瓶水平向右运动，则相对塑料瓶，下列判断可能正确的是（　　） A．钢球与气泡均向右运动 B．钢球与气泡均向左运动 C．钢球向右运动，气泡向左运动 D．钢球向左运动，气泡向右运动 13．如图所示为小明同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景，则球（　　） A．在空中飞行时不受重力作用 B．在地面上滚动时受到的重力和摩擦力是一对平衡力 C．在飞行过程中，若所受外力突然消失，球将做匀速直线运动 D．取得的成绩小于球的位移大小 14．关于以下课本中的案例，说法正确的有（　　） A．图甲所示装置为光电门，可测量遮光条通过光电门时的平均速度 B．用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时，必须保证下方木板做匀速直线运动 C．图丙所示实验中，墙上的光点P发生移动，说明桌面发生了微小形变 D．伽利略基于图丁的客观事实，提出了力不是维持物体运动的原因 15．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 3、 实验题 16．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点达到某一位置O，并记下该点的位置O。再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点，如图1所示。 （1）用一个弹簧秤拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到O点，弹簧秤的示数F′= N。 （2）实验中，在白纸上画出的测量结果如图2所示，其中O处为结点位置。图中的F与F′两力中，方向一定沿橡皮筋方向的是 。 （3）物理学的科学研究方法较多，请将研究对象与所采用的方法进行配对，填在相应的横线上（填A、B、C、D）A．理想实验 B．等效替代法 C． 控制变量法 D．建立物理模型法 ①伽利略理想实验 ； ②研究共点力的合成 。 17．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，如图所示，伽利略设计了一个理想实验： ①如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 ②继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动 ③减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ④在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面 （1）请将上述关于理想实验的描述按正确的逻辑顺序排列： （只要填写序号） （2）上述关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：( ) A．①是事实，②、③和④是推论 B．②是事实，①、③和④是推论 C．③是事实，①、②和④是推论 D．④是事实，①、②和③是推论 4、 解答题 18．如图所示，让一个小车从同一斜面上滑下，水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板，水平面与斜面平滑连接。仔细观察实验现象。 （1）实验观察到什么现象，说明了什么问题？ （2）如果没有摩擦力的作用，小车将会怎样运动呢？ （3）以上实验揭示了力和运动之间是什么关系？    19．在一密封的车厢内，你有办法来判断车厢是处于静止状态还是处于匀速直线运动状态吗？你有办法能判断车厢的运动是否存在加速度吗？能判断车厢加速度的方向吗？ 20．人类在探索自然规律的过程中，常采用归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等科学方法。伽利略运用理想实验法得出了什么结论？ 21．请根据图所示的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。 22．运动员冲到终点后，为什么不能马上停下来，还要向前跑一段距离？ 一、单选题 1．（2023·浙江·高考真题）在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）    A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力 2．（2014·北京·高考真题）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推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实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 3．（2018·浙江·高考真题）通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是 A．亚里士多德 B．伽利略 C．笛卡尔 D．牛顿 4．（2007·海南·高考真题）16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（  ） A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大 B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力 二、多选题 5．（2012·新课标卷·高考真题）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力作用，物体只能处于静止状态 C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 6．（2013·海南·高考真题）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用．下列说法符合历史事实的是 A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡尔指出：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，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 1 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $