二、牛顿第一定律（讲义）物理新教材苏科版八年级下册

第二节 牛顿第一定律 内容导航 A. 知识讲练 知识点1. 牛顿第一定律 知识点2. 惯性 B. 综合练习 牛顿第一定律 1. 阻力对物体运动的影响 （1）两种观点：古希腊哲学家亚里士多德的观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动 力来维持。物理学家伽利略通过思想实验，运用逻辑推理，认为：物体的运动 力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。（以上均选填“需要”或“不需要”） （2）探究阻力对物体运动的影响 【实验器材】斜面、木板、玻璃板、棉布和小车，如图所示。 【进行实验与收集证据】 （1）将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在棉布上的位置。 （2）移开棉布，再让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在木板上的位置。 （3）将玻璃板放在水平木板上，让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在玻璃板上的位置。 （4）实验记录表。 【分析论证】对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到 的作用。小车受到的阻力越小，滑行的距离越大，速度减小得越 。 对上述实验结论进一步推理可得出：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的 永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是 的，即物体的运动 力来维持（选填“需要”或“不需要”）。 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小，运动的路程越长。若不受任何阻力，物体的运动速度将不会减小，永远沿直线运动下去。 【交流与讨论】实验方法 （1）控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，目的是使小车到斜面底端时具有相同的 ； （2）科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做 运动。 （3）转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小。 2. 牛顿第一定律 （1）牛顿第一定律的内容：一切物体都保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有力迫使它改变这种运动状态。 （2）对牛顿第一定律的理解 ①“一切物体”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，不论固体、液体，还是气体都适用。 ②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。 ③ “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持 状态，原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做 运动。 ④牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的 概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。 ⑤牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因；物体若不受力，则运动状态不改变；反之，如果运动状态发生改变，则物体一定受到力的作用。 【例题】某校物理兴趣小组的同学对“阻力对物体运动的影响”问题进行了如下探究： 【设计并进行实验】 （1）实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：______； （2）本实验是通过______来体现阻力对物体运动的影响的，这说明了力的作用效果与______有关； （3）依次将毛巾、棉布铺在木板上，探究小车在三种平面上的运动情况。若实验中发现小车直接冲出了棉布的末端，在仅有目前的实验器材的基础上，他们应该采取______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜程度的方法来完成整个实验探究过程。 【分析论证】根据实验现象得出相关结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其运动的距离就越远；若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将保持_________。这种研究方法叫________； 【交流与反思】通过探究实验可以得出：当物体受到的阻力为零时，物体的速度将不会发生改变。为此，小强同学认为：若物体的速度不发生改变，物体受到的阻力肯定为零。请你用举例的方法对他的观点进行评价：______________。 【练习1】下图所示的是运动会中某同学跳远的示意图。若该同学跳到最高点时所受到的力全部消失，则他会（   ） A．水平向右做匀速直线运动 B．竖直掉下来 C．斜向上做匀速直线运动 D．静止 【练习2】在探究阻力对物体运动的影响的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验过程中，应将毛巾、棉布铺在_________（填“水平木板”、“斜面”或“水平木板和斜面”）上，让小车从同一斜面_________滑下。 （2）小车在水平木板上运动时，共受到_______（填“0”、“1”或“2”）对平衡力的作用。 （3）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在木板表面滑行的距离最远，进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将_________。 惯性 1. 探究惯性现象 （1）分析生活中一些与惯性有关的现象。 ①当汽车急刹车时，人会向前倾。 分析：当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的 状态（选填“运动”或“静止”），所以会向前倾。 ②如图所示，把一个鸡蛋放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。快速水平击打硬纸板时，发现硬纸板上的鸡蛋没有跟着纸板飞走，而是落入水杯中。 分析：硬纸板受到击打力的作用，由静止变为运动，纸片上的鸡蛋不受击打力作用，仍保持原来的 状态（选填“运动”或“静止”），在重力作用下落入杯中。 ③运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。 分析：当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的 状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞（选填“运动”或“静止”）。 （2）总结：物体不受力的作用时，会保持原来的静止或运动状态，这是物体固有的一种性质。 2. 惯性 （1）惯性：任何物体都有保持 或 状态的性质，这种性质称为惯性。 （2）对惯性的理解 ①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。 ②惯性大小的决定因素：惯性的大小是由物体的 决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。 （1） 区分惯性与力 惯性 力 性质 不同 惯性是物体自身的性质， 始终具有；与外界条件无关 力是物体对物体的作用，物体间有相互 时才会产生力 要素 不同 惯性只有大小， 且大小只与 有关，没有方向 力不仅有大小， 还有 和作用点 效果不同 保持物体的运动状态不变 改变物体的 表述 不同 应说“由于惯性”“具有惯性”； 不能说成“惯性力”“受到惯性”“受到惯性作用”等 应说“受到力”“施加力” “在力的作用下”等 3. 利用惯性解释有关现象 （1）实例分析 ①跑动中的人，脚被绊住，会向前倒。 分析：跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于 ，仍要保持原来的 状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。 ②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。 分析：静止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有 状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。 （2）解释惯性现象的步骤： ①首先确定研究对象是哪个物体； ②明确该物体原来所处的状态（运动还是静止）； ③该物体（或物体的某一部分）由于外力作用，运动状态发生怎样的改变； ④最后确定该物体（或物体的其他部分）由于惯性要保持原来的运动状态，会出现怎样的现象。 4. 惯性的利用 在生活中，应用惯性的一些实例。 （1）跳远或跳高：跳远或跳高运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的 ，在空中继续前进，以提高成绩。 （2）锤头变紧的方法：锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向 运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。 （3）投铅球、篮球、标枪 运动员在投铅球、篮球、标枪时，尽量提高物体脱离手时的运动 ，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越 。 5. 防止惯性带来的危害 惯性有时也会给人带来危害，为防止惯性带来的危害，人们采取了一些保护措施。例如交通事故的发生，多数是由于惯性造成的。所以乘坐交通工具时，司机和乘客要系 ；车辆行驶要限载限 ；车辆行驶要保持 ；汽车要安装安全气囊等。 【例题】水平匀速直线运动的飞机投弹，不计空气阻力，地面上的人看到的情形是（　　） A． B． C． D． 【练习1】现代汽车的速度很大，公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带，在高档轿车上，除了前、后排座位都有安全带外，还安装着安全气囊系统。这样做的目的是（    ） A．防止乘客本身的惯性 B．为了增大乘客的惯性 C．减小乘客本身的惯性 D．防止惯性带来的危害 【练习2】下列现象中，属于防止惯性带来危害的是（　　） A．驾驶员和乘客系好安全带 B．通过拍打衣服清除它上面的浮尘 C．跳远运动员助跑跳远 D．顺着地球自转的方向发射运载火箭 1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．牛顿第一定律是直接实验的结果 B．牛顿第一定律是对亚里士多德说法的肯定 C．牛顿第一定律是通过理论推导的 D．牛顿第一定律是以实验为基础，通过推理得出的 2．下列科学家中，最早通过实验提出了“运动物体如果不受其他力的作用，将会一直运动下去”的是（　　） A．牛顿 B．爱因斯坦 C．亚里士多德 D．