内容正文:
第六章力与运动
第五节 牛顿第一定律
知识清单
一、阻力对物体运动的影响
1.在探究阻力对物体运动的影响的实验中,毛巾、棉布等材料应铺在 (选填“斜面上”或“水平桌面上”),让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下的目的是
2.结论:小车受到的阻力 ,速度减小得越慢.
3.推理:如果表面绝对光滑,运动的物体受到的阻力为零,则速度 ,物体将
提示
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.
二、牛顿第一定律
1.内容: 物体总保持 运动状态或 状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.也就是说,如果运动的物体没有受到任何外力作用时,它将保持
2.实验方法:牛顿第一定律是在大量 的基础上,通过进一步的 而概括得出的,不可能直接利用实验验证.这种实验方法称为理想实验法.
三、惯性
1.定义:物体保持 的性质.
2.特点:惯性是一切物体的 ,一切物体在任何情况下 .
3.惯性的利用与防止(举例说明)
(1)利用: 等.
(2)防止: 、安装安全气囊等.
提示
(1)惯性是自然界中一切物体固有的属性,但惯性不是力,不能说“受惯性的作用”或“惯性力”,而应该说“由于惯性”.(2)惯性理解的口诀:物体有惯性,惯性物属性;大小看质量,不论动与静.(3)惯性只有大小,没有方向.
基础演练
考点一 探究阻力对物体运动的影响
1.如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,第一次实验时让小车从棉布表面滑过,第二次实验时去掉棉布,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离.下列说法正确的是 ( )
A.每次实验时,小车应该从斜面上的同一位置用力推下
B.两次实验中运动的小车都会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.小车在水平木板上减速滑行时,小车受到的摩擦力会逐渐变大
D.小车在水平木板上滑行的距离比在棉布上滑行的距离远,说明小车受到的阻力变小,速度减小变慢
2.探究阻力对物体运动的影响:平面越光滑,小车运动的距离越 ,说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越 .推理出如果运动物体不受力,它将
考点二 牛顿第一定律及其应用
3.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
B.牛顿第一定律是以实验为基础,通过推理得出的
C.世上没有真正不受力的物体,所以牛顿第一定律是不可能实现的定律
D.牛顿第一定律又称惯性定律,说明物体的惯性和牛顿第一定律讲的是一回事
4.用手捏着一支粉笔静止于空中,现将手松开,假设在手松开的同时,粉笔所受的一切外力同时消失,则 ( )
A.粉笔将静止于原来位置
B.粉笔将竖直向上运动
C.粉笔将竖直向下运动
D.粉笔将沿水平方向运动
5.如图所示,投掷实心球时,投掷出去的实心球最终落到地面,是由于实心球受到 力的作用;若实心球到达最高点时所受外力突然消失,实心球将 (选填“静止”或“做匀速直线运动”).
考点三 惯性的理解及应用
6.小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线.以下关于惯性的说法正确的是 ( )
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时的惯性大
B.小金冲过终点线,停下来时没有惯性
C.小金整个跑步过程中惯性大小不变
D.小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
7.如图是公园里卡丁车赛道的局部路段,箭头是车辆行驶方向.为保障车手的安全,下列位置中最需要添加保护设施的是 ( )
A. A 处 B. B 处 C. C处 D. D 处
8.飞机在向前飞行过程中空投救灾物资时,投掷点应选在( )
A.目标的正上方
B.目标的左右上方均可
C.接近目标的上方提前投掷
D.远离目标的上方投掷
9.下列给出了几种事例,其中利用惯性的是( )
①从山上落下的瀑布;②司机为节省燃油,在汽车进站时,提前关闭油门;③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下;④绕地球做圆周运动的人造卫星;⑤跳远运动员助跑一段距离才起跳;⑥公交车司机时常提醒乘客扶住扶手,待车停稳后再下车.
A.①②③⑤ B.②③⑤⑥
C.②③⑤ D.③④⑤⑥
10.小明同学走在放学回家的路上,脚被石块绊了一下,身子向前跌倒(如图甲);过了一会儿不小心脚踩到一块西瓜皮,身子向后摔倒(如图乙).这是由于两种情况下,脚的运动状态 (选填“改变”或“不改变”),上身由于 仍保持原来的运动状态而导致的.
能力提升
11.在体育测试中,小明同学掷实心球的场景示意图如图所示,图中a 点是球刚离开手的位置.球从a 点上升到最高点b后下落到地面c 点,然后滚动到d 点停止,下列说法正确的是 ( )
A.球从a 点上升到b 点,是因为球受到手的推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b 点受到的力全部消失,则球将做匀速直线运动
D.球从c 点运动到d 点停止,说明物体运动需要力来维持
12.我国古籍《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述.关于马车(如图)的惯性,下列说法正确的是 ( )
A.马车运动得越快,马车的惯性越大
B.马车运动时有惯性,静止时惯性消失
C.马车无论是否受力,马车都具有惯性
D.马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,是因为车受到惯性的作用
13.如图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象,下列判断中 ( )
①图甲所示的现象可能是小车在运动中突然停止时发生的;②图甲所示的现象可能是小车在运动中突然减速时发生的;③图乙所示的现象可能是小车在运动中突然停止时发生的;④图乙所示的现象可能是小车在运动中突然减速时发生的.
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
14.如图所示,某无人机水平匀速向东飞行,从无人机上先后落下三个小球,若不计空气阻力,在地面上的人看到三个小球在空中的排列位置应是图中的 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
15.静止在水平地面上的密闭装置内部如图1所示,装置内部固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球(杆和球间的摩擦可忽略).该装置正沿某一水平方向做匀速直线运动,突然杆和底座受力做减速运动,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图2所示.下列对该装置的运动方向判断正确的是 ( )
A.东 B.南 C.西 D.北
16.在一条东西方向的平直公路上,一辆沿公路行驶的汽车上有水滴落在路面上,路面上部分水滴的印迹如图所示(图中虚线为汽车的行驶路线).请根据水滴印迹的特点指出该车行驶的方向为 (选填“自西向东”或“自东向西”).
17.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动. B在A 的正前方,B的质量小于A 的质量.假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是
18.如图所示,航天员在空间站演示摆球实验,拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”).在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性.如果在地面演示摆球实验,摆球运动情况与空间站运动情况 (选填“一样”或“不一样”).
素养培育
19.阅读下列材料,回答问题.
理想实验
理想实验,又叫作“假想实验”“抽象实验”或“思想上的实验”,它是在真实的科学实验的基础上,抓住主要因素、忽略次要因素的影响,对实际过程作出更深入一层的抽象分析.在自然科学的理论研究中,“理想实验”具有重要的作用.作为一种抽象思维的方法,“理想实验”可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解,可以进一步揭示出客观现象和过程之间内在的逻辑联系,并由此得出重要的结论.
作为经典力学基础的惯性定律,就是“理想实验”的一个重要结论.这个结论是不能直接从实验中得出的.伽利略曾注意到,如图所示,当一个球从一个斜面上滚下而又滚上第二个斜面时,球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等.伽利略断定高度上的这一微小差别是由于摩擦而产生的,如能将摩擦完全消除的话,高度将恰好相等.然后,他推想说,在完全没有摩擦的情况下,不管第二个斜面的倾斜度多么小,球在第二个斜面上总要达到相同的高度.最后,如果第二个斜面的倾斜度完全消除了,那么球从第一个斜面上滚下来之后,将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停运动下去.这个实验是无法实现的,因为永远也无法将摩擦完全消除.所以,这只是一个“理想实验”.但是,伽利略由此而得到的结论,却打破了自亚里士多德以来多年间关于“受力运动的物体,当外力停止作用时便归于静止”的陈旧观念,为近代力学的建立奠定了基础.后来,这个结论被牛顿总结为运动第一定律,即惯性定律.
“理想实验”在自然科学的理论研究中有着重要的作用.但是,“理想实验”的方法也有其一定的局限性.“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验认识正确与否的标准.相反,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.
(1)在我们学过的实验中采用“理想实验”这种研究方法的还有 (填字母).
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究声音能否在真空中传播
(2)下面是伽利略理想斜面实验打乱后的步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个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,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动.
在上述的实验步骤中,有一个是实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是 .把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是 .(均填序号)
知识清单
一、1.水平桌面上 控制小车到达水平桌面时具有相同的速度
2.越小
3.不会减小 以恒定不变的速度永远运动下去
二、1.一切 匀速直线 静止 匀速直线运动状态
2.经验事实 推理
三、1.静止或匀速直线运动状态
2.固有属性 都具有惯性
3.(1)套紧锤头(合理即可)(2)系安全带(合理即可)
基础演练
1. D
2.远 小 慢 做匀速直线运动
3. B 4. A
5.重 做匀速直线运动
6. C 7. B 8. C 9. C
10.改变 惯性
能力提升
11. C 12. C 13. D 14. B 15. D
16.自西向东
17.不会 A、B都具有惯性,且在水平方向上不受外力,仍以原来的速度做匀速直线运动,距离保持不变
18.改变 具有 不一样
素养培育
19.(1)B (2)② ②③①④
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