第09讲 牛顿第一定律（举一反三讲义）2027年高考物理一轮复习举一反三系列

该高中物理高考复习教案围绕牛顿第一定律专题，涵盖牛顿第一定律内容、惯性理解、力与运动关系及伽利略理想实验等核心考点，按“核心考点-考情透析-考点详解-分层练习”逻辑架构知识体系。通过必备知识回顾、典例精讲、变式训练及方法规律总结，帮助学生突破惯性辨析、力与运动关系理解等难点，体现复习的系统性与针对性。 教案以科学思维培养为核心，创新采用“物理学史+生活实例”教学策略，如通过伽利略理想斜面实验的理想模型建构，引导学生理解实验与推理结合的科学方法，强化运动与相互作用观念。设置基础巩固与综合提升分层练习，配合典例变式训练即时反馈，有效提升学生概念辨析与模型应用能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第09讲 牛顿第一定律 目录 1 3 考点一 对牛顿第一定律的理解 3 考向1：对力和运动关系的研究 3 考向2：牛顿第一定律的理解 4 考点二 惯性及其应用 5 考向1：惯性 6 考向2：惯性的应用 6 8 基础巩固练 8 综合提升练 14 核心考点 1.牛顿第一定律的内容：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。 2.惯性的理解：惯性是物体的固有属性，只与质量有关（质量越大，惯性越大），与物体是否受力、运动状态无关。 3.力与运动的关系：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（产生加速度的原因）。 4.伽利略理想斜面实验：通过“斜面实验”和“理想化推理”，得出“若没有摩擦力，物体将一直运动下去”的结论，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。 5.理想实验的科学方法：理解实验和推理相结合的科学研究方法。 考情透析 1.题型与难度：以选择题为主要考查形式，难度基础，属必考但得分率较高的基础概念题。 2.命题规律：常以物理学史（伽利略、亚里士多德观点对比）或生活实例（坐车急刹人向前倾、锤头松动、套紧）为背景，考查对惯性及力与运动关系的理解。 3.考查方向：侧重惯性的理解与辨析（如“质量大的物体惯性大”、“物体静止时也有惯性”）、力与运动关系的辨析（如“物体受力才运动”/“物体不受力就静止”等错误观点的澄清）、伽利略实验的思想方法（实验与推理结合，理想实验法）。 素养对接 1.理想实验法：通过伽利略的斜面实验，理解实验事实与逻辑推理相结合这一重要的科学研究方法，培养“理想实验”的模型建构思想。 2.科学推理：从牛顿第一定律推导出：力是改变物体运动状态的原因，当物体所受合外力为零时，保持静止或匀速直线运动状态不变。 3.科学论证：能用牛顿第一定律对亚里士多德的错误观点进行批判，并基于事实与推理构建正确的运动观。 4.假设与验证：通过“假设没有摩擦力，物体将如何运动”的假设推理，培养科学的猜想与验证能力。 学习目标 1.知识目标：能准确说出牛顿第一定律的内容及物理意义；能说出惯性的定义及影响因素；能区分力是“维持”还是“改变”运动状态；能说出伽利略理想斜面实验的结论及意义。 2.能力目标： 概念辨析能力：能正确判断日常生活中哪些现象体现了惯性（如急刹车人前倾），并能区分“力是维持运动的原因”与“力是改变运动的原因”两种观点的本质差异。 模型建构能力：理解伽利略实验中“光滑斜面”是理想化的物理模型，能将现实中的粗糙斜面抽象为理想情境进行推理。 批判性思维：能对他人的错误观点（如亚里士多德“力是维持运动的原因”）进行基于物理规律的辨析与驳斥。 备考建议 1.深刻理解惯性的“唯一”属性： “惯性只与质量有关” 是命题绝对核心。能辨析“速度越大惯性越小”、“惯性是一种力”等常见混淆表述。 所有“利用惯性”或“防止惯性”的现象（如套紧锤头、系安全带、跳远助跑），都只为考查“惯性是物体固有属性，质量决定惯性大小”。 2.熟记伽利略理想实验的结论与意义： 伽利略否定了亚里士多德的错误观点（力是维持运动的原因），建立了正确的运动观（力是改变运动状态的原因）。 “理想实验法” 是本考点在科学方法层面的重点考查内容，必须能说出其与“真实实验”的区别（理想化条件，如光滑、无摩擦）。 3.辨析“力与运动”关系的典型误区： 易错点：看到“物体在运动”就认为“一定有力在作用”；看到“物体静止”就认为“一定不受力”。实际上，物体不受力或合外力为零时，也可以做匀速直线运动。 训练建议：结合生活实例（如冰壶在冰面上滑行、抛出的物体在空中运动）进行判断，强化“力不是维持运动”的观念。 4.关注物理学史中的“科学方法”： 遇到物理学史类选择题，主要关注伽利略的贡献（推翻亚里士多德，提出实验+推理的理想实验法），理解实验事实与逻辑推理是如何结合的。重点记忆“伽利略理想斜面实验”的结论。 考点一 对牛顿第一定律的理解 【必备知识回顾】 1．牛顿第一定律 (1)内容：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。 (2)意义： ①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 ②揭示了运动与力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。 (3)适用范围：惯性参考系。如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。 【重难模型精讲】 考向1：对力和运动关系的研究 【典例1】(2026·北京市·月考试卷)伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图、图分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是() A.图通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动的结论 B.图中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量时间 C.图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验能直接观察到小球达到等高 D.图的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的结论 【答案】B 【解析】图通过对小球在斜面上的运动研究，合理外推得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A错误； B.图中先在倾角较小的斜面上进行实验，来“冲淡”重力的作用效果，主要是使时间的测量更容易，故B正确； C.图中没有摩擦阻力的斜面实际并不存在，故实验不能直接观察到小球达到等高处，故C错误； D.图的实验为“理想实验”， 伽利略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故D错误。 故选B。 考向2：牛顿第一定律的理解 【典例2】(2026·广东省·单元测试)正在匀加速行驶的汽车，如果作用在汽车上的一切外力突然消失，那么汽车将() A.做匀速直线运动 B.立即停下来 C.先慢下来，然后停止 D. 做匀减速直线运动 【答案】A 【解析】根据牛顿第一定律，正在匀加速行驶的汽车，如果作用在汽车上的一切外力突然消失，汽车仍保持原来的运动状态不变，做匀速直线运动。 故选A。 【变式训练与拓展】 【变式1】(2026·江苏省南京市·月考试卷)在探究物体运动的原因时，伽利略利用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明() A.如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B.即使没有摩擦，小球最终也一定会停下来 C.力不是维持物体运动的原因 D.如果物体不受力的作用就不会运动 【答案】C 【解析】解：伽利略的斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故ABD错误，C正确。 故选：。 【变式2】(2025·北京市市辖区·月考试卷)下列对运动的认识不正确的是() A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止 B.伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快 C.牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因 D.伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去 【答案】A 【解析】A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，这是错误的，故A错误，与题意相符； B.伽利略认为没有空气阻力，所有物体运动一样快，这是正确的，故B正确，与题意不符； C.牛顿第一定律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C正确，与题意不符； D.伽利略的理想斜面实验说明没有摩擦力物体将永远在水平面运动下去，故D正确，与题意不符。 据题意选择不正确的，故选A。 【变式3】(2025·北京市·模拟题)关于力的作用效果，下列说法不正确的是() A.力可以使物体产生加速度 B.力可以对物体做功 C.力可以对物体产生冲量 D.物体做匀速直线运动需要力来维持 【答案】D 【解析】A.根据牛顿第二定律，力可以使物体产生加速度，故A正确，不符合题意； B.根据，力可以对物体做功，故B正确，不符合题意； C.根据，力可以对物体产生冲量，故C正确，不符合题意； D.物体做匀速直线运动不需要力来维持，故D错误，符合题意。 故选：。 【方法规律】 对牛顿第一定律的说明： (1)明确惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性。 (2)揭示力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。 (3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受力时的状态，而物体不受力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合力等于零，与物体不受力时的表现是相同的。 (4)与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。 考点二 惯性及其应用 【必备知识回顾】 惯性 (1)定义：物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。 【重难模型精讲】 考向1：惯性 【典例3】(2025·江苏省无锡市·期中考试)东汉王充在论衡状留篇中记述了球的运动：“圆物投之于地，东西南北，无之不可；策杖叩动，才微辄停”。关于运动和力的关系，下列说法中正确的是() A.力是维持物体运动的原因 B.力是改变物体惯性大小的原因 C.力是改变物体位置的原因 D.力是改变物体运动状态的原因 【答案】D 【解析】这句话的意思是圆物投在地上，它的运动方向不确定，向东、向西、向南、向北都可能，用棒拨动，才能使它停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，选项D正确。 故选D。 考向2：惯性的应用 【典例4】(2026·云南省·月考试卷)某同学将一支圆珠笔绑在一根细绳的下端，细绳的上端用胶布固定在地铁的竖直扶手上。地铁沿平直轨道运动，在某段时间内，细绳和笔相对车厢静止，该同学用手机拍摄的一张照片如图所示，照片的拍摄方向跟地铁前进方向垂直。由此判断该地铁在此段时间内，可能() A.向左加速驶出地铁站 B.向左减速驶入地铁站 C.向右加速驶出地铁站 D.向右减速驶入地铁站 【答案】AD 【解析】A.由题意知，地铁和圆珠笔均保持静止或匀速直线运动状态时，细绳保持静止状态。当地铁向左加速运动时，圆珠笔由于惯性有保持原来状态的趋势，故相对于地铁会向右偏，选项正确。 B.地铁向左减速运动时，圆珠笔由于惯性有保持原来运动状态的趋势，故相对地铁会向左偏，选项错误。 C.地铁向右加速运动时，圆珠笔有保持原来状态的趋势，故相对地铁会向左偏，选项错误。 D.地铁向右减速运动时，圆珠笔由于惯性有保持原来运动状态的趋势，故相对于地铁会向右偏，选项正确。 【变式训练与拓展】 【变式4】(2025·江苏省·期中考试)关于物体的惯性，下列说法中正确的是() A.骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡 B.子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯性也减小 C.物体惯性的大小，由物体质量的大小决定 D.物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大 【答案】C 【解析】、骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，目的增大初速度，惯性的大小由质量决定，故A错误，C正确。 B、子弹速度减小，是因为受到阻力，惯性的大小由质量决定，质量不变，所以惯性不变，故B错误。 D、物体的惯性与物体的运动状态无关，故D错误。 故选：。 【变式5】(2025·安徽省·月考试卷)关于惯性和物体间的相互作用力，下列说法正确的是() A.两辆相同的汽车，速度大的惯性大，速度小的惯性小 B.物体间的相互作用力，只有在物体都静止的时候大小才相等 C.大人拉动小孩的时候，自己不动，是因为大人拉小孩的力大于小孩拉大人的力 D.乒乓球可以被轻易扣杀，铅球却很难被掷得更远，是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大 【答案】D 【解析】A.质量是物体惯性大小的唯一量度，与速度无关，故A错误； B.根据牛顿第三定律可知，物体间的相互作用力总是等大反向，与运动状态无关，故B错误； C.大人拉动小孩的时候，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C错误； D.质量是物体惯性大小的唯一量度，铅球的质量比乒乓球的质量大，所以铅球的惯性比乒乓球惯性大，故D正确。 故选：。 【变式6】(2026·江苏省泰州市·其他类型)下列关于惯性说法正确的是() A.物体的加速度越大，其惯性越大 B.物体的质量越大，其惯性越大 C.物体的合外力越大，其惯性越大 D.只有物体运动状态改变时，物体才具有惯性 【答案】B 【解析】惯性是物体的固有属性，一切物体均具有惯性，且惯性与物体的运动状态及是否受力均无关，惯性只与物体的质量有关，质量越大，物体所具有的惯性就越大。 故选B。 【方法规律】 惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)不变。 (2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。 基础巩固练 1．（2025·湖南娄底·模拟预测）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．一切物体都有惯性 B．惯性是一种力 C．力是维持物体运动状态的原因 D．物体运动状态发生改变不需要力 【答案】A 【解析】AB．惯性是一切物体具有的性质，并不是力，故A正确，B错误； CD．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，故CD错误。 故选A。 2．（2025·辽宁沈阳·一模）下列说法中与物理学史实不符的是（　　） A．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 B．牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因 C．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性 D．牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的 【答案】B 【解析】A．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，这一观点符合历史事实，故A正确。 B．伽利略通过斜面实验和理想实验提出“力不是维持物体运动的原因”，而牛顿在此基础上总结出牛顿第一定律。牛顿并未通过多次实验直接得出此结论，故B错误。 C．惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，任何情况下都存在，故C正确。 D．牛顿第一定律无法直接用实验验证（因需理想条件），属于合理外推的理想实验，故D正确。 本题选错误的，故选B。 3.下列说法正确的是() A.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大 B.小球在做自由落体运动时，惯性就不存在了 C.物体的惯性只和质量有关，质量大惯性大，质量小惯性小 D.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力 【答案】C 【解析】物体的惯性只和质量有关，与物体的运动状态无关；质量大惯性大，质量小惯性小，汽车运动的快慢不会改变汽车的惯性，小球做自由落体运动时，惯性不变，故AB错误，C正确； D.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，不是因为物体仍受到一个向上的推力，而是因为惯性，故D错误。 故选C。 4.关于图片中涉及到的实验和物理思想方法，说法错误的是() A.图甲，作用在水桶上的两个力的效果与一个力的效果相同，体现了等效替代的思想方法 B.图乙，伽利略利用图中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因 C.图丙，借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想方法 D.图丁，通过把物体匀变速直线运动的图像分成小段，来求一段时间内的位移，运用了微元求和的思想方法。 【答案】B 【解析】A.图甲中用一个合力等效替代两个力，体现了“等效替代”的思想方法，故A正确，不符合题意； B.伽利略的斜面实验及逻辑推理表明：没有外力时，物体将保持匀速直线运动，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，故B错误，符合题意； C.图丙中利用激光和平面镜观察桌面的微小形变，借助光路偏转得到较明显的变化，运用了“微小量放大”的思想，故C正确，不符合题意； D.图丁通过把物体的图像分段，求出各小段位移并相加，实质上是利用“微元求和”的思想方法来求总位移，故D正确，不符合题意。 本题选择错误的，故选B。 5.伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律．伽利略的斜面实验如图所示程序如下： 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 两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去 请按程序先后排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论． 下列选项正确的是数字表示上述程序的号码() A.事实事实推论推论 B.事实推论推论推论 C.事实推论推论推论 D.事实推论推论推论 【答案】D 【解析】根据实验事实得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即，进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出，继续减小角度，最后使它成水平面，小球将沿水平面持续匀速运动，即，故ABC错误，D正确。 故选D。 6.如图所示是一张羽毛和苹果在真空环境中自由下落的频闪照片。照片中显示的现象说明了() A.在真空环境下下落，羽毛和苹果具有相同的惯性 B.在真空环境下下落，羽毛和苹果具有相同的加速度 C.如果在空气中下落，羽毛比苹果下落慢，说明羽毛受到的重力变小了 D.如果在空气中下落，羽毛比苹果下落慢，说明苹果的惯性变大 【答案】B 【解析】解：、在真空环境下下落，羽毛和苹果的运动情况完全相同，具有形同的加速度； A、惯性的唯一量度是质量，和物体所处的运动状态无关，二者质量不同则惯性不同，故A错误； 、如果在空气中下落，羽毛比苹果下落慢，说明空气阻力对羽毛的影响比较大，羽毛所受重力不变，苹果的质量不变则惯性不变，故CD错误。 故选：。 7.下列关于力、运动状态和惯性的说法正确的是() A.亚里士多德最早提出力不是维持物体运动的原因 B.伽利略根据理想实验得出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去 C.高速公路上汽车限速，这是由于汽车速度越大惯性越大 D.物体不受力的作用，运动状态也能发生变化 【答案】B 【解析】A.伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因，A错误； B.伽利略根据理想实验得出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去，B正确； C.物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的速度无关，C错误； D.根据牛顿第一定律得，物体不受力的作用，物体的运动状态不会改变，D错误。 故选B。 8.应用牛顿第一定律可以解释一些生产生活中的物理现象或解决实际问题，下列说法中正确的是() A.物体运动速度越大，其惯性也越大 B.子弹从枪口射出后，它能在空中继续向前飞行，是因为子弹受到了惯性力的作用 C.某同学在水平行驶的客车上，发现放置于自己身边的行李箱自动向前滑动，这可能是汽车在向前加速引起的 D.水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时，应该在离目标还有一段水平距离时就开始投放物品 【答案】D 【解析】A.质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与速度大小无关。A错误； B.子弹从枪口射出后，它能在空中继续向前飞行，是因为子弹因为惯性而继续保持原来的运动状态，不存在惯性力。B错误； C.某同学在水平行驶的客车上，发现放置于自己身边的行李箱自动向前滑动，这可能是汽车在向前减速引起的。C错误； D.水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时，应该在离目标还有一段水平距离时就开始投放物品。由于惯性，救灾物资在水平方向仍会继续向前运动。D正确。 故选D。 9.中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是() A.淮南子齐俗训中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体都处于永恒的运动中 B.墨经中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动的原因 C.论衡效力篇中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性 D.韩非子观行中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消 【答案】B 【解析】A.位置具有相对性，“东家谓之西家，西家谓之东家”如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性，故A错误； B.“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确； C.惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，故C错误； D.“有乌获之劲，而不得人助，不能自举”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明相互作用力不是作用在同一个物体上的，作用效果不会抵消，故D错误。 故选B。 10.伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动原因。实验时，水平面上铺上不同的材料，将小车由斜面体的同一高度静止释放，经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是() A.通过该实验直接得出了牛顿第一定律 B.该实验说明，质量一定时作用力越小加速度越小 C.如果小车与水平面间没有摩擦力，则小车最终会停止 D.实验时，将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等 【答案】D 【解析】、牛顿第一定律是理想实验定律，不能由斜面实验直接得出，故A错误； B、牛顿第二定律表明，物体的质量一定时，作用力越小加速度越小，故B错误； C、摩擦力越小，则小球运动得越远，由此得出的结论是如果水平面光滑，小球受到的合外力为，则小球将沿着水平面一直运动下去，故C错误； D、控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同，故D正确。 故选：。 11.下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是() A.同一辆汽车，其速度越大惯性越大 B.地球自西向东自转，你向上跳起来后，还会落到原地 C.安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险 D.有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 【答案】BC 【解析】A.惯性只跟物体的质量有关，与其它因素无关，故A错误； B.跳起来的人仍然要保持原来的运动状态，故向上跳起来后，还会落到原地，故B正确； C.安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险，故C正确； D.向上抛出的物体，由于离开手之前就已经随着手运动，离开手后仍然能继续向上运动是由于惯性作用，而非是受到了向上的作用力。故D错误。 故选BC。 综合提升练 1．下列关于物理学的说法正确的是（　　） A．火箭在太空中飞行时违背了牛顿第三定律，因为在太空中没有空气可推 B．在国际单位制中，千克（）、米（）、秒（）是力学的三个基本单位 C．伽利略通过理想斜面实验说明了力是改变物体运动状态的原因 D．伽利略的斜面实验直接测量的是小球沿斜面滚下的位移和时间，验证位移与时间的正比关系 【答案】B 【解析】A．火箭在太空中飞行时，通过喷出燃料产生反作用力，遵循牛顿第三定律（作用力与反作用力定律），不依赖空气，故A错误； B．在国际单位制（SI）中，千克（）、米（）、秒（）是力学的三个基本单位，分别对应质量、长度和时间，故B正确； C．伽利略的理想斜面实验说明了物体在不受力时保持运动状态不变（惯性），为“力是改变物体运动状态的原因”提供了实验基础，但该表述更直接源于牛顿第一定律，故C错误； D．伽利略的斜面实验直接测量小球沿斜面滚下的位移和时间，验证了位移与时间的平方成正比，而非与时间的正比关系，故D错误。 故选B。 2.（2014·北京·高考真题）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】A 【解析】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意． 3．（2007·海南·高考真题）16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（  ） A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大 B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力 【答案】D 【解析】物体受的力越大，速度就越大，是亚里士多德的观点．A不符合题意；力是维持物体运动的原因，物体受力就会运动，不再受力了，它总会逐渐停下来，是亚里士多德的观点．B不符合题意；两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢，即重物比轻物下落快，是亚里士多德的观点．C不符合题意．伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因，故D符合题意． 4．（2025·河南·高考真题）野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 【答案】D 【解析】D．无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止，也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变，可知零件的重力势能保持不变，D正确； AB．对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动，AB错误； C．惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，C错误。 故选D。 5．（多选）（2012·新课标卷·高考真题）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力作用，物体只能处于静止状态 C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 【答案】AD 【解析】A．任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫着惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故A正确； B．没有力作用，物体可以做匀速直线运动，故B错误； C．惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动速度是改变的，故C错误； D．运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，故D正确． 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 牛顿第一定律 目录 1 3 考点一 对牛顿第一定律的理解 3 考向1：对力和运动关系的研究 3 考向2：牛顿第一定律的理解 4 考点二 惯性及其应用 5 考向1：惯性 5 考向2：惯性的应用 5 6 基础巩固练 6 综合提升练 9 核心考点 1.牛顿第一定律的内容：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。 2.惯性的理解：惯性是物体的固有属性，只与质量有关（质量越大，惯性越大），与物体是否受力、运动状态无关。 3.力与运动的关系：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（产生加速度的原因）。 4.伽利略理想斜面实验：通过“斜面实验”和“理想化推理”，得出“若没有摩擦力，物体将一直运动下去”的结论，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。 5.理想实验的科学方法：理解实验和推理相结合的科学研究方法。 考情透析 1.题型与难度：以选择题为主要考查形式，难度基础，属必考但得分率较高的基础概念题。 2.命题规律：常以物理学史（伽利略、亚里士多德观点对比）或生活实例（坐车急刹人向前倾、锤头松动、套紧）为背景，考查对惯性及力与运动关系的理解。 3.考查方向：侧重惯性的理解与辨析（如“质量大的物体惯性大”、“物体静止时也有惯性”）、力与运动关系的辨析（如“物体受力才运动”/“物体不受力就静止”等错误观点的澄清）、伽利略实验的思想方法（实验与推理结合，理想实验法）。 素养对接 1.理想实验法：通过伽利略的斜面实验，理解实验事实与逻辑推理相结合这一重要的科学研究方法，培养“理想实验”的模型建构思想。 2.科学推理：从牛顿第一定律推导出：力是改变物体运动状态的原因，当物体所受合外力为零时，保持静止或匀速直线运动状态不变。 3.科学论证：能用牛顿第一定律对亚里士多德的错误观点进行批判，并基于事实与推理构建正确的运动观。 4.假设与验证：通过“假设没有摩擦力，物体将如何运动”的假设推理，培养科学的猜想与验证能力。 学习目标 1.知识目标：能准确说出牛顿第一定律的内容及物理意义；能说出惯性的定义及影响因素；能区分力是“维持”还是“改变”运动状态；能说出伽利略理想斜面实验的结论及意义。 2.能力目标： 概念辨析能力：能正确判断日常生活中哪些现象体现了惯性（如急刹车人前倾），并能区分“力是维持运动的原因”与“力是改变运动的原因”两种观点的本质差异。 模型建构能力：理解伽利略实验中“光滑斜面”是理想化的物理模型，能将现实中的粗糙斜面抽象为理想情境进行推理。 批判性思维：能对他人的错误观点（如亚里士多德“力是维持运动的原因”）进行基于物理规律的辨析与驳斥。 备考建议 1.深刻理解惯性的“唯一”属性： “惯性只与质量有关” 是命题绝对核心。能辨析“速度越大惯性越小”、“惯性是一种力”等常见混淆表述。 所有“利用惯性”或“防止惯性”的现象（如套紧锤头、系安全带、跳远助跑），都只为考查“惯性是物体固有属性，质量决定惯性大小”。 2.熟记伽利略理想实验的结论与意义： 伽利略否定了亚里士多德的错误观点（力是维持运动的原因），建立了正确的运动观（力是改变运动状态的原因）。 “理想实验法” 是本考点在科学方法层面的重点考查内容，必须能说出其与“真实实验”的区别（理想化条件，如光滑、无摩擦）。 3.辨析“力与运动”关系的典型误区： 易错点：看到“物体在运动”就认为“一定有力在作用”；看到“物体静止”就认为“一定不受力”。实际上，物体不受力或合外力为零时，也可以做匀速直线运动。 训练建议：结合生活实例（如冰壶在冰面上滑行、抛出的物体在空中运动）进行判断，强化“力不是维持运动”的观念。 4.关注物理学史中的“科学方法”： 遇到物理学史类选择题，主要关注伽利略的贡献（推翻亚里士多德，提出实验+推理的理想实验法），理解实验事实与逻辑推理是如何结合的。重点记忆“伽利略理想斜面实验”的结论。 考点一 对牛顿第一定律的理解 【必备知识回顾】 1．牛顿第一定律 (1)内容：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。 (2)意义： ①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 ②揭示了运动与力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。 (3)适用范围：惯性参考系。如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。 【重难模型精讲】 考向1：对力和运动关系的研究 【典例1】(2026·北京市·月考试卷)伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图、图分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是() A.图通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动的结论 B.图中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量时间 C.图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验能直接观察到小球达到等高 D.图的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的结论 考向2：牛顿第一定律的理解 【典例2】(2026·广东省·单元测试)正在匀加速行驶的汽车，如果作用在汽车上的一切外力突然消失，那么汽车将() A.做匀速直线运动 B.立即停下来 C.先慢下来，然后停止 D. 做匀减速直线运动 【变式训练与拓展】 【变式1】(2026·江苏省南京市·月考试卷)在探究物体运动的原因时，伽利略利用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明() A.如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B.即使没有摩擦，小球最终也一定会停下来 C.力不是维持物体运动的原因 D.如果物体不受力的作用就不会运动 【变式2】(2025·北京市市辖区·月考试卷)下列对运动的认识不正确的是() A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止 B.伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快 C.牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因 D.伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去 【变式3】(2025·北京市·模拟题)关于力的作用效果，下列说法不正确的是() A.力可以使物体产生加速度 B.力可以对物体做功 C.力可以对物体产生冲量 D.物体做匀速直线运动需要力来维持 【方法规律】 对牛顿第一定律的说明： (1)明确惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性。 (2)揭示力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。 (3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受力时的状态，而物体不受力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合力等于零，与物体不受力时的表现是相同的。 (4)与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。 考点二 惯性及其应用 【必备知识回顾】 惯性 (1)定义：物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。 【重难模型精讲】 考向1：惯性 【典例3】(2025·江苏省无锡市·期中考试)东汉王充在论衡状留篇中记述了球的运动：“圆物投之于地，东西南北，无之不可；策杖叩动，才微辄停”。关于运动和力的关系，下列说法中正确的是() A.力是维持物体运动的原因 B.力是改变物体惯性大小的原因 C.力是改变物体位置的原因 D.力是改变物体运动状态的原因 考向2：惯性的应用 【典例4】(2026·云南省·月考试卷)某同学将一支圆珠笔绑在一根细绳的下端，细绳的上端用胶布固定在地铁的竖直扶手上。地铁沿平直轨道运动，在某段时间内，细绳和笔相对车厢静止，该同学用手机拍摄的一张照片如图所示，照片的拍摄方向跟地铁前进方向垂直。由此判断该地铁在此段时间内，可能() A.向左加速驶出地铁站 B.向左减速驶入地铁站 C.向右加速驶出地铁站 D.向右减速驶入地铁站 【变式训练与拓展】 【变式4】(2025·江苏省·期中考试)关于物体的惯性，下列说法中正确的是() A.骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡 B.子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯性也减小 C.物体惯性的大小，由物体质量的大小决定 D.物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大 【变式5】(2025·安徽省·月考试卷)关于惯性和物体间的相互作用力，下列说法正确的是() A.两辆相同的汽车，速度大的惯性大，速度小的惯性小 B.物体间的相互作用力，只有在物体都静止的时候大小才相等 C.大人拉动小孩的时候，自己不动，是因为大人拉小孩的力大于小孩拉大人的力 D.乒乓球可以被轻易扣杀，铅球却很难被掷得更远，是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大 【变式6】(2026·江苏省泰州市·其他类型)下列关于惯性说法正确的是() A.物体的加速度越大，其惯性越大 B.物体的质量越大，其惯性越大 C.物体的合外力越大，其惯性越大 D.只有物体运动状态改变时，物体才具有惯性 【方法规律】 惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)不变。 (2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。 基础巩固练 1．（2025·湖南娄底·模拟预测）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．一切物体都有惯性 B．惯性是一种力 C．力是维持物体运动状态的原因 D．物体运动状态发生改变不需要力 2．（2025·辽宁沈阳·一模）下列说法中与物理学史实不符的是（　　） A．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 B．牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因 C．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性 D．牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的 3.下列说法正确的是() A.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大 B.小球在做自由落体运动时，惯性就不存在了 C.物体的惯性只和质量有关，质量大惯性大，质量小惯性小 D.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力 4.关于图片中涉及到的实验和物理思想方法，说法错误的是() A.图甲，作用在水桶上的两个力的效果与一个力的效果相同，体现了等效替代的思想方法 B.图乙，伽利略利用图中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因 C.图丙，借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想方法 D.图丁，通过把物体匀变速直线运动的图像分成小段，来求一段时间内的位移，运用了微元求和的思想方法。 5.伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律．伽利略的斜面实验如图所示程序如下： 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 两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去 请按程序先后排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论． 下列选项正确的是数字表示上述程序的号码() A.事实事实推论推论 B.事实推论推论推论 C.事实推论推论推论 D.事实推论推论推论 6.如图所示是一张羽毛和苹果在真空环境中自由下落的频闪照片。照片中显示的现象说明了() A.在真空环境下下落，羽毛和苹果具有相同的惯性 B.在真空环境下下落，羽毛和苹果具有相同的加速度 C.如果在空气中下落，羽毛比苹果下落慢，说明羽毛受到的重力变小了 D.如果在空气中下落，羽毛比苹果下落慢，说明苹果的惯性变大 7.下列关于力、运动状态和惯性的说法正确的是() A.亚里士多德最早提出力不是维持物体运动的原因 B.伽利略根据理想实验得出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去 C.高速公路上汽车限速，这是由于汽车速度越大惯性越大 D.物体不受力的作用，运动状态也能发生变化 8.应用牛顿第一定律可以解释一些生产生活中的物理现象或解决实际问题，下列说法中正确的是() A.物体运动速度越大，其惯性也越大 B.子弹从枪口射出后，它能在空中继续向前飞行，是因为子弹受到了惯性力的作用 C.某同学在水平行驶的客车上，发现放置于自己身边的行李箱自动向前滑动，这可能是汽车在向前加速引起的 D.水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时，应该在离目标还有一段水平距离时就开始投放物品 9.中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是() A.淮南子齐俗训中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体都处于永恒的运动中 B.墨经中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动的原因 C.论衡效力篇中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性 D.韩非子观行中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消 10.伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动原因。实验时，水平面上铺上不同的材料，将小车由斜面体的同一高度静止释放，经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是() A.通过该实验直接得出了牛顿第一定律 B.该实验说明，质量一定时作用力越小加速度越小 C.如果小车与水平面间没有摩擦力，则小车最终会停止 D.实验时，将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等 11.下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是() A.同一辆汽车，其速度越大惯性越大 B.地球自西向东自转，你向上跳起来后，还会落到原地 C.安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险 D.有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 综合提升练 1．下列关于物理学的说法正确的是（　　） A．火箭在太空中飞行时违背了牛顿第三定律，因为在太空中没有空气可推 B．在国际单位制中，千克（）、米（）、秒（）是力学的三个基本单位 C．伽利略通过理想斜面实验说明了力是改变物体运动状态的原因 D．伽利略的斜面实验直接测量的是小球沿斜面滚下的位移和时间，验证位移与时间的正比关系 2.（2014·北京·高考真题）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 3．（2007·海南·高考真题）16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（  ） A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大 B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力 4．（2025·河南·高考真题）野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 5．（多选）（2012·新课标卷·高考真题）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力作用，物体只能处于静止状态 C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 学科网（北京）股份有限公司 $