伽利略 3. 如图所示装置叫作单摆，细线一端固定于M点，另一端栓一小球，小球由A点静止释放后，将在A、B两点之间往复运动（不计任何风力），如果运动到B点时，受到的力全部消失，下列猜想正确的是（    ） A．继续往复运动 B．做圆周运动 C．静止不动 D．做匀速直线运动 4．如图所示，小球从斜面某一高度滚至P点时，假设小球不再受任何力，小球运动的轨迹为（　　） A．a B．b C．c D．d 5．如图所示，小车运动时烧杯中的水面向右倾，小车运动状态变化的情况是（   ） A．一定向右加速 B．一定向左加速 C．可能向右减速 D．可能向左减速 6．利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，第一次实验让小车在棉布表面滑动；第二次实验让小车直接在木板表面滑动，观察小车滑行至停下的距离。下列说法正确的是（   ） A．小车在斜面上运动过程中，运动状态发生改变 B．小车在木板表面速度减小得最慢时，它的惯性最大 C．应让小车从斜面上的不同位置由静止滑下两次 D．牛顿第一定律可以利用本实验进行直接验证 7. 2024年第33届巴黎奥运会已圆满落幕，我国健儿勇夺40枚金牌，展现了非凡的实力和不屈的精神。如图是跳远运动员王嘉男比赛的几个阶段情景示意图，下列说法正确的是（   ） A．助跑速度越大跳得越远，是因为速度越大惯性越大 B．他从起跳到落地的过程中，其运动状态不断改变 C．当运动员跳到最高点时，此时他所受的合力为零 D．他最终停在落地点，说明物体运动需要力来维持 8. 一架飞机在水平方向上向右匀速运动，间隔相等时间向下投炸弹，当投下第三枚时，若需要考虑水平方向的空气阻力，这三枚炸弹在空中的图形为下图中的（　　） A． B． C． D． 9. 如下图所示，某同学正在跳远，在此瞬间，下列说法正确的是（　　） A．该同学由于惯性继续向前运动 B．该同学由于受到惯性力继续向前运动 C．该同学由于受到重力会竖直下落 D．该同学受到重力和升力作用 10．神舟巡宇，再探天河。2024年10月30日，我国神舟十九号载人飞船成功发射，随箭体上升的助推器与箭体分离后，助推器相对于地面的运动状态是（　　） A．立即向下运动 B．保持静止状态 C．一直匀速上升 D．先上升后下降 11. （多选题）如图所示，有质量分别为m1和m2的甲、乙两个小球在如图光滑的平板小车上与小车一起在水平地面上做速度为v的匀速直线运动（m1>m2、小车足够长），以下说法中正确的是（　　） A．由于甲球的质量大，所以甲球的惯性大 B．如果小车突然停止，两小球都做匀速直线运动，但甲将追上乙 C．如果小车突然停止，两小球仍然会以速度v做匀速直线运动 D．如果小车突然停止，两小球也会慢慢停下来 12．意大利物理学家________以系统的实验和观察推翻了纯属思辨的传统的自然观，开创了实验物理时代，被誉为实验物理的先驱；他通过实验提出力_______（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因，为牛顿第一定律的提出奠定了基础。 13. 我国高铁列车以平稳快速而闻名。在高铁列车匀速运行的过程中，很多人尝试过如图所示的“立币不倒”实验。当高铁列车沿水平直线轨道突然加速前进时，图中的纪念币可能会向_____（选填“前”或“后”）滚动，这是利用了_____（选填“列车”或“纪念币”）具有惯性；加速时列车的惯性____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 早在17世纪，伽利略就通过斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，他的斜面实验有如下步骤： ①减小右边斜面B的倾角，小球在右侧斜面B上仍然要达到原来的高度h； ②两个对接的斜面，让小球沿左边斜面A的h高处由静止滚下，小球将滚上右侧斜面B； ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时相同的高度h； ④继续减小右侧斜面B的倾角，最后使它成为水平，小球因无法到达与左侧斜面A等高处，将沿光滑水平面一直运动下去。 （1）将上述步骤进行正确排序____________。上述步骤中，属于可靠事实是__________，理想化推论是______； （2）由此伽利略得出运动物体如果不受力的作用，将会一直______下去，从而否定了亚里士多德的说法，开创了实验和推理相结合的科学研究方法。 15．利用如图所示的装置，探究阻力对物体运动的影响： （1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是__________； （2）实验时通过观察_________来反映阻力对物体运动的影响，三次实验中，小车在水平面上速度减小量________（选填“相同”或“不同”）； （3）下列对此实验的分析或推理正确的是 。 A．实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持 B．如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来 16．按要求完成下列填空； （1）运动员投掷实心球时，实心球离手后仍能向前飞行，原因是（　　） A．实心球受到推力 B．实心球具有惯性 C．力能维持运动 D．实心球不受重力 （2）实心球落地时地面砸出小坑，说明力可以改变物体的______；落地后滚动一段距离停下，说明力能改变物体的________； （3）如图所示，重20N的实心球在空中水平飞行，不计空气阻力，请画出它受力的示意图。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 牛顿第一定律 内容导航 A. 知识讲练 知识点1. 牛顿第一定律 知识点2. 惯性 B. 综合练习 牛顿第一定律 1. 阻力对物体运动的影响 （1）两种观点：古希腊哲学家亚里士多德的观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持。物理学家伽利略通过思想实验，运用逻辑推理，认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用（以上均选填“需要”或“不需要”）。 （2）探究阻力对物体运动的影响 【实验器材】斜面、木板、玻璃板、棉布和小车，如图所示。 【进行实验与收集证据】 （1）将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在棉布上的位置。 （2）移开棉布，再让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在木板上的位置。 （3）将玻璃板放在水平木板上，让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在玻璃板上的位置。 （4）实验记录表。 【分析论证】对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到阻力的作用。小车受到的阻力越小，滑行的距离越大，速度减小得越慢。 对上述实验结论进一步推理可得出：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持（选填“需要”或“不需要”）。 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小，运动的路程越长。若不受任何阻力，物体的运动速度将不会减小，永远沿直线运动下去。 【交流与讨论】实验方法 （1）控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，目的是使小车到斜面底端时具有相同的初速度； （2）科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。 （3）转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小。 2. 牛顿第一定律 （1）牛顿第一定律的内容：一切物体都保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有力迫使它改变这种运动状态。 （2）对牛顿第一定律的理解 ①“一切物体”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，不论固体、液体，还是气体都适用。 ②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。 ③ “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动。 ④牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。 ⑤牛顿第一定律说明了力和运动的关系：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；物体若不受力，则运动状态不改变；反之，如果运动状态发生改变，则物体一定受到力的作用。 【例题】某校物理兴趣小组的同学对“阻力对物体运动的影响”问题进行了如下探究： 【设计并进行实验】 （1）实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：______； （2）本实验是通过______来体现阻力对物体运动的影响的，这说明了力的作用效果与______有关； （3）依次将毛巾、棉布铺在木板上，探究小车在三种平面上的运动情况。若实验中发现小车直接冲出了棉布的末端，在仅有目前的实验器材的基础上，他们应该采取______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜程度的方法来完成整个实验探究过程。 【分析论证】根据实验现象得出相关结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其运动的距离就越远；若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将保持_________。这种研究方法叫________； 【交流与反思】通过探究实验可以得出：当物体受到的阻力为零时，物体的速度将不会发生改变。为此，小强同学认为：若物体的速度不发生改变，物体受到的阻力肯定为零。请你用举例的方法对他的观点进行评价：______________。 【答案】（1）使小车到达水平面时具有相同的速度；（2）小车在水平面上运动的距离；力的大小；（3）减小；匀速直线运动；科学推理法；见详解 【详解】（1）小车在水平面上运动的距离与初始速度有关，实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。 （2）本实验中不同表面阻力大小不同，小车在上面运动的距离不同，为探究阻力对物体的运动的影响，可以通过小车在水平面上运动的距离来体现阻力对物体运动的影响的，运用了转换法，同等条件下，阻力越大，运动的距离越小，这说明了力的作用效果与力的大小有关。 （3）小车到水平面的速度与小车的高度有关，如果小车从同一位置由静止释放，则可以通过减小斜面的倾斜程度来减小小车的高度，从而减小小车到达水平面的速度，避免小车直接冲出了棉布的末端。 根据实验现象，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其运动的距离就越远，速度变化越小；若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车的速度将保持不变，即小车将保持匀速直线运动。现实生活中绝对光滑是不存在的，结论是在现有实验现象的基础上推理得出的，这种研究方法叫科学推理法。 小强的观点不正确。比如，水平方向推车，车未动，车的运动状态没有改变，但车受到的阻力不为零。 【练习1】下图所示的是运动会中某同学跳远的示意图。若该同学跳到最高点时所受到的力全部消失，则他会（   ） A．水平向右做匀速直线运动 B．竖直掉下来 C．斜向上做匀速直线运动 D．静止 【答案】A 【详解】该同学起跳后，由于具有惯性，上升到最高点时，水平方向速度不为零，若此时受到的力全部消失，该同学将水平向右做匀速直线运动，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【练习2】在探究阻力对物体运动的影响的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验过程中，应将毛巾、棉布铺在_________（填“水平木板”、“斜面”或“水平木板和斜面”）上，让小车从同一斜面_________滑下。 （2）小车在水平木板上运动时，共受到_________（填“0”、“1”或“2”）对平衡力的作用。 （3）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在木板表面滑行的距离最远，进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将_________。 【答案】（1）水平木板；同一高度静止；（2）1；（3）做匀速直线运动 【详解】（1）实验目的是探究阻力对运动的影响，斜面只需保证小车滑到水平面时初速度相同，若铺在斜面会改变斜面摩擦力，影响实验结果。因此应将毛巾、棉布铺在水平木板上。 让小车从同一斜面同一高度由静止滑下，控制小车到达水平面时初速度相同。 （2）小车在水平木板上运动时，竖直方向受重力和支持力，二力平衡；水平方向受摩擦力，无其他力抵消。故共受到1对平衡力。 （3）由实验现象可知，水平面越光滑，小车阻力越小，运动距离越远。进一步推理：若小车运动时阻力为零，小车将做匀速直线运动。 惯性 1. 探究惯性现象 （1）分析生活中一些与惯性有关的现象。 ①当汽车急刹车时，人会向前倾。 分析：当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的运动状态（选填“运动”或“静止”），所以会向前倾。 ②如图所示，把一个鸡蛋放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。快速水平击打硬纸板时，发现硬纸板上的鸡蛋没有跟着纸板飞走，而是落入水杯中。 分析：硬纸板受到击打力的作用，由静止变为运动，纸片上的鸡蛋不受击打力作用，仍保持原来的静止状态（选填“运动”或“静止”），在重力作用下落入杯中。 ③运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。 分析：当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的运动状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞（选填“运动”或“静止”）。 （2）总结：物体不受力的作用时，会保持原来的静止或运动状态，这是物体固有的一种性质。 2. 惯性 （1）惯性：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质，这种性质称为惯性。 （2）对惯性的理解 ①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。 ②惯性大小的决定因素：惯性的大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。 （1） 区分惯性与力 惯性 力 性质 不同 惯性是物体自身的性质， 始终具有；与外界条件无关 力是物体对物体的作用，物体间有相互作用时才会产生力 要素 不同 惯性只有大小， 且大小只与质量有关，没有方向 力不仅有大小， 还有方向和作用点 效果不同 保持物体的运动状态不变 改变物体的运动状态 表述 不同 应说“由于惯性”“具有惯性”，不能说成“惯性力”“受到惯性”“受到惯性作用”等 应说“受到力”“施加力” “在力的作用下”等 3. 利用惯性解释有关现象 （1）实例分析 ①跑动中的人，脚被绊住，会向前倒。 分析：跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。 ②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。 分析：静止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有静止状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。 （2）解释惯性现象的步骤： ①首先确定研究对象是哪个物体； ②明确该物体原来所处的状态（运动还是静止）； ③该物体（或物体的某一部分）由于外力作用，运动状态发生怎样的改变； ④最后确定该物体（或物体的其他部分）由于惯性要保持原来的运动状态，会出现怎样的现象。 4. 惯性的利用 在生活中，应用惯性的一些实例。 （1）跳远或跳高：跳远或跳高运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩。 （2）锤头变紧的方法：锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。 （3）投铅球、篮球、标枪 运动员在投铅球、篮球、标枪时，尽量提高物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。 5. 防止惯性带来的危害 惯性有时也会给人带来危害，为防止惯性带来的危害，人们采取了一些保护措施。例如交通事故的发生，多数是由于惯性造成的。所以乘坐交通工具时，司机和乘客要系安全带；车辆行驶要限载限速；车辆行驶要保持距离；汽车要安装安全气囊等。 【例题】水平匀速直线运动的飞机投弹，不计空气阻力，地面上的人看到的情形是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】飞机沿水平方向匀速直线运动时，每投下一炮弹，炮弹由于惯性，会保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，三颗炮弹在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，同时它们在地球引力的作用下，向下做自由落体运动，故三颗炮弹下落时，在竖直方向上呈上下排列，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【练习1】现代汽车的速度很大，公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带，在高档轿车上，除了前、后排座位都有安全带外，还安装着安全气囊系统。这样做的目的是（    ） A．防止乘客本身的惯性 B．为了增大乘客的惯性 C．减小乘客本身的惯性 D．防止惯性带来的危害 【答案】D 【详解】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与物体的质量有关，质量不变，惯性大小就不变。当汽车发生碰撞或紧急刹车时，车会突然停止运动，而车内人员由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动，可能会与车内物体发生碰撞造成伤害。安全带和安全气囊系统的作用是在这种情况下，对车内人员起到缓冲等保护作用，防止惯性带来的危害，而不是防止乘客本身的惯性、增大乘客的惯性或者减小乘客本身的惯性。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【练习2】下列现象中，属于防止惯性带来危害的是（　　） A．驾驶员和乘客系好安全带 B．通过拍打衣服清除它上面的浮尘 C．跳远运动员助跑跳远 D．顺着地球自转的方向发射运载火箭 【答案】A 【详解】A．驾驶员和乘客在汽车突然减速时，由于惯性其上半身会保持原来较快的速度继续向前运动，系安全带防止驾驶员和乘客向前倾倒而发生危险，故A符合题意； B．拍打衣服清除浮尘是利用浮尘的惯性，敲打时浮尘和衣服一起运动，停止敲打衣服停止，而浮尘由于惯性仍保持原来的运动状态继续运动，故B不符合题意； C．跳远运动员助跑是利用惯性，保持跑步时较快的速度继续向前运动一段距离，提高跳远成绩，故C不符合题意； D．顺着地球自转方向发射火箭，火箭由于惯性以较大速度离开地球，是利用惯性，节省燃料，故D不符合题意。 故选A。 1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．牛顿第一定律是直接实验的结果 B．牛顿第一定律是对亚里士多德说法的肯定 C．牛顿第一定律是通过理论推导的 D．牛顿第一定律是以实验为基础，通过推理得出的 【答案】D 【详解】A．地球上一切物体均受到力的作用，牛顿第一定律无法直接通过实验得出，故A错误； B．亚里士多德认为运动需要力来维持，而牛顿第一定律给出了不受力的物体可以保持匀速直线运动状态，也就是说运动不需要力来维持，故B错误； C．牛顿第一定律是在观察到的实验现象基础上，加以科学推理得到的，不是单纯地通过理论推导得出，故C错误； D．牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略、笛卡尔等科学家的实验基础上，再经过科学推理得到的，故D正确。 故选D。 2．下列科学家中，最早通过实验提出了“运动物体如果不受其他力的作用，将会一直运动下去”的是（　　） A．牛顿 B．爱因斯坦 C．亚里士多德 D．伽利略 【答案】D 【详解】意大利物理学家伽利略通过理想斜面实验发现：运动物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度一直运动下去，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 3. 如图所示装置叫作单摆，细线一端固定于M点，另一端栓一小球，小球由A点静止释放后，将在A、B两点之间往复运动（不计任何风力），如果运动到B点时，受到的力全部消失，下列猜想正确的是（    ） A．继续往复运动 B．做圆周运动 C．静止不动 D．做匀速直线运动 【答案】C 【详解】由题意知，当小球运动到B点时，速度为0，此时受到的力全部消失，根据牛顿第一定律，小球将保持静止，故ABD错误，C正确。故选C。 4．如图所示，小球从斜面某一高度滚至P点时，假设小球不再受任何力，小球运动的轨迹为（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】B 【详解】根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，所受的外力如果同时消失，物体将保持外力消失瞬间的速度大小和运动方向永远运动下去；则小球从斜面某一高度滚至P点时，若小球不再受任何力，此时小球将沿轨迹b做匀速直线运动。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 5．如图所示，小车运动时烧杯中的水面向右倾，小车运动状态变化的情况是（   ） A．一定向右加速 B．一定向左加速 C．可能向右减速 D．可能向左减速 【答案】C 【详解】小车运动时烧杯中的水面向右倾，是因为小车的运动状态发生了变化，而烧杯中的水由于惯性要保持原来的运动状态，可能的情形有两种：小车向右减速或小车向左加速，故选C。 6．利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，第一次实验让小车在棉布表面滑动；第二次实验让小车直接在木板表面滑动，观察小车滑行至停下的距离。下列说法正确的是（   ） A．小车在斜面上运动过程中，运动状态发生改变 B．小车在木板表面速度减小得最慢时，它的惯性最大 C．应让小车从斜面上的不同位置由静止滑下两次 D．牛顿第一定律可以利用本实验进行直接验证 【答案】A 【详解】A．小车在斜面上从静止开始向下滑动，速度越来越大，运动状态发生了改变，故A正确； B．惯性是物体本身的一种属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关。小车在运动过程中质量不变，所以其惯性大小不变，故B错误； C．探究阻力对物体运动的影响，需要控制小车到达水平面时的初速度相同。根据控制变量法，应让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，故C错误； D．牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理和总结得出的，描述的是不受力时的理想情况，而实验中不可能做到完全没有阻力，所以不能通过本实验直接验证，故D错误。 故选A。 7. 2024年第33届巴黎奥运会已圆满落幕，我国健儿勇夺40枚金牌，展现了非凡的实力和不屈的精神。如图是跳远运动员王嘉男比赛的几个阶段情景示意图，下列说法正确的是（   ） A．助跑速度越大跳得越远，是因为速度越大惯性越大 B．他从起跳到落地的过程中，其运动状态不断改变 C．当运动员跳到最高点时，此时他所受的合力为零 D．他最终停在落地点，说明物体运动需要力来维持 【答案】B 【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关，和速度无关，助跑速度大跳得远是利用惯性，惯性大小不变，故A错误； B．从起跳到落地的过程中，运动员的速度大小、运动方向都在不断变化，因此运动状态不断改变，故B正确； C．运动员到达最高点时，受竖直向下的重力和水平的空气阻力的作用，合力不为零，故C错误； D．运动员最终停下，是阻力改变了它的运动状态，物体运动不需要力维持，故D错误。 故选B 。 8. 一架飞机在水平方向上向右匀速运动，间隔相等时间向下投炸弹，当投下第三枚时，若需要考虑水平方向的空气阻力，这三枚炸弹在空中的图形为下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】从飞机上释放炸弹后，在竖直方向上，由于重力的作用炸弹向下做加速运动。若需要考虑水平方向的空气阻力，三枚炸弹的位置关系是：最后投出的第3枚炸弹在最上方、最右方因为刚离开飞机，水平速度几乎与飞机相同；最早投出的第1枚炸弹在最下方、最左方，因为下落时间最长，下落距离最大，同时受水平方向空气阻力时间最长，水平速度变得最小，相对于飞机的位置最靠后。故B正确，ACD错误。故选B. 9. 如下图所示，某同学正在跳远，在此瞬间，下列说法正确的是（　　） A．该同学由于惯性继续向前运动 B．该同学由于受到惯性力继续向前运动 C．该同学由于受到重力会竖直下落 D．该同学受到重力和升力作用 【答案】A 【详解】A．惯性是物体保持原来运动状态的性质，该同学起跳后，由于惯性会继续向前运动，故A正确； B．惯性不是力，不能说 “受到惯性力”，故B错误； C．该同学同时具有水平向前的速度和竖直向下的速度（因重力），是做曲线运动下落，不是单纯竖直下落，故C错误； D．在此瞬间，该同学与地面（或跳板）已脱离接触，不受到升力作用，只受到重力，故D错误。 故选A。 10．神舟巡宇，再探天河。2024年10月30日，我国神舟十九号载人飞船成功发射，随箭体上升的助推器与箭体分离后，助推器相对于地面的运动状态是（　　） A．立即向下运动 B．保持静止状态 C．一直匀速上升 D．先上升后下降 【答案】D 【详解】助推器与箭体分离后，由于惯性，助推器仍保持原运动状态会继续上升，由于受到竖直向下的重力作用，最终会向下运动，所以助推器相对于地面的运动状态是先上升后下降。 故选D。 11. （多选题）如图所示，有质量分别为m1和m2的甲、乙两个小球在如图光滑的平板小车上与小车一起在水平地面上做速度为v的匀速直线运动（m1>m2、小车足够长），以下说法中正确的是（　　） A．由于甲球的质量大，所以甲球的惯性大 B．如果小车突然停止，两小球都做匀速直线运动，但甲将追上乙 C．如果小车突然停止，两小球仍然会以速度v做匀速直线运动 D．如果小车突然停止，两小球也会慢慢停下来 【答案】AC 【详解】A．惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。甲球的质量大于乙球，所以甲球的惯性大于乙球的惯性，故A正确； BCD．小车停止前，两个小球和小车一起在水平地面上做速度为v的匀速直线运动，两个小球和小车具有相同的速度；当小车突然停止时，由于小球在光滑的平板小车上，不受力，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度v向右做匀速直线运动，甲球不会追上乙球，故BD错误，C正确。 故选AC。 12．意大利物理学家________以系统的实验和观察推翻了纯属思辨的传统的自然观，开创了实验物理时代，被誉为实验物理的先驱；他通过实验提出力_______（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因，为牛顿第一定律的提出奠定了基础。 【答案】 伽利略 不是 【详解】意大利物理学家伽利略以系统的实验和观察推翻了纯属思辨的传统的自然观，开创了实验物理时代，被誉为实验物理的先驱；他通过实验和推理，揭示了力与运动的关系，得出了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，这一结论为牛顿第一定律的提出奠定了坚实的基础。 13. 我国高铁列车以平稳快速而闻名。在高铁列车匀速运行的过程中，很多人尝试过如图所示的“立币不倒”实验。当高铁列车沿水平直线轨道突然加速前进时，图中的纪念币可能会向_____（选填“前”或“后”）滚动，这是利用了_____（选填“列车”或“纪念币”）具有惯性；加速时列车的惯性____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 后 纪念币 不变 【详解】列车突然加速时，纪念币由于惯性会保持原来的匀速运动状态，因此纪念币会向后滚动。 惯性的大小仅由物体的质量决定，列车加速时质量不变，因此惯性不变。 14. 早在17世纪，伽利略就通过斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，他的斜面实验有如下步骤： ①减小右边斜面B的倾角，小球在右侧斜面B上仍然要达到原来的高度h； ②两个对接的斜面，让小球沿左边斜面A的h高处由静止滚下，小球将滚上右侧斜面B； ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时相同的高度h； ④继续减小右侧斜面B的倾角，最后使它成为水平，小球因无法到达与左侧斜面A等高处，将沿光滑水平面一直运动下去。 （1）将上述步骤进行正确排序____________。上述步骤中，属于可靠事实是__________，理想化推论是______； （2）由此伽利略得出运动物体如果不受力的作用，将会一直______下去，从而否定了亚里士多德的说法，开创了实验和推理相结合的科学研究方法。 【答案】（1）②③①④；②；③①④；（2）运动 【详解】（1）伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实，即②；小球滚上右侧斜面B的高度与小球在左侧斜面A上由静止释放的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球将上升到原来释放时相同的高度h，即第二步是③；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面B的倾斜程度，减小倾角，仍能使小球上升的高度与原来释放时的高度相同，即第三步是①；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角为0，即变成水平面，则小球因无法到达与左侧斜面A等高处，将沿光滑水平面一直运动下去，即第四步是④，按照这样的思维程序排列顺序即为②③①④，其中，②属于可靠事实，③①④是理想化推论。 （2）由（1）中分析可知，运动物体如果不受力的作用，将会一直运动下去，即做匀速直线运动，这是在实验基础上，再推理得出的结论，属于实验和推理相结合的科学研究方法。 15．利用如图所示的装置，探究阻力对物体运动的影响： （1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是__________； （2）实验时通过观察_________来反映阻力对物体运动的影响，三次实验中，小车在水平面上速度减小量________（选填“相同”或“不同”）； （3）下列对此实验的分析或推理正确的是 。 A．实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持 B．如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来 【答案】（1）使小车每次滑到水平面时的速度相同；（2）小车运动的距离；相同；（3）B 【详解】（1）小车从不同的高度由静止滑下时，若小车所处高度越高，则小车滑到水平面时的速度越大，故让小车从同一高度由静止滑下，目的是使小车每次滑到水平面时的速度相同。 （2）实验中，当阻力对物体运动的影响较大时，物体运动速度减小得较快，又因为小车每次到达水平面时的速度相同，所以小车在水平面上运动的距离就较短。即阻力对物体运动的影响越大时，小车在水平面上运动的距离就越短。故可以通过小车运动的距离反映阻力对物体运动的影响。 三次实验中，小车从同一高度由静止滑下，到达水平面时的速度相同，最终都静止，速度为0，所以速度减小量相同。 （3）当阻力对物体运动的影响较小时，物体运动速度减小得较慢，小车在水平面上运动的距离就较长，说明力不是维持物体运动的原因，若物体不受阻力时，物体运动的速度减小量为0，即若物体不受阻力时，物体运动的速度不变，将做匀速直线运动一直运动下去，故B正确。 16．按要求完成下列填空； （1）运动员投掷实心球时，实心球离手后仍能向前飞行，原因是（　　） A．实心球受到推力 B．实心球具有惯性 C．力能维持运动 D．实心球不受重力 （2）实心球落地时地面砸出小坑，说明力可以改变物体的______；落地后滚动一段距离停下，说明力能改变物体的________； （3）如图所示，重20N的实心球在空中水平飞行，不计空气阻力，请画出它受力的示意图。 【答案】（1）B；（2）形状；运动状态；（3）见下图。 【详解】（1）实心球离手后，手不再对它施加推力，但仍向前飞行，是因为实心球具有惯性，保持原来的运动状态。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （2）实心球落地时地面砸出小坑，地面的形状发生变化，说明力可以改变物体的形状。 落地后滚动一段距离停下，实心球的运动状态发生变化，说明力能改变物体的运动状态。 （3）已知实心球在空中水平飞行时，不计空气阻力，只受重力作用。重力大小为20N，方向竖直向下，作用点在球心上，作图如下所示： 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $