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第七章 力与运动 第一节 牛顿第一定律 知识点1 探究运动和力的关系 项目 内容 提出问题 运动物体如果不受其他力的作用,会一直运动下去吗 实验步骤 如图所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面 顶端由_滑下,观察小车滑行的_;去掉木 板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下, 观察小车滑行的距离 静止 距离 项目 内容 实验现象 去掉木板上的棉布,运动的小车所受的阻力_, 向前滑行的距离_ 实验结论 在其他条件相同时,水平面越_,小车受到的 摩擦力越小,小车滑行的距离就_ 实验推论 如果小车运动时不受阻力,它将_ 减小 增大 光滑 越远 做匀速直线运动 【指点迷津】 1.每次实验小车都从斜面同一位置由静止滑下,目的是控制小车到达水平面的速度相同.水平面的粗糙程度不同是为了探究阻力对物体运动的影响.实验中要特别注意,棉布只能铺在水平面上,不能铺在斜面上. 2.该实验中用到的物理方法:①控制变量法:让木块从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是使木块到达水平面时的初速度相同;②转换法:通过小车在水平面上运动的距离来判断速度减小得快慢;③实验推理法:若小车在水平面上不受阻力,小车将一直做匀速直线运动. 知识点2 牛顿第一定律 1.内容:一切物体总保持_状态或_运动状态, 直到有_迫使它改变这种状态为止. 2.由定律内容可知,力的作用不是_物体运动的原因, 而是_物体运动状态的原因. 3.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过_抽象 概括出来的,它_(填“能”或“不能”)用实验直接验证. 静止 匀速直线 外力 维持 改变 推理 不能 知识点3 惯性 1.定义:任何物体都有保持原来运动状态_的性质,即物 体保持_或_的性质叫做惯性. 2.惯性是一切物体固有的_之一,不管物体运动还是静止, 在任何情况下_惯性. 3.惯性的大小只与物体的_有关,而与其他因素无关. 不变 静止 匀速直线运动 属性 都有 质量 知识点4 惯性的利用与预防 1.利用惯性的实例 (1)将锤子的木柄在硬地上撞击几下,就能套紧锤头. (2)跳远运动员起跳前助跑. (3)滑步推铅球. (4)远距离投篮. 2.防止惯性危害的实例 (1)赛车在转弯时应减速慢行. (2)公交车启动时,提醒乘客抓好扶手. (3)禁止汽车超载行驶. (4)司机开车时应系安全带. 考点1 探究运动和力的关系 典例1 [2025 南昌期中]小明利用如图所示的装置,探究运动和力的关系,进行如下操作: (1)让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是使 小车到达斜面底端的_. (2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动时,小车在水平方向 上只受_力作用.在实验中分别在水平面上铺上毛巾、棉 布、木板,目的是为了改变_来改变小车所 受的阻力大小. (3)实验中通过小车在水平面滑行的距离来反映小车所受的阻 力对运动的影响大小,运用的是科学探究方法是_. 速度相同 摩擦 接触面的粗糙程度 转换法 (4)实验现象是水平面越光滑,小车运动的距离越长;这说明 小车受到的阻力越小,速度减小得越_(填“快”或“慢”). (5)进一步推理可以得出:运动的物体在没有受到力的作用时, 它将_运动.这种在实验基础上结合推理得出结论 的研究方法叫做_. 慢 做匀速直线 实验推理法 思路导析 (1)实验中通过小车在水平面滑行的距离来反映小车所受的阻力对运动的影响大小,这应用了转换法.(2)由实验知水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越长;进一步推理可以得出:假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动,这种在实验基础上结合推理得出结论的研究方法叫作实验推理法.(3)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放.(4)根据物体运动状态判断物体的受力情况是关键;改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力的大小. 变式1 [科学探究]如图甲所示,中国天宫空间站内,航天员王 亚平手握“冰墩墩”,轻轻释放后,“冰墩墩”能悬停在空中; 若将“冰墩墩”沿图乙箭头所示方向扔出,其运动轨迹应该 是( ) A.a B.b C.c D.d 变式2 如图所示是伽利略设计的一个双斜面实验,当小球从左 侧某一高度向下运动时,若不考虑摩擦及空气阻力,那么无论 右侧斜面坡度如何,小球都会沿斜面上升到相同的高度,即斜 面越趋于平缓,小球运动的路程_(填“相等”“越短”或 “越长”).如果将右侧斜面变为水平面,小球在水平面上将 做_. 越长 匀速直线运动 考点2 牛顿第一定律 典例2 [物理概念]下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( ) ①物体的运动不需要力来维持 ②物体的运动需要用力来维持 ③牛顿第一定律是实验定律 ④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 ⑤实际上不存在不受外力作用的物体,所以牛顿第一定律没有 意义 A.①⑤ B.③④ C.①④ D.②③ 思路导析 牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上,以实验为基础,根据推理得出的,是不能用实验直接验证的;一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,不是维持运动的原因;牛顿第一定律说明,一切物体在没有受到力的作用时,原来运动的物体将做匀速直线运动,原来静止的物体将继续保持静止,二者必选其一. 变式1 [科学思维][2024 厦门期中]如图所示,电灯静止,若其所受的外力全部消失,则电灯将( ) A.保持静止 B.竖直向上做匀速直线运动 C.竖直向下做匀速直线运动 D.竖直向下加速下落 变式2 在小伟创作的一部科幻小说中,描述了这样的场景:为 了探索未知世界,小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系,没有星 云,空荡荡的一望无际的宇宙空间.请你展开想象,假如燃料 燃尽,飞船将会_. 你的理由是——物体在没有受到力的作用时总保持静止或_ _.(答案合理即可) 匀速直线运动 匀 速直线运动 考点3 惯性 典例3 [生活情境][2025 自贡]下列说法正确的是( ) A.图甲:泥坯随着转盘转动是因为受到惯性作用 B.图乙:农用无人机在喷洒肥料的过程中惯性不变 C.图丙:硬币“站立”在高速列车窗台上,说明硬币此时没有惯性 D.图丁:短道速滑运动员不能立即停下来,是因为运动员具有惯性 思路导析 物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性与物体的质量有关;一切物体在任何情况下都具有惯性;惯性不是一种作用力. 变式1 [模型建构][2025 山东]如图所示,塔吊的水平运动机构用钢丝绳悬挂着货物一起沿水平方向向前匀速运动,水平运动机构突然停止时,货物( ) A.停止运动 B.向前运动 C.向后运动 D.竖直向上运动 变式2 [生活情境][2025 乐山]生活中,人们常常利用物体的惯性.下列场景中属于利用惯性的是( ) ①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰 ②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带 ③标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑 A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 变式3 [科学思维][2025 南充]如图所示,带有气泡的水瓶静 止在粗糙的水平桌面上,当瓶突然相对于桌面向右滑动时,可 观察到水中气泡相对于瓶向_运动,此过程中桌面对瓶的摩 擦力方向水平向_. 右 左 $