第20讲 牛顿第一定律（暑假预习讲义）新八年级物理新教材沪科版（五四学制）

第20讲 牛顿第一定律 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 牛顿第一定律 惯性 1. 通过分析生活 实例和实验现象，以及回顾人类对运动与力的关系的认知历程,认识牛顿第一定律，体会科学推理在科学研究中的作用。 2. 通过分析生活实例，建立惯性的概念，用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象，初步形成运动和相互作用观念。 学习重点：牛顿第一定律；惯性。 学习难点：牛顿第一定律的建立过程。 情｜境｜启｜思 图5-5-1是用频闪摄影记录的高尔夫球杆 将球击出后球与杆的运动影像。球受到球杆的击打时，由静止变为运动。球与球杆分离后，虽然不再受到球杆的作用，但球为什么还会继续向前运动而不是立刻停下呢？ 概｜念｜构｜建 一、阻力对物体运动的影响 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。物体的运动并不需要力来维持。 二、牛顿第一定律 英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。 三、惯性 1. 惯性：物理学中把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性是物体本身固有的一种属性。 2. 利用惯性解释有关现象。例如，汽车安全带；跳远或跳高；投铅球、篮球、标枪等。 深｜研｜精｜炼 知识点01 阻力对物体运动的影响 1. 亚里士多德观点 如图（a）（b）所示，要使滑板车加速向前需用力蹬地，否则滑板车就会慢慢停下；装有轮子的手推车可以被轻松地推动，松手后手推车会慢慢停下。生活中有许多类似的现象，使静止的物体运动，要对物体施加力的作用，而一旦停止施力，运动的物体就会逐渐停止运动。 古希腊哲学家亚里士多德分析类似上述现象，得出观点：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（选填“需要”或“不需要”）。这个观点是否正确？ 2. 自主活动：阻力对物体运动的影响 【设计实验】让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。 【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。 【进行实验与收集证据】 （1）在水平木板上铺上毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。 （2）在水平木板上铺上棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。 （3）让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。 （4）实验记录表 表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离 小车速度 减小情况 毛巾 大 最短 比较 棉布 中 比较长 比较 木板 小 最长 最 【分析与论证】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。 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。 该实验表明物体的运动不需要力来维持。推翻了亚里士多德的错误观点。 【交流与讨论】 （1）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。 （2）对小车受力情况进行分析 小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。 （3）选用小车而不选用木块的原因：在相同的条件下，小车受到的阻力较小，实验现象明显。 【例1】如图所示，小明脚踏滑板车在水平路面上运动，他用脚蹬地，滑板车向前运动一段距离；若他不再蹬地，滑板车最终会停下来。下列说法正确的是（　　） A．滑板车的运动需要力来维持 B．小明停止蹬地后滑板车逐渐减速停止，此过程中滑板车处于平衡状态 C．滑板车最终停下来是因为受到阻力 D．若小明和滑板车向前运动时突然不受力，他和滑板车将静止 【探究归纳】 1. 探究阻力对物体运动的影响，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律，解决此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析本实验中相关的实验现象。 2. 注意本实验的模型特点： ①斜面坡度、斜面粗糙程度、小车质量、小车从斜面上下滑时的起始高度均相同； ②小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； ③推理得出：小车不受阻力时，它将做匀速直线运动。 【即练1】在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在3种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。 （1）实验需要木块从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，目的是使木块运动到斜面底端的_____相同。 （2）实验现象：水平面越光滑，木块受到的________越小，速度减小得越________。 （3）推理：如果木块在水平面上运动时受到的阻力为零，木块将________。 【即练2】正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它（  ） A．将立即静止 B．速度越来越大 C．将做匀速直线运动 D．将做减速直线运动，最后停下 知识点02 牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律的建立过程 （1）伽利略斜面理想实验 如图5-5-4所示，意大利物理学家伽利略设想小球从一个光滑斜面上A 处由静止滑下并滑上第二个光滑斜面，小球应当能到达与A等高的B处。若逐渐减小右边斜面的坡度，小球在到达与A 等高处之前滑行的距离越来越长。若将右边斜面放平，根据上述推理，小球因无法到达与A处等高的位置，将在光滑的水平面上一直滑下去，永远不会停下来。由此，伽利略否定了 的说法。 （2）笛卡尔观点 法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充：运动的物体在不受外力的情况下，它将速度不变、方向不变的永远运动下去，即做 运动。 （3）英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律。 2. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体总保持原来的 状态或 状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。 （2）对牛顿第一定律的理解 ①牛顿第一定律明确指出当物体不受力作用时，总保持原来的静止或匀速直线运动状态不变，否定了力是维持物体运动的原因。牛顿第一定律是在大量事实的基础上，通过 、抽象概括出来的。 ②“物体不受力”是一种理想状态，在现实生活中这种理想状态不存在。事实上，物体总是受到力的作用，比如在地球表面附近的一切物体都受到重力的作用，但只要物体所受合力为 ，物体就能保持静止或匀速直线运动状态。 【例1】关于运动和力的关系。 （1）亚里士多德通过经验得出“力是维持运动的原因，运动的物体不受力就会静止”。 （2）科学家____通过如图所示的斜面实验研究运动的物体如果不受力会怎么样，他让同一小车从同一斜面的同一位置下滑到不同的平面上，发现受到的阻力越小，运动距离越____，推理得出____。 （3）牛顿在此基础上归纳总结得出了：一切物体总保持原来的_________或者____________状态，直到有_________迫使它改变这种运动状态为止。 【探究归纳】 牛顿第一定律及其应用 1. 判断物体的运动状态：当物体不受外力作用时： （1）动者恒动。即原来运动的物体在没有受到外力作用时，将保持匀速直线运动状态； （2）静者恒静。即原来静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态。考虑问题也应从这两方面来考虑，首先判断物体原来的运动状态，然后再根据牛频第一定律来解答。 2. 运动和力的关系 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。若物体运动状态改变，则一定受到外力。 【即练1】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．由实验直接得到的结论 B．由理论分析得到的结论 C．建立在生活经验基础上的结论 D．建立在大量事实的基础上，通过推理、抽象概括出来的结论 【即练2】沿地面向前滚动的小球由于受到摩擦力作用，最终会停下来；如果没有摩擦力作用，小球是否会一直运动下去呢？为解答这一问题，伽利略设计了理想实验，如下图所示： （1）让小球从斜面上由静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的___________。 （2）继续减小第二个斜面的倾角，直至它最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度___________，此时该物体受到的合力为___________。 知识点03 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。 因为当汽车刹车时，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，所以会向前倾（选填“运动”或“静止”）。 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。 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。 （2）归纳：物体不受力时，会保持原来的静止状态或运动状态，这是物体固有的一种性质。 2. 惯性 （1）惯性的定义：物理学中把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。 （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。 ③惯性与牛顿第一定律的区别：惯性是物体本身的一种属性，而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律。任何物体在任何情况下都具有惯性，牛顿第一定律只有物体不受力时才成立。 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，用手指快速击打硬币下面的纸片，发现纸片被击飞，而上面的硬币落进杯中。 分析：静止的硬币没有受到击打力的作用。有保持原有 状态的性质，所以没有随纸片飞出，而是落进杯中。 （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）投球：运动员在投球时，尽量提高球脱离手时的运动 ，当球离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以球离开手时的速度越大，运动的越 。 5. 惯性的危害和防止 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1】竖立在小车上的木块与小车静止在水平地面上。当小车突然启动时，木块向右倾倒，如图所示，下列判断正确的是（　　）    A．小车可能向右运动 B．小车一定向左运动 C．小车的惯性变大 D．小车的惯性变小 【探究归纳】 1. 理解惯性 惯性是物体本身的一种属性，即物体保持原有运动状态不变的性质，其大小只和质量有关，与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外，还需要注意惯性不是力，因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用，更不能说“惯性力”。 2. 解释生活中惯性的现象的步骤 （1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分； （2）确定被研究对象原来处于什么状态； （3）说明物体的运动状态要发生怎样的变化； （4）由于惯性，研究对象要保持原来的什么状态，结果会出现什么现象。 3. 惯性的利用与惯性危害的防止 惯性有时对我们有利，有时有害，需要具体情况具体分析，不能一概而论。 【即练1】如图所示，用力打击一摞棋子中间的一个，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，由于该棋子在竖直方向受有重力作用，该棋子的运动轨迹将是________（填“直”或“曲”）线；上面的棋子由于具有________要保持原来的静止状态，同时这些棋子因为受到_______的作用，又落到下面的棋子上。 【即练2】如图所示是冰壶运动，运动员将冰壶甲掷出去，其在水平面上做减速直线运动，经过一段时间，冰壶甲与赛道上的冰壶乙相撞，最终均停在地面上、不计空气阻力。关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（　　） A．冰壶甲越来越慢，说明受到的摩擦力越来越大 B．冰壶甲和乙碰撞后最终静止，说明冰壶的运动需要力来维持 C．只要有力作用在冰壶上，冰壶的运动状态一定发生改变 D．冰壶甲在离开运动员的手后继续运动，是由于具有惯性 1．最早提出“力不是维持物体运动原因”这一正确观点的科学家是（　　） A．亚里士多德 B．培根 C．伽利略 D．牛顿 2. 以下关于力和运动关系的说法中，正确的是（　　） A．物体受到的力越大，速度就越大 B．没有力的作用，物体就无法运动 C．物体不受外力作用，将保持静止状态或匀速直线运动状态 D．物体不受外力作用，运动状态也能改变 3．下列关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　　） A．如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动 B．力是维持物体运动状态的原因 C．不受力的物体，只能保持静止状态 D．该定律由斜面小车实验直接得出 4．下列实例中，属于利用惯性的是（　　） A．坐公交车时，要抓好扶手 B．人行走时踩在潮湿的地板上容易滑倒 C．跳远运动员跳远时助跑 D．在公路上骑自行车速度太快刹车时不易停下来 5．足球被踢出后，在水平地面上滚动的过程中，足球的惯性（　　） A．减小 B．不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 6．物理学家______总结了伽利略等人的研究成果，概括出重要的物理定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有______迫使它改变这种状态为止。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字命名了物理量______的单位。 7. 蹦床运动有“空中芭蕾”之称。 (1)如图所示，运动员从蹦床跃起向上运动，则他离开蹦床后的运动状态______（选填“A．一直改变”或“B．保持不变”）； (2)运动到最高点时，运动员______（选填“A．处于”或“B．不处于”）平衡状态，______（选填“A．具有”或“B．不具有”）惯性。 8. 惯性是物体本身固有的一种__________；“泰坦尼克”号在撞上冰山前就已经发现了前方的冰山而紧急减速并改变航向，但由于轮船的________（选填“质量”或“速度”）太大，巨大的惯性使得轮船难以很快改变其原先的________，最终撞上冰山而沉没。汽车的安全带和安全气囊是为了________（选填“利用”或“防止”）惯性产生的危害。 9. 如图（a）所示的是撑杆跳运动员在起跳的瞬间，运动员通过使杆弯曲将自己送上高处，说明力可以改变物体的______；如图（b）所示的是铅球运动员正在扔球的过程，铅球被扔出说明力可以改变物体的______；铅球离开手后仍能前进，是因为铅球具有______。 10. 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。 11．探究“运动与力的关系”。 （1）若在调试实验装置时，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，则以下改进的方法可行的是______； A．换一个更长的木板 B．增大斜面的倾斜程度 C．降低小车从斜面滑下的高度 D．换一个重一点的小车 （2）根据实验结果得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车的运动距离越______； （3）从实验现象推理可知，若运动的小车受到的阻力为零，则小车将保持______运动状态。此过程用到的实验方法是______； （4）在大量类似实验基础上，______经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如右图所示。请你认真分析后作出正确的选择： ①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为______图； ②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为______图。 12. 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，如图1所示。冰壶比赛时，每场由两支球队对抗进行，每队由4名球员组成。两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球，在一名队员掷球时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心，也可在冰壶的前面擦扫冰面。 （1）运动员掷球前，脚踏在起蹬器上向后蹬，身体就向前滑行，说明______________。 （2）运动员带着冰壶滑行时，若推力大小5牛，冰壶受到的摩擦力为4牛，则冰壶水平方向受到的合力为_______牛。若这时，运动员松手，则冰壶受到的摩擦力_______，用毛刷擦刷冰面是为了使摩擦力__________（均选填“变大”或“不变”或“变小”）。 （3）运动员滑至前卫线时，放开冰壶使其滑向营垒中心，经过前卫线后的冰壶受力情况，说法正确的是（    ） A．水平方向受到了推力和摩擦力 B．只受到重力作用 C．水平方向只受到摩擦力 D．受到了重力和摩擦力两个力 （4）掷球时，掷球队员在力求将冰壶滑向圆心的同时，也可在主力队员的指挥下用冰壶将对方的冰壶撞出营垒或将场上本方的冰壶撞向营垒圆心，说明力可以改变_________；而若要成功，除了要控制撞击力的大小、方向，还要控制撞击的位置，说明____________________。 （5）运动员比赛用鞋如图2，蹬冰鞋底用橡胶制成，滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行，需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。