8.1牛顿第一定律 寒假自主学习导学案-------2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-01-16
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 牛顿第一定律 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.79 MB |
| 发布时间 | 2026-01-16 |
| 更新时间 | 2026-01-16 |
| 作者 | 魏老师工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-16 |
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| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
8.1 牛顿第一定律
明确目标
1.认识牛顿第一定律的内容和意义;知道物体的运动不需要力来维持,理解力和运动的关系。
2.了解惯性的概念,会解释简单的惯性现象,并解决日常生活和生产中有关惯性的利用与防止问题;
3.理解影响物体惯性大小的因素是物体的质量。
知识精讲
【问题引入】放在桌上的小车,用力推动一下,小车开始运动,停止用力,小车很快就静止下来。
问题:运动真的需要力来维持吗?
一、阻力对物体运动的影响
【实验】阻力对物体运动的影响
【设计实验】
【数据记录】
滑行
表面材料
阻力大小
滑行距离
1
毛巾
2
棉布
3
木板
【结论】平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果运动的物体受到的阻力为0,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
二、牛顿第一定律
牛顿总结并发展了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律: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。这就是著名的牛顿第一定律。
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物体,都要受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证这条定律。
三、惯性
惯性:物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律又被称为惯性定律。
注意:(1)一切物体具有惯性;
(2)惯性是物体的一种属性质,不是力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
(3)惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
如图所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出。原因是金属片被弹出时,上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态,所以不会随金属片飞出。
列举发生在身边的惯性现象,并思考如何解释这些现象。
考向精析
考向一、阻力对物体运动的影响
例1.(25-26八年级上·福建泉州·月考)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察小车在毛巾、棉布、木板三种水平面上滑行的距离。
(1)实验中,应将毛巾、棉布平整地铺在 (选填“AB”或“BC”或“AC”)段。
(2)每次实验都要让小车从斜面的 由静止开始下滑。
(3)小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板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 (选填“快”或“慢”)。
(4)小车在水平面上做减速运动,小车运动到D点时速度为v1,若所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则v1 v2(选填“>”“=”“<”)。
【答案】(1)BC (2)同一高度 (3)慢 (4)=
【解析】(1)根据控制变量法,实验中要控制小车下滑到水平面的速度相同,只改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小,故实验中,应将毛巾、棉布平整地铺在BC段即可。
(2)同一小车从斜面不同高度滑下时,到达水平面具有的初速度不同。在本实验中,探究“阻力对物体运动的影响”,根据控制变量法,需控制小车在水平面上运动的初速度相同,所以,每次实验都要让小车从斜面的同一高度开始下滑。
(3)小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。毛巾表面最粗糙,对小车的阻力最大;木板表面最光滑,对小车的阻力最小。阻力越小,小车滑行的距离越远,说明小车速度减小得越慢。
(4) 根据牛顿第一定律,当物体所受外力突然消失时,物体将保持原来的运动状态。小车在水平面上运动到D点时速度为v1,若所受外力突然消失,没有力改变小车的运动状态,小车将以v1的速度做匀速直线运动,所以小车到达E点速度
(5) [1][2]牛顿第一定律的内容为:一切物体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;牛顿第一定律告诉我们物体的运动不需要力来维持,物体具有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性。
例2.(2023·湖北鄂州·中考真题)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 ;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将 ;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和 法。
【答案】 速度 做匀速直线运动 转换
【解析】(1)[1]探究阻力对物体运动的影响实验时,应控制速度相同,改变接触面粗糙程度,所以使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时速度相同。
(2)[2]通过实验发现,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,所以可以进一步推理,小车在不受阻力作用时,将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
(3)[3]实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小,所以还运用了转换法。
考向二、牛顿第一定律的理解与运用
例3.(24-25八年级下·河南·单元测试)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.一切物体都具有惯性
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.不受力的物体只能保持静止状态
【答案】B
【解析】A.牛顿第一定律是推理定律不是实验定律,因此不能通过实验直接验证,故A错误;
B.惯性是物体的属性,因此一切物体都具有惯性,故B正确;
C.牛顿第一定律说明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,故C错误;
D.根据牛顿一定律,不受力的物体将处于静止或匀速直线运动状态,故D错误。
故选B。
例4.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)汽车紧急刹车时,乘客会向前倾,请用牛顿第一定律解释这一现象: 。
【答案】见解析
【解析】根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。汽车紧急刹车前,乘客和汽车一起向前运动;刹车时,乘客的脚随汽车受到力的作用而减速,但乘客的身体上半部分在水平方向上没有受到力的作用,根据牛顿第一定律,仍要保持原来向前的运动状态,因此乘客会向前倾。
例5.(2025·河南平顶山·二模)意大利科学家伽利略是伟大的物理学先驱,某次他参加比萨大教堂的活动,发现教堂穹顶上的吊灯被风吹得不停地摆动,他通过探究得出了摆的等时性原理。如图所示是吊灯简图,若吊灯摆到最高点时,外力突然消失,其运动状态将会是: ;其原因是 。
【答案】 静止 见解析
【解析】[1][2]吊灯摆到最高点时,速度为0,根据牛顿第一定律,若此时外力突然消失,则吊灯将保持静止状态不变。
考向三、惯性
例6.(2025·河北石家庄·模拟预测)下列现象中有关惯性的说法正确的是( )
A.司机要求乘客都系上安全带,是为了减小汽车行驶中乘客的惯性
B.行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人受到惯性的作用
C.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行的一段距离,是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车越快,惯性越大,越难停下来
【答案】C
【解析】A.系上安全带,是为了在汽车行驶中减少由于惯性带来的伤害,但安全带并不能减小惯性,故A错误;
B.行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行一段距离,是因为汽车具有惯性,惯性使得汽车继续保持原来的运动状态,故C正确;
D.惯性只与质量有关,与速度大小无关,故D错误。
故选C。
例7.(2025·安徽滁州·模拟预测)如图是载着木块的小车向右运动过程中发生的现象。下列说法正确的是( )
A.都是在小车突然停止时发生 B.都是在小车突然启动时发生
C.图甲是小车在运动中突然减速时发生 D.图乙是小车在运动中突然减速时发生
【答案】D
【解析】惯性是物体具有保持原来运动状态的性质。当小车运动状态突然改变时,木块的上下端运动状态会因摩擦力和惯性出现差异。图甲中,木块与小车一起向前运动,当小车突然加速或启动时,木块下端受摩擦力随小车加速,而木块上端因惯性保持原来的运动状态,因此木块会向后倾倒;图乙中,木块与小车一起向前运动,当小车突然减速或停止时,木块下端受摩擦力随小车减速,而木块上端因惯性保持原来的运动状态,因此木块会向前倾倒,故ABC错误,D正确。
故选D。
课堂练习
1.如图是撑杆跳高的示意图,依据图中情景可以判断力的作用效果是改变了撑杆的 (选填“形状”或“运动状态”);当运动员越杆后,在加速下落的过程中,他所具有的惯性将 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
【答案】 形状 不变
【解析】[1]力的作用效果是:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;依据图中情景可知:运动员把杆弯,这是力改变了撑杆的形状。
[2]惯性的大小只与物体的质量有关,当运动员越杆后,在加速下落的过程中,他的质量不变,所以他所具有的惯性将不变。
2.(24-25八年级下·河南安阳·月考)冬季奥运会上运动员将冰壶推出后,由于冰壶具有 仍能继续向前运动。冰壶的速度逐渐减小的过程中,冰壶的惯性大小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 惯性 不变
【解析】[1][2]冰壶被推出后,由于物体具有保持原来运动状态不变的性质,这样的性质就是惯性,故仍能继续向前运动;由于惯性的大小只与物体的质量有关,冰壶在运动过程中,质量不变,所以惯性大小不变。
3. (24-25八年级下·陕西西安·期末)如图所示为运渣土的载重卡车。突发情况紧急刹车时,由于卡车具有
不能立即停止,此时 (选填“安全带”或“汽车头枕”)对驾驶员起到保护作用。
【答案】 惯性 安全带
【解析】[1][2]突发情况紧急刹车时,由于卡车具有惯性,要保持原来的运动状态行驶,不能立即停止,人由于惯性身体会向前倾,所以汽车中的驾驶员和乘客系安全带的作用是防止紧急刹车时由于惯性带来的危害。
4.(24-25八年级下·江西·月考)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,不计摩擦,小球受 个力,若小球摆到B点时其所受力全部消失,则小球将 。
【答案】 两 做匀速直线运动
【解析】[1]小球在A点时受到竖直向下的重力和细线对小球的拉力,共两个力。
[2]根据牛顿第一定律,当小球摆到B点时,速度不为0,若所有外力都消失,小球由于惯性要保持原来的运动状态做匀速直线运动。
5.(2025·安徽黄山·模拟预测)如图所示。小明同学脚踩滑板沿粗糙的水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,与滑板分离后,他和滑板分别从横杆的上、下通过,若不计空气阻力,小明越过杆后落在滑板上起跳点的 (选填“正上方”“前方”或“后方”)。
【答案】前方
【解析】不计空气阻力,小明同学在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,由于惯性,人和滑板仍保持原来的运动状态向前运动,但是滑板沿粗糙的水平地面向前滑行,由于受阻力而减速,所以人越过杆后仍将落在滑板上,落在滑板起跳点的前方。
6.(24-25八年级下·贵州贵阳·月考)对牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.运动的物体一定受到力的作用
B.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用
C.牛顿第一定律可通过实验现象直接得出结论
D.物体不受力的作用时,运动状态可能改变
【答案】B
【解析】A.根据牛顿第一定律可知,物体不受力时也可能保持匀速直线运动状态,则运动的物体不一定受到力的作用,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,则物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用,故B正确;
C.牛顿第一定律是在大量的经验事实基础上,通过推理抽象概括出来的,并不能通过实验现象直接得出,故C错误;
D.因为力是改变物体运动状态的原因,故物体不受力的作用时,其运动状态一定不变,故D错误。
故选B。
7.(24-25八年级下·吉林长春·期中)中国高铁以惊人的速度和广度一再刷新我国的“高铁版图”和纪录,让越来越多的人享受到高铁带来的方便。下列高铁涉及的惯性知识正确的是( )
A.高铁静止时不具有惯性
B.高铁减速行驶时,高铁的惯性减小
C.高铁关闭动力设备后因受到惯性而继续运动
D.高铁加速行驶时,高铁的惯性不变
【答案】D
【解析】A.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都有惯性,高铁静止时也具有惯性,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,高铁减速行驶时质量不变,惯性不变,故B错误;
C.惯性不是力,不能说 “受到惯性”,高铁关闭动力设备后因具有惯性而继续运动,故C错误;
D.惯性大小与质量有关,高铁加速时质量不变,惯性不变,故D正确。
故选D。
8.(2025·山东聊城·模拟预测)下列三幅图为探究阻力对物体运动的影响实验中的操作情景,下列说法正确的是( )
A.图甲:将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下
B.图乙:取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下
C.图丙:小车在木板上滑行的距离最远,惯性最大
D.对比甲、乙、丙三图可知,运动的小车之所以停下来,是因为物体的运动需要力来维持
【答案】A
【解析】A.将毛巾铺在水平木板上,可以增大接触面粗糙程度,用于探究不同阻力下小车的运动情况,操作正确,故A正确;
B.实验只需改变水平面的粗糙程度,不应在斜面上铺棉布,这样会改变小车到达水平面时的初速度,影响实验结果,故B错误;
C.惯性的大小只由物体的质量决定,小车的质量不变,惯性大小也不变;小车在木板上滑行距离最远,是因为木板表面最光滑,小车受到的阻力最小,故C错误;
D.运动的小车停下来,是因为受到阻力的作用,阻力改变了小车的运动状态;所以力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选A。
9.(2025·四川成都·模拟预测)如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,小球的惯性越来越小
B.球在b点,若外力突然消失,小球将处于静止
C.球从b点到c点,球的合力等于竖直向下的重力
D.球从c点到d点,说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【解析】A.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关。球从a点上升到b点,质量不变,所以惯性大小不变,故A错误。
B.球在b点时,仍有水平方向的速度。根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,若外力突然消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动,故B错误。
C.忽略空气阻力,球从b点到c点,只受到竖直向下的重力作用,所以球的合力等于竖直向下的重力,故C正确。
D.球从c点到d点,是因为受到地面摩擦力的作用,速度逐渐减小直至停止,说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选C。
10.(2025·江苏南京·模拟预测)小宇利用如图1所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)如图所示,每次使小车从同一斜面的同一高度由静止下滑;
(2)观察小车在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离,发现小车在木板表面滑行的距离最远,说明小车在此表面受到的阻力最小,速度减小得最 (填“快”或“慢”)。由此推理,若水平面绝对光滑,小车运动时不受阻力,它将做 。
(3)此实验中选择毛巾、棉布、木板不同表面的目的是 ;
(4)在一架水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由释放一包物资,下面给出了几种物资落地前与飞机位置关系的情形,如图2所示。由于空气阻力的存在,物资与飞机的位置关系为 图。
【答案】 慢 匀速直线运动 改变阻力的大小 A
【解析】(2)[1][2]通过实验现象可知∶小车受到的阻力越小,运动的路程越远,从相同的初始速度减小到0,速度减小的越慢;由此可以推测,当小车受到的阻力为0时,小车的速度将不再减小,小车将做匀速直线运动。
(3)[3]在做“斜面小车实验”时,在水平面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小。所以实验中选取毛巾、棉布、木板的目的是改变阻力的大小。
(4)[4]物资离开飞机后,飞机继续以原来的速度做匀速直线运动,若物资受到阻力,则物资在水平方向上做减速运动,相对飞机向后运动。
故选A。
巩固作业
1.(23-24八年级下·贵州黔南·期中)如图所示,公交车驾驶员在行驶途中,发现路上有条小狗时紧急刹车,车上的乘客会向前“冲”,这是由于车内的乘客具有 。所以,为了人民的生命安全,我们国家禁止车辆超速行驶。当公交车的行驶速度从变为,公交车的惯性将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 惯性 不变
【解析】[1]一切物体都具有惯性,公交车急刹车的时候,车的速度减小,而人因为具有惯性,保持向前运动,因此会向前冲。
[2]惯性只和质量有关,质量越大,惯性越大,与速度无关,因此公交车提速后,惯性不变。
2.(24-25八年级下·全国·课后作业)为了避免或减小高速行驶的汽车紧急刹车时以及车辆碰撞时车内人员由于 而受到的伤害,汽车上设有安全设备,如下图所示。当汽车被后车追尾时,车上的 (选填“头枕”或“安全带”)会对驾乘人员起到保护作用。
【答案】 惯性 头枕
【解析】[1]汽车紧急刹车前,人与车一起高速运动,汽车紧急刹车时,车辆在摩擦阻力等的作用下使汽车速度迅速减小,而人由于惯性要保持原来的速度不变,使人相对汽车向前运动,容易与汽车碰撞而受到伤害。
[2]汽车被后车追尾前,人与车一起向前运动,当汽车被后车追尾时,由于汽车受到一个向前的力,使得汽车加速向前运动,而人由于惯性要保持原来的运动不变,使人相对汽车向后运动,人的头部容易撞到头枕上,头枕比较柔软,可以有效地保护人不受到伤害。
3.(2025·新疆克拉玛依·一模)2024年4月25日20时,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭点火发射。
(1)火箭加速升空阶段,航天员的惯性 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)“长征二号F”与载人飞船总质量约400吨,火箭发射时喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比,火箭起飞时一级火箭推重比为1.22,则一级火箭总推力为 N。
【答案】(1)不变
(2)4.88×106
【解析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态、速度大小等因素无关。 在火箭加速升空阶段,航天员的质量不变,所以航天员的惯性不变。
(2)火箭自身的重力
根据题意可知,火箭起飞时一级火箭推重比为1.22,则一级火箭总推力
4.(2025·吉林松原·模拟预测)双人跳水,又叫同步跳水,是一项极具观赏性的跳水项目。如图所示,是小明看到的某双人10米台跳水比赛的瞬间。
(1)两名运动员在空中的动作整齐划一,上演“神同步”。若以甲运动员为参照物,乙运动员是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)现场观众的加油呐喊声是由声带 产生的。
(3)运动员在空中下落的过程中,她们的惯性大小 ,她们在水中的“倒影”的大小 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)静止
(2)振动
(3) 不变 不变
【解析】(1)甲、乙两名运动员在上演“神同步”时,若以甲为参照物,乙相对于甲的位置没有变化,故乙是静止的。
(2)声音是由物体的振动产生的,故现场观众的加油呐喊声是由声带振动产生的。
(3)[1]惯性只与物体的质量有关,运动员在空中下落的过程中,质量不变,则她们的惯性不变。
[2]水面相当于平面镜,运动员在空中下落的过程中,在水中的“倒影”属于平面镜成像,根据平面镜成像规律,像与物大小相等,所以她们在水中的“倒影”的大小不变。
5.(24-25八年级下·西藏拉萨·期末)下列现象中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.拍打衣服除去灰尘 B.跳远运动员助跑起跳
C.客车驾驶员和前排乘客必须系安全带 D.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
【答案】C
【解析】A.拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性还保持原来的静止状态,因此会从衣服上脱落,属于利用惯性,故A不符合题意;
B.运动员助跑是利用惯性使跳得更远,属于利用惯性,故B不符合题意;
C.客车驾驶员和前排乘客必须系安全带是为了防止紧急刹车时,由于惯性身体前冲造成伤害,属于防止惯性带来的危害,故C符合题意;
D.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,属于利用惯性,故D不符合题意。
故选C。
6.(24-25八年级下·湖北武汉·月考)如图所示,下列有关惯性的说法中,不正确的是( )
A.甲图,敲击锤柄,锤头由于惯性继续向下运动,这样就会紧紧地套在锤柄上
B.乙图,做惯性实验时,小钢球没有飞出是因为小钢球具有惯性
C.丙图,敲飞棋子后,上面的棋子落下是由于棋子受到重力作用
D.丁图,安全气囊和头枕主要作用是:防止车被追尾时由于惯性对人体造成的伤害
【答案】D
【解析】A.锤头松动时,把锤柄的一端在水泥地上撞几下,即该过程中,锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄撞击到地面时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,故A正确,不符合题意;
B.小钢球及塑料片开始都处于静止状态,拨动弹性钢片撞击塑料片,发现塑料片飞出,小钢球并没有随塑料片飞出,这是因为小钢球具有惯性,还要保持原来的静止状态,故B正确,不符合题意;
C.用力击打一摞棋子靠下面的一个,上面的棋子由于具有惯性要保持原来的静止状态,同时这些棋子因为受到重力的作用,而重力的方向是竖直向下的,因此就正好落到下面的棋子上,故C正确,不符合题意;
D.安全气囊是为了防止汽车与前面物体发生撞击时由于惯性对人体造成伤害,后方追尾时,小车突然加速时,车的速度变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向后仰,“头枕”对人有保护作用,故D错误,符合题意。
故选D。
7.(2025·山西吕梁·一模)如图所示,这是运动员撑着雪杖越过弯道,冲向终点的场景。下列分析正确的是( )
A.运动员相对雪地是静止的
B.运动员加速冲向终点,运动状态没有改变
C.雪杖对雪地的力和雪地对雪杖的力是一对相互作用力
D.滑行时若所受力消失,运动员会停止运动
【答案】C
【解析】A. 运动员滑雪时以雪地为参照物,运动员相对于雪地位置是变化的,运动员相对于雪地是运动的,故A错误;
B. 运动员加速冲向终点,运动员的速度大小在不断变化,运动运动员的运动状态在发生变化,故B错误;
C. 雪杖对雪地施加力的同时,雪地也会对雪杖有力的作用,体现了物体间力的作用是相互的。雪杖对雪地的力和雪地对雪杖的力是一对相互作用力,故C正确;
D. 滑行时若所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,将保持匀速直线运动,故D错误。
故选C。
8.(2025·广东惠州·模拟预测)向前直线行驶的车内,小芳给小明连拍两张照片,窗外同一棵树如图所示,拍照过程中车可能( )
A.向西减速 B.向西加速 C.向东加速 D.向东减速
【答案】A
【解析】由图可知,以树为参照物,小明是向西运动的,所以车是向西行驶的,杯子中的水原来随车一起向西运动,当车突然减速时,杯内的水由于惯性要保持原来较快的速度向西运动,所以水被杯壁挡住,水面左高、右低,所以小车是向西减速的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上 (同一/不同)位置由 滑下,目的是使小车 ;
(2)根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,在水平面上运动的距离越 ,物体运动速度减小的越 (选填“快”或“慢”);
(3)如果小车从斜面上滑行到光滑的水平面,则小车将 (填运动状态);如果小车从斜面上滑行到棉布表面上时,小车受到的重力突然消失,则小车的运动状态将 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】(1) 同一 静止 到达水平面时的初速度相同
(2) 小 远 慢
(3) 做匀速直线运动 不变
【难度】0.65
【知识点】总结阻力对物体运动的影响的实验结论、探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
【解析】(1)[1][2][3]实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下。这样做的目的是使小车到达水平面时的初速度相同,因为只有初速度相同,才能保证在不同阻力的水平面上运动时,是阻力这个单一因素在影响小车的运动情况。
(2)[1][2][3]毛巾表面最粗糙,棉布次之,木板最光滑,由图分析可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小;阻力越小,对小车运动的阻碍作用就越弱,所以小车在水平面上运动的距离越远;同时,物体运动速度减小得越慢。
(3)[1]如果小车从斜面上滑行到光滑的水平面,因为光滑水平面没有阻力,水平方向上合力为0,根据牛顿第一定律,可知小车将做匀速直线运动。
[2]如果小车从斜面上滑行到棉布表面上时,重力突然消失,由于对接触面没有了压力,也就不存在摩擦力,则小车由于惯性仍保持原来的运动状态,做匀速直线运动,所以小车的运动状态将不变。
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8.1 牛顿第一定律
明确目标
1.认识牛顿第一定律的内容和意义;知道物体的运动不需要力来维持,理解力和运动的关系。
2.了解惯性的概念,会解释简单的惯性现象,并解决日常生活和生产中有关惯性的利用与防止问题;
3.理解影响物体惯性大小的因素是物体的质量。
知识精讲
【问题引入】放在桌上的小车,用力推动一下,小车开始运动,停止用力,小车很快就静止下来。
问题:运动真的需要力来维持吗?
一、阻力对物体运动的影响
【实验】阻力对物体运动的影响
【设计实验】
【数据记录】
滑行
表面材料
阻力大小
滑行距离
1
毛巾
2
棉布
3
木板
【结论】平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果运动的物体受到的阻力为0,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
二、牛顿第一定律
牛顿总结并发展了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律: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。这就是著名的牛顿第一定律。
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物体,都要受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证这条定律。
三、惯性
惯性:物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律又被称为惯性定律。
注意:(1)一切物体具有惯性;
(2)惯性是物体的一种属性质,不是力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
(3)惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
如图所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出。原因是金属片被弹出时,上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态,所以不会随金属片飞出。
列举发生在身边的惯性现象,并思考如何解释这些现象。
考向精析
考向一、阻力对物体运动的影响
例1.(25-26八年级上·福建泉州·月考)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察小车在毛巾、棉布、木板三种水平面上滑行的距离。
(1)实验中,应将毛巾、棉布平整地铺在 (选填“AB”或“BC”或“AC”)段。
(2)每次实验都要让小车从斜面的 由静止开始下滑。
(3)小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板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 (选填“快”或“慢”)。
(4)小车在水平面上做减速运动,小车运动到D点时速度为v1,若所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则v1 v2(选填“>”“=”“<”)。
例2.(2023·湖北鄂州·中考真题)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 ;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将 ;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和 法。
考向二、牛顿第一定律的理解与运用
例3.(24-25八年级下·河南·单元测试)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.一切物体都具有惯性
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.不受力的物体只能保持静止状态
例4.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)汽车紧急刹车时,乘客会向前倾,请用牛顿第一定律解释这一现象: 。
例5.(2025·河南平顶山·二模)意大利科学家伽利略是伟大的物理学先驱,某次他参加比萨大教堂的活动,发现教堂穹顶上的吊灯被风吹得不停地摆动,他通过探究得出了摆的等时性原理。如图所示是吊灯简图,若吊灯摆到最高点时,外力突然消失,其运动状态将会是: ;其原因是 。
考向三、惯性
例6.(2025·河北石家庄·模拟预测)下列现象中有关惯性的说法正确的是( )
A.司机要求乘客都系上安全带,是为了减小汽车行驶中乘客的惯性
B.行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人受到惯性的作用
C.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行的一段距离,是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车越快,惯性越大,越难停下来
例7.(2025·安徽滁州·模拟预测)如图是载着木块的小车向右运动过程中发生的现象。下列说法正确的是( )
A.都是在小车突然停止时发生 B.都是在小车突然启动时发生
C.图甲是小车在运动中突然减速时发生 D.图乙是小车在运动中突然减速时发生
课堂练习
1.如图是撑杆跳高的示意图,依据图中情景可以判断力的作用效果是改变了撑杆的 (选填“形状”或“运动状态”);当运动员越杆后,在加速下落的过程中,他所具有的惯性将 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
2.(24-25八年级下·河南安阳·月考)冬季奥运会上运动员将冰壶推出后,由于冰壶具有 仍能继续向前运动。冰壶的速度逐渐减小的过程中,冰壶的惯性大小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
3. (24-25八年级下·陕西西安·期末)如图所示为运渣土的载重卡车。突发情况紧急刹车时,由于卡车具有
不能立即停止,此时 (选填“安全带”或“汽车头枕”)对驾驶员起到保护作用。
4.(24-25八年级下·江西·月考)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,不计摩擦,小球受 个力,若小球摆到B点时其所受力全部消失,则小球将 。
5.(2025·安徽黄山·模拟预测)如图所示。小明同学脚踩滑板沿粗糙的水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,与滑板分离后,他和滑板分别从横杆的上、下通过,若不计空气阻力,小明越过杆后落在滑板上起跳点的 (选填“正上方”“前方”或“后方”)。
6.(24-25八年级下·贵州贵阳·月考)对牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.运动的物体一定受到力的作用
B.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用
C.牛顿第一定律可通过实验现象直接得出结论
D.物体不受力的作用时,运动状态可能改变
7.(24-25八年级下·吉林长春·期中)中国高铁以惊人的速度和广度一再刷新我国的“高铁版图”和纪录,让越来越多的人享受到高铁带来的方便。下列高铁涉及的惯性知识正确的是( )
A.高铁静止时不具有惯性
B.高铁减速行驶时,高铁的惯性减小
C.高铁关闭动力设备后因受到惯性而继续运动
D.高铁加速行驶时,高铁的惯性不变
8.(2025·山东聊城·模拟预测)下列三幅图为探究阻力对物体运动的影响实验中的操作情景,下列说法正确的是( )
A.图甲:将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下
B.图乙:取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下
C.图丙:小车在木板上滑行的距离最远,惯性最大
D.对比甲、乙、丙三图可知,运动的小车之所以停下来,是因为物体的运动需要力来维持
9.(2025·四川成都·模拟预测)如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,小球的惯性越来越小
B.球在b点,若外力突然消失,小球将处于静止
C.球从b点到c点,球的合力等于竖直向下的重力
D.球从c点到d点,说明力是维持物体运动的原因
10.(2025·江苏南京·模拟预测)小宇利用如图1所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)如图所示,每次使小车从同一斜面的同一高度由静止下滑;
(2)观察小车在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离,发现小车在木板表面滑行的距离最远,说明小车在此表面受到的阻力最小,速度减小得最 (填“快”或“慢”)。由此推理,若水平面绝对光滑,小车运动时不受阻力,它将做 。
(3)此实验中选择毛巾、棉布、木板不同表面的目的是 ;
(4)在一架水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由释放一包物资,下面给出了几种物资落地前与飞机位置关系的情形,如图2所示。由于空气阻力的存在,物资与飞机的位置关系为 图。
巩固作业
1.(23-24八年级下·贵州黔南·期中)如图所示,公交车驾驶员在行驶途中,发现路上有条小狗时紧急刹车,车上的乘客会向前“冲”,这是由于车内的乘客具有 。所以,为了人民的生命安全,我们国家禁止车辆超速行驶。当公交车的行驶速度从变为,公交车的惯性将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.(24-25八年级下·全国·课后作业)为了避免或减小高速行驶的汽车紧急刹车时以及车辆碰撞时车内人员由于 而受到的伤害,汽车上设有安全设备,如下图所示。当汽车被后车追尾时,车上的 (选填“头枕”或“安全带”)会对驾乘人员起到保护作用。
3.(2025·新疆克拉玛依·一模)2024年4月25日20时,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭点火发射。
(1)火箭加速升空阶段,航天员的惯性 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)“长征二号F”与载人飞船总质量约400吨,火箭发射时喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比,火箭起飞时一级火箭推重比为1.22,则一级火箭总推力为 N。
4.(2025·吉林松原·模拟预测)双人跳水,又叫同步跳水,是一项极具观赏性的跳水项目。如图所示,是小明看到的某双人10米台跳水比赛的瞬间。
(1)两名运动员在空中的动作整齐划一,上演“神同步”。若以甲运动员为参照物,乙运动员是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)现场观众的加油呐喊声是由声带 产生的。
(3)运动员在空中下落的过程中,她们的惯性大小 ,她们在水中的“倒影”的大小 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
5.(24-25八年级下·西藏拉萨·期末)下列现象中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.拍打衣服除去灰尘 B.跳远运动员助跑起跳
C.客车驾驶员和前排乘客必须系安全带 D.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
6.(24-25八年级下·湖北武汉·月考)如图所示,下列有关惯性的说法中,不正确的是( )
A.甲图,敲击锤柄,锤头由于惯性继续向下运动,这样就会紧紧地套在锤柄上
B.乙图,做惯性实验时,小钢球没有飞出是因为小钢球具有惯性
C.丙图,敲飞棋子后,上面的棋子落下是由于棋子受到重力作用
D.丁图,安全气囊和头枕主要作用是:防止车被追尾时由于惯性对人体造成的伤害
7.(2025·山西吕梁·一模)如图所示,这是运动员撑着雪杖越过弯道,冲向终点的场景。下列分析正确的是( )
A.运动员相对雪地是静止的
B.运动员加速冲向终点,运动状态没有改变
C.雪杖对雪地的力和雪地对雪杖的力是一对相互作用力
D.滑行时若所受力消失,运动员会停止运动
8.(2025·广东惠州·模拟预测)向前直线行驶的车内,小芳给小明连拍两张照片,窗外同一棵树如图所示,拍照过程中车可能( )
A.向西减速 B.向西加速 C.向东加速 D.向东减速
9.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上 (同一/不同)位置由 滑下,目的是使小车 ;
(2)根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,在水平面上运动的距离越 ,物体运动速度减小的越 (选填“快”或“慢”);
(3)如果小车从斜面上滑行到光滑的水平面,则小车将 (填运动状态);如果小车从斜面上滑行到棉布表面上时,小车受到的重力突然消失,则小车的运动状态将 (选填“改变”或“不变”)。
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