这么设计的原因是：_______相同时，______________________。 （6）若冰壶在滑动过程中突然没有了外力，则下列可能出现的是（  ） A．冰壶会立刻静止 B．冰壶会运动一段时间后静止 C．冰壶会围绕地球做匀速圆周运动 D．冰壶会做匀速直线运动 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20讲 牛顿第一定律 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 牛顿第一定律 惯性 1. 通过分析生活 实例和实验现象，以及回顾人类对运动与力的关系的认知历程,认识牛顿第一定律，体会科学推理在科学研究中的作用。 2. 通过分析生活实例，建立惯性的概念，用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象，初步形成运动和相互作用观念。 学习重点：牛顿第一定律；惯性。 学习难点：牛顿第一定律的建立过程。 情｜境｜启｜思 图5-5-1是用频闪摄影记录的高尔夫球杆将球击出后球与杆的运动影像。球受到球杆的击打时，由静止变为运动。球与球杆分离后，虽然不再受到球杆的作用，但球为什么还会继续向前运动而不是立刻停下呢？ 概｜念｜构｜建 一、阻力对物体运动的影响 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。物体的运动并不需要力来维持。 二、牛顿第一定律 英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。 三、惯性 1. 惯性：物理学中把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性是物体本身固有的一种属性。 2. 利用惯性解释有关现象。例如，汽车安全带；跳远或跳高；投铅球、篮球、标枪等。 深｜研｜精｜炼 知识点01 阻力对物体运动的影响 1. 亚里士多德观点 如图（a）（b）所示，要使滑板车加速向前需用力蹬地，否则滑板车就会慢慢停下；装有轮子的手推车可以被轻松地推动，松手后手推车会慢慢停下。生活中有许多类似的现象，使静止的物体运动，要对物体施加力的作用，而一旦停止施力，运动的物体就会逐渐停止运动。 古希腊哲学家亚里士多德分析类似上述现象，得出观点：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（选填“需要”或“不需要”）。这个观点是否正确？ 2. 自主活动：阻力对物体运动的影响 【设计实验】让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。 【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。 【进行实验与收集证据】 （1）在水平木板上铺上毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。 （2）在水平木板上铺上棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。 （3）让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。 （4）实验记录表 表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离 小车速度 减小情况 毛巾 大 最短 比较快 棉布 中 比较长 比较慢 木板 小 最长 最慢 【分析与论证】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。 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。 该实验表明物体的运动不需要力来维持。推翻了亚里士多德的错误观点。 【交流与讨论】 （1）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。 （2）对小车受力情况进行分析 小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。 （3）选用小车而不选用木块的原因：在相同的条件下，小车受到的阻力较小，实验现象明显。 【例1】如图所示，小明脚踏滑板车在水平路面上运动，他用脚蹬地，滑板车向前运动一段距离；若他不再蹬地，滑板车最终会停下来。下列说法正确的是（　　） A．滑板车的运动需要力来维持 B．小明停止蹬地后滑板车逐渐减速停止，此过程中滑板车处于平衡状态 C．滑板车最终停下来是因为受到阻力 D．若小明和滑板车向前运动时突然不受力，他和滑板车将静止 【答案】C 【详解】A．滑板车在停止蹬地后仍能向前运动，是因为惯性，故物体的运动不需要力来维持。故A错误； B．小明停止蹬地后滑板车逐渐减速停止，滑板车的运动状态发生改变，处于非平衡状态，故B错误； C．滑板车在运动过程中，受到地面的摩擦力即阻力，阻力改变了它的运动状态，使其速度逐渐减小直至停止，故C正确； D．若小明和滑板车向前运动时突然不受力，由牛顿第一定律可知，他和滑板车将做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 【探究归纳】 1. 探究阻力对物体运动的影响，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律，解决此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析本实验中相关的实验现象。 2. 注意本实验的模型特点： ①斜面坡度、斜面粗糙程度、小车质量、小车从斜面上下滑时的起始高度均相同； ②小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； ③推理得出：小车不受阻力时，它将做匀速直线运动。 【即练1】在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在3种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。 （1）实验需要木块从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，目的是使木块运动到斜面底端的_____相同。 （2）实验现象：水平面越光滑，木块受到的________越小，速度减小得越________。 （3）推理：如果木块在水平面上运动时受到的阻力为零，木块将________。 【答案】(1)速度；(2) 阻力；慢；(3)做匀速直线运动 【详解】（1）要研究木块在水平面上滑行的距离，必须控制变量，即控制木块的初速度相同，故须让木块从斜面的同一高度滑下。 （2）由实验现象可知，水平面的粗糙程度不同，木块受到的阻力不同，木块运动的距离不同，木板表面最光滑，木块的运动距离也最远，由此得出结论：接触面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越慢。 （3）结合图中的实验现象，进一步推理可得：如果木块在水平面上受到的阻力为零，木块将一直做匀速直线运动。 【即练2】正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它（  ） A．将立即静止 B．速度越来越大 C．将做匀速直线运动 D．将做减速直线运动，最后停下 【答案】C 【详解】一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它将做匀速直线运动，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 知识点02 牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律的建立过程 （1）伽利略斜面理想实验 如图5-5-4所示，意大利物理学家伽利略设想小球从一个光滑斜面上A 处由静止滑下并滑上第二个光滑斜面，小球应当能到达与A等高的B处。若逐渐减小右边斜面的坡度，小球在到达与A 等高处之前滑行的距离越来越长。若将右边斜面放平，根据上述推理，小球因无法到达与A处等高的位置，将在光滑的水平面上一直滑下去，永远不会停下来。由此，伽利略否定了亚里士多德的说法。 （2）笛卡尔观点 法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充：运动的物体在不受外力的情况下，它将速度不变、方向不变的永远运动下去，即做匀速直线运动。 （3）英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律。 2. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。 （2）对牛顿第一定律的理解 ①牛顿第一定律明确指出当物体不受力作用时，总保持原来的静止或匀速直线运动状态不变，否定了力是维持物体运动的原因。牛顿第一定律是在大量事实的基础上，通过推理、抽象概括出来的。 ②“物体不受力”是一种理想状态，在现实生活中这种理想状态不存在。事实上，物体总是受到力的作用，比如在地球表面附近的一切物体都受到重力的作用，但只要物体所受合力为零，物体就能保持静止或匀速直线运动状态。 【例1】关于运动和力的关系。 （1）亚里士多德通过经验得出“力是维持运动的原因，运动的物体不受力就会静止”。 （2）科学家____通过如图所示的斜面实验研究运动的物体如果不受力会怎么样，他让同一小车从同一斜面的同一位置下滑到不同的平面上，发现受到的阻力越小，运动距离越____，推理得出____。 （3）牛顿在此基础上归纳总结得出了：一切物体总保持原来的_________或者____________状态，直到有_________迫使它改变这种运动状态为止。 【答案】伽利略；远；力不是维持物体运动的原因；静止状态；匀速直线运动；外力 【详解】（2）伽利略做了斜面实验，他让同一小车从同一斜面的同一位置下滑到粗糙程度不同的水平面上，发现水平面越粗糙，小车运动的距离越短，即小车受到的阻力越大，运动距离越短，小车受到的阻力越小，运动距离越长。推理得出，若水平面光滑，小车不受阻力时，小车的运动速度不减小，即小车的运动不需要力来维持，推理得出“力不是维持物体运动的原因”。 （3）牛顿认为，一切物体总有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，直到有外力迫使它改变这种状态为止，他总结得出了一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态不变。 【探究归纳】 牛顿第一定律及其应用 1. 判断物体的运动状态：当物体不受外力作用时： （1）动者恒动。即原来运动的物体在没有受到外力作用时，将保持匀速直线运动状态； （2）静者恒静。即原来静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态。考虑问题也应从这两方面来考虑，首先判断物体原来的运动状态，然后再根据牛频第一定律来解答。 2. 运动和力的关系 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。若物体运动状态改变，则一定受到外力。 【即练1】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．由实验直接得到的结论 B．由理论分析得到的结论 C．建立在生活经验基础上的结论 D．建立在大量事实的基础上，通过推理、抽象概括出来的结论 【答案】D 【详解】牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不是直接通过实验得出的，也不是科学家猜想出来的，更不是直接根据日常生活、生产经验总结出来的，故ABC错误，D正确。故选D。 【即练2】沿地面向前滚动的小球由于受到摩擦力作用，最终会停下来；如果没有摩擦力作用，小球是否会一直运动下去呢？为解答这一问题，伽利略设计了理想实验，如下图所示： （1）让小球从斜面上由静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的___________。 （2）继续减小第二个斜面的倾角，直至它最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度___________，此时该物体受到的合力为___________。 【答案】(1)距离 (2) 一直运动下去 0 【详解】（1）让小球从斜面上由静止滚下来，如果没有摩擦力，小球将在另一个斜面上升到原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球从斜面上的同一位置滚下来，小球在另一个斜面达到原来的高度就要通过更长的距离，但仍能到达相同的高度。 （2）第二个斜面的倾角越小，小球在另一个斜坡到达相同的高度通过的路程越长；直至另一个斜坡最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度一直运动下去，此时物体做匀速直线运动，处于平衡状态，该物体受到的合力为0。 知识点03 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。 因为当汽车刹车时，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，所以会向前倾（选填“运动”或“静止”）。 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。 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。 （2）归纳：物体不受力时，会保持原来的静止状态或运动状态，这是物体固有的一种性质。 2. 惯性 （1）惯性的定义：物理学中把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。 （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。 ③惯性与牛顿第一定律的区别：惯性是物体本身的一种属性，而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律。任何物体在任何情况下都具有惯性，牛顿第一定律只有物体不受力时才成立。 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，用手指快速击打硬币下面的纸片，发现纸片被击飞，而上面的硬币落进杯中。 分析：静止的硬币没有受到击打力的作用。有保持原有静止状态的性质，所以没有随纸片飞出，而是落进杯中。 （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）投球：运动员在投球时，尽量提高球脱离手时的运动速度，当球离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以球离开手时的速度越大，运动的越远。 5. 惯性的危害和防止 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1】竖立在小车上的木块与小车静止在水平地面上。当小车突然启动时，木块向右倾倒，如图所示，下列判断正确的是（　　）    A．小车可能向右运动 B．小车一定向左运动 C．小车的惯性变大 D．小车的惯性变小 【答案】B 【详解】AB．由图可知，竖立在小车上的木块与小车静止在水平地面上。当小车突然启动时，木块因为具有惯性要保持以前的运动状态；此时，木块向右倾倒，说明木块下端随小车相对向左运动了，可推知小车一定向左运动，故A错误，B正确； CD．惯性的大小是由物体的质量决定的，质量不变则惯性不变，故CD错误。 故选B。 【探究归纳】 1. 理解惯性 惯性是物体本身的一种属性，即物体保持原有运动状态不变的性质，其大小只和质量有关，与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外，还需要注意惯性不是力，因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用，更不能说“惯性力”。 2. 解释生活中惯性的现象的步骤 （1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分； （2）确定被研究对象原来处于什么状态； （3）说明物体的运动状态要发生怎样的变化； （4）由于惯性，研究对象要保持原来的什么状态，结果会出现什么现象。 3. 惯性的利用与惯性危害的防止 惯性有时对我们有利，有时有害，需要具体情况具体分析，不能一概而论。 【即练1】如图所示，用力打击一摞棋子中间的一个，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，由于该棋子在竖直方向受有重力作用，该棋子的运动轨迹将是________（填“直”或“曲”）线；上面的棋子由于具有________要保持原来的静止状态，同时这些棋子因为受到_______的作用，又落到下面的棋子上。 【答案】 曲 惯性 重力 【详解】（1）受到打击的棋子飞出去，沿水平方向飞出，由于该棋子在竖直方向受到重力作用，重力的方向是竖直向下的，所以棋子的运动轨迹将是曲线运动； （2）由于下方的棋子飞出，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，由于棋子受到重力作用，所以上面的棋子在重力的作用下又落到下面的棋子上。 【即练2】如图所示是冰壶运动，运动员将冰壶甲掷出去，其在水平面上做减速直线运动，经过一段时间，冰壶甲与赛道上的冰壶乙相撞，最终均停在地面上、不计空气阻力。关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（　　） A．冰壶甲越来越慢，说明受到的摩擦力越来越大 B．冰壶甲和乙碰撞后最终静止，说明冰壶的运动需要力来维持 C．只要有力作用在冰壶上，冰壶的运动状态一定发生改变 D．冰壶甲在离开运动员的手后继续运动，是由于具有惯性 【答案】D 【详解】A．冰壶甲越来越慢，是因为受到摩擦力的原因，但不能说明摩擦力会变小，故A错误； B．冰壶甲和乙碰撞后最终静止，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C．有力作用在冰壶上，但冰壶的运动状态不一定发生改变，故C错误； D．冰壶甲在离开运动员的手后继续运动，是由于冰壶具有惯性，要保持原来运动的状态，故D正确。 故选D。 1．最早提出“力不是维持物体运动原因”这一正确观点的科学家是（　　） A．亚里士多德 B．培根 C．伽利略 D．牛顿 【答案】C 【详解】A．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故A不符合题意； B．英国哲学家和科学家培根提出了经验归纳法，故B不符合题意； C．最早提出物体运动不需要力来维持的科学家是伽利略，故C符合题意； D．牛顿在伽利略等科学家的基础上提出了牛顿第一定律，故D不符合题意。 故选C。 2. 以下关于力和运动关系的说法中，正确的是（　　） A．物体受到的力越大，速度就越大 B．没有力的作用，物体就无法运动 C．物体不受外力作用，将保持静止状态或匀速直线运动状态 D．物体不受外力作用，运动状态也能改变 【答案】C 【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，力对物体运动的影响与力的三要素均有关，比如物体受到的力阻碍物体运动，物体的速度反而会减小，故A错误； BC．根据牛顿第一定律可知，没有力的作用时，物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，并非无法运动，故B错误，C正确； D．物体不受外力作用时，根据牛顿第一定律可知，运动状态不会改变，故D错误。 故选C。 3．下列关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　　） A．如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动 B．力是维持物体运动状态的原因 C．不受力的物体，只能保持静止状态 D．该定律由斜面小车实验直接得出 【答案】A 【详解】AC．如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动，原来静止的物体保持静止状态，故A正确，C错误； B．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故B错误； D．牛顿第一定律不能直接由实验得出，是在实验的基础上通过推理得出的，故D错误。 故选A。 4．下列实例中，属于利用惯性的是（　　） A．坐公交车时，要抓好扶手 B．人行走时踩在潮湿的地板上容易滑倒 C．跳远运动员跳远时助跑 D．在公路上骑自行车速度太快刹车时不易停下来 【答案】C 【详解】A．坐公交车时抓好扶手，是防止紧急刹车或突然减速时由于惯性造成人身伤害，不是利用惯性，故A不符合题意； B．人行走时踩在潮湿的地板上容易滑倒是因为脚突然加速而上身由于惯性保持原来的运动状态不变导致的，不是利用惯性，故B不符合题意； C．运动员跳远时助跑，跳起时可以利用惯性，使自己跳得更远，故C符合题意； D．在公路上骑自行车速度太快刹车时不易停下来，这是因为车子具有惯性，要保持原来的运动状态不变，不是利用惯性，故D不符合题意。 故选C。 5．足球被踢出后，在水平地面上滚动的过程中，足球的惯性（　　） A．减小 B．不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】B 【详解】惯性大小只与质量大小有关，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。惯性与速度大小、受力与否等无关。当足球被踢出后，在水平地面上滚动的过程中，足球的质量不变，所以足球的惯性不变。故选B。 6．物理学家______总结了伽利略等人的研究成果，概括出重要的物理定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有______迫使它改变这种状态为止。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字命名了物理量______的单位。 【答案】 牛顿 外力 力 【详解】对于运动和力的关系，牛顿在总结实验现象和前人经验的基础上，得到了第一定律。牛顿第一定律是理想状态下物体运动和力的关系，在实际条件下，物体受到外力的作用，这些力的作用是改变物体的运动状态。后人为了纪念牛顿对力学研究的突出贡献，将力的单位以“牛顿”来命名。 7. 蹦床运动有“空中芭蕾”之称。 (1)如图所示，运动员从蹦床跃起向上运动，则他离开蹦床后的运动状态______（选填“A．一直改变”或“B．保持不变”）； (2)运动到最高点时，运动员______（选填“A．处于”或“B．不处于”）平衡状态，______（选填“A．具有”或“B．不具有”）惯性。 【答案】(1)A；(2) B A 【详解】（1）运动员离开蹦床后，向上运动时速度逐渐减小，到达最高点后向下运动时速度逐渐增大，运动方向也发生了改变，所以他的运动状态一直改变，故选A。 （2）在最高点时，运动员只受到重力作用，不是平衡力，所以不处于平衡状态，故选B； 惯性是一切物体的固有属性，任何时候物体都具有惯性，所以在最高点他具有惯性，故选A。 8. 惯性是物体本身固有的一种__________；“泰坦尼克”号在撞上冰山前就已经发现了前方的冰山而紧急减速并改变航向，但由于轮船的________（选填“质量”或“速度”）太大，巨大的惯性使得轮船难以很快改变其原先的________，最终撞上冰山而沉没。汽车的安全带和安全气囊是为了________（选填“利用”或“防止”）惯性产生的危害。 【答案】 属性 质量 运动状态 防止 【详解】[1]一切物体不论静止还是运动，都具有维持它原有运动状态的性质，物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，任何物体都具有惯性，它是物体本身的固有的属性。 [2]任何物体都具有惯性，惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，惯性越大，由于轮船的质量太大，巨大的惯性使得轮船难以很快改变其原先的运动状态，最终撞上冰山而沉没。 [3]任何物体都具有惯性，惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，惯性越大，由于轮船的质量太大，巨大的惯性使得轮船难以很快改变其原先的运动状态，最终撞上冰山而沉没。 [4]汽车的安全带和安全气囊是为了防止发生撞击时由于惯性对人体造成伤害。 9. 如图（a）所示的是撑杆跳运动员在起跳的瞬间，运动员通过使杆弯曲将自己送上高处，说明力可以改变物体的______；如图（b）所示的是铅球运动员正在扔球的过程，铅球被扔出说明力可以改变物体的______；铅球离开手后仍能前进，是因为铅球具有______。 【答案】 形状 运动状态 惯性 【详解】撑杆跳高时，运动员用力可以使杆弯曲，说明力可以改变物体的形状；铅球被扔出，铅球由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。 铅球离开手后仍能前进，是因为铅球具有惯性，要保持原来的运动状态不变。 10. 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。 11．探究“运动与力的关系”。 （1）若在调试实验装置时，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，则以下改进的方法可行的是______； A．换一个更长的木板 B．增大斜面的倾斜程度 C．降低小车从斜面滑下的高度 D．换一个重一点的小车 （2）根据实验结果得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车的运动距离越______； （3）从实验现象推理可知，若运动的小车受到的阻力为零，则小车将保持______运动状态。此过程用到的实验方法是______； （4）在大量类似实验基础上，______经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如右图所示。请你认真分析后作出正确的选择： ①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为______图； ②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为______图。 【答案】（1）AC；（2）远；（3）匀速直线；实验推理法；（4）牛顿；乙；甲 【解析】（1）在调试实验装置时，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，说明小车到达水平面的动能较大，速度较大，通过的路程比较大，为让小车不滑出木板，可以换一个更长的木板、或者将小车从高度较低处滑下，从而减小小车到达水平面的动能，减小小车在水平面的速度，减小小车通过的路程。故AC符合题意。故选AC。 （2）阻力越小，对小车运动状态的阻碍作用就越弱，因此小车速度减小得越慢，滑行的距离就越远。 （3）通过推理可得出：如果阻力为零，小车速度就不会减小，会保持匀速直线运动。这种在实验基础上进行科学推理的方法，叫做实验推理法。 （4）牛顿第一定律是牛顿在伽利略、笛卡尔等前人的实验和研究基础上，通过进一步推理总结得出的。 炸弹离开飞机后，如果不计空气阻力，由于惯性会保持与飞机相同的水平速度，因此在水平方向上与飞机相对静止，始终在飞机的正下方。炸弹与飞机的位置关系为乙图。 实际上，由于空气阻力的存在，空气阻力会使炸弹的水平速度小于飞机的水平速度，因此炸弹会逐渐落在飞机的后方。炸弹与飞机的位置关系为甲图。 12. 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，如图1所示。冰壶比赛时，每场由两支球队对抗进行，每队由4名球员组成。两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球，在一名队员掷球时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心，也可在冰壶的前面擦扫冰面。 （1）运动员掷球前，脚踏在起蹬器上向后蹬，身体就向前滑行，说明______________。 （2）运动员带着冰壶滑行时，若推力大小5牛，冰壶受到的摩擦力为4牛，则冰壶水平方向受到的合力为_______牛。若这时，运动员松手，则冰壶受到的摩擦力_______，用毛刷擦刷冰面是为了使摩擦力__________（均选填“变大”或“不变”或“变小”）。 （3）运动员滑至前卫线时，放开冰壶使其滑向营垒中心，经过前卫线后的冰壶受力情况，说法正确的是（    ） A．水平方向受到了推力和摩擦力 B．只受到重力作用 C．水平方向只受到摩擦力 D．受到了重力和摩擦力两个力 （4）掷球时，掷球队员在力求将冰壶滑向圆心的同时，也可在主力队员的指挥下用冰壶将对方的冰壶撞出营垒或将场上本方的冰壶撞向营垒圆心，说明力可以改变_________；而若要成功，除了要控制撞击力的大小、方向，还要控制撞击的位置，说明____________________。 （5）运动员比赛用鞋如图2，蹬冰鞋底用橡胶制成，滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行，需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。这么设计的原因是：_______相同时，______________________。 （6）若冰壶在滑动过程中突然没有了外力，则下列可能出现的是（  ） A．冰壶会立刻静止 B．冰壶会运动一段时间后静止 C．冰壶会围绕地球做匀速圆周运动 D．冰壶会做匀速直线运动 【答案】（1）力的作用是相互的；（2）1；不变；减小；（3）C；（4）物体的运动状态；力的大小、方向相同时，力的作用效果与力的作用点有关（5）压力大小；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（6）D 【解析】（1）运动员掷球前，脚踏在起蹬器上向后蹬，身体就向前滑行，说明脚对起蹬器力的同时，也受到起蹬器力的作用，说明力的作用是相互的。 （2）运动员带着冰壶滑行时，若推力大小5牛，冰壶受到的摩擦力为4牛，则冰壶水平方向受到的合力为 若这时，运动员松手，冰壶对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，冰壶受到的摩擦力不变。 用毛刷擦刷冰面是为了减小接触面的粗糙程度，使摩擦力变小。 （3）运动员滑至前卫线时，放开冰壶使其滑向营垒中心，经过前卫线后的冰壶受力情况，冰壶不受运动员的力的作用，只受到了竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平方向摩擦力三个力的作用，故水平方向只受到摩擦力的作用，故ABD错误，C正确。故选C。 （4）掷球时，掷球队员在力求将冰壶滑向圆心的同时，也可在主力队员的指挥下用冰壶将对方的冰壶撞出营垒或将场上本方的冰壶撞向营垒圆心，对方冰壶或本方冰壶在运动的冰壶的力的作用下由静止变为运动，运动状态发生改变，说明力可以改变运动状态。 若要成功，除了要控制撞击力的大小、方向，还要控制撞击的位置，说明撞击力的大小、方向相同时，撞击的位置不同，力的作用点不同，力的作用效果不同，说明力的大小、方向相同时，力的作用效果与力的作用点有关。 （5）由图2得，蹬冰鞋底的表面粗糙程度较大，滑行鞋底的表面粗糙程度较小。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行，需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制，是因为压力相同时，接触面粗糙程度越大，摩擦力越大，蹬冰鞋底与滑行鞋底对冰面的压力相同，蹬冰鞋底与冰面的接触面的粗糙程度较大，蹬冰鞋底受到冰面的摩擦力较大，故需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面比较容易停下。 （6）若冰壶在滑动过程中突然没有了外力，冰壶的运动状态不发生改变，因此冰壶会做匀速直线运动，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $