第14讲 牛顿第一定律（讲义，全国通用）物理初升高衔接

第14讲 牛顿第一定律 预习目标 知识回顾 1. 回顾初中阻力对物体运动的影响实验，掌握控制变量法、科学推理法的应用，衔接高中力与运动的核心关系。 2. 了解人类对力与运动关系的探索历程，区分亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿的核心观点，建立科学的运动认知。 3. 精准理解牛顿第一定律的内容、物理意义与适用条件，明确力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因。 4. 掌握惯性的定义、核心性质与唯一量度，区分惯性与惯性定律，能辨析生活中的惯性现象。 5. 熟练掌握伽利略理想斜面实验的原理、推理逻辑，攻克力与运动关系的易错题型。 6. 能结合惯性知识解释生活现象、判断运动状态变化，解决惯性相关的选择、辨析、应用类题目。 1. 阻力对物体运动的影响实验：让同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下，使小车到达水平面时初速度相同；通过改变水平面粗糙程度，改变小车所受阻力大小。实验结论：水平面越光滑，小车受到阻力越小，运动距离越远，速度减小越慢；科学推理：若水平面绝对光滑（小车不受阻力），小车将保持匀速直线运动状态。 2. 牛顿第一定律（初中基础）：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。该定律是通过实验推理得出，无法直接用实验验证。 3. 惯性基础概念：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性。惯性是物体固有属性，只与质量有关，质量越大惯性越大，与速度、受力情况无关。 4. 基础认知误区：物体的运动不需要力维持；惯性不是力，不能说“受到惯性”“惯性力”，只能说“具有惯性”“由于惯性”；速度为零的物体依然具有惯性。 新知导图 预习精讲 想一想 生活中我们常常看到：推桌子桌子动，撤去推力桌子停下，古人因此认为“力是维持物体运动的原因”；滑冰运动员停止蹬冰后，仍能向前滑行很远；汽车刹车后不会立刻停下，而是继续向前运动一段距离。 为什么受力物体运动，撤去力后物体不一定立刻静止？物体的运动到底需不需要力来维持？不同物体运动状态改变的难易程度为什么不同？本节课我们追溯物理学史，深度拆解牛顿第一定律与惯性的核心规律，彻底理清力与运动的本质关系。 知识点01 力与运动关系的探索历程 1. 亚里士多德（古希腊）——错误经典观点 核心结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。 认知局限：仅凭生活直觉总结规律，忽略了摩擦力的阻碍作用，错误认为 。 2. 伽利略——理想斜面实验 （1）实验过程：让小球沿斜面由静止滚下，冲上另一侧斜面；若无摩擦，小球将上升到原来释放的高度；减小另一侧斜面倾角，小球仍能到达原高度，但运动距离更远；将斜面放平至水平面，小球将永远匀速运动下去。 （2）核心推论： ，阻碍物体运动的是摩擦力。 （3）实验方法：理想实验法（科学推理法），以真实实验为基础，忽略次要因素（摩擦），通过逻辑推理得出理想状态下的物理规律，是物理学核心研究方法。 3. 笛卡儿——理论完善 补充结论：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。进一步完善了匀速直线运动的运动规律，为牛顿第一定律奠定基础。 4. 牛顿——总结定论 在伽利略、笛卡儿等人的研究基础上，系统总结出力与运动的完整关系，提出牛顿第一定律，构建经典力学运动基础。 ★特别提醒 1.伽利略理想实验无法在现实中完成，不存在绝对光滑的斜面，实验结论由逻辑推理得出，并非实验直接现象。 2.亚里士多德的观点错误核心：混淆了“维持运动”和“改变运动”的受力本质，忽略阻力影响。 【即学即练】 1．（25-26高一下·安徽滁州·开学考试）下列说法符合物理学史实的是（　　） A．亚里士多德认为重物与轻物下落得一样快 B．笛卡尔最早指出力是维持物体运动的原因 C．伽利略利用斜面实验和逻辑推理研究出了自由落体的运动规律 D．牛顿首先建立起来描述运动所需的平均速度、瞬时速度、加速度等概念 2．（25-26高一上·河南许昌·期末）伽利略是意大利伟大的物理学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的建立奠定了基础。理想斜面实验如图所示，它的意义在于（　　） A．证明了力不是维持物体运动的原因 B．证明了物体的运动需要力来维持 C．证明了沿斜面滚下的小球，能滚到另一个斜面上相同的高度 D．证明了沿斜面滚下的小球，到了水平面上就做匀速直线运动 3．（25-26高二上·新疆·学业考试模拟）理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其步骤如下。 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，小球将沿水平面做持续的匀速运动 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（　　） A．①是事实，②③④是推论 B．②是事实，①③④是推论 C．③是事实，①②④是推论 D．④是事实，①②③是推论 知识点02 牛顿第一定律 1.内容 一切物体总保持 ，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2.解读 （1）适用范围：适用于 ，仅在惯性参考系中成立，不适用于微观粒子、高速运动场景。 （2）成立条件：理想条件为 ；现实中等效条件为 ，两种情况运动规律一致。 （3）运动规律：不受外力/合外力为零时，原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持匀速直线运动，两种状态不会同时存在。 3. 力与运动的本质关系 （1）力不是维持物体运动的原因：物体的运动不需要力支撑，无外力时物体可保持匀速直线运动。 （2）力是改变物体运动状态的原因：运动状态改变即速度改变（大小变、方向变、大小方向均变），速度变化产生加速度，因此力是产生加速度的原因。 4. 定律本质特点 牛顿第一定律是 的结论，无法通过现实实验直接验证，是经典力学的基础定律，揭示了物体的固有属性——惯性。 ★特别提醒 1.物体运动状态不变≠不受力，合外力为零时运动状态同样保持不变。 2.速度不变则运动状态不变，只要速度大小或方向任意一个改变，运动状态即发生改变。 【即学即练】 1．（25-26高一上·陕西商洛·期末）如图所示，小车在水平推力作用下向前匀速运动，下列说法正确的是（    ） A．小车所受重力与水平面受到的压力是一对平衡力 B．小车在水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力 C．人对小车的推力大于小车对人的推力 D．撤去推力后，小车最终停下来说明运动需要力来维持 2．（25-26高一上·广东江门·期末）如图所示是儿童喜欢玩的滑板车，下列说法正确的是（    ） A．儿童站在滑板车上静止时，儿童没有受到力的作用 B．儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是维持物体运动状态的原因 C．儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车没有受到力的作用 D．儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢，说明力是改变物体运动状态的原因 3．（25-26高一上·福建宁德·期末）中国古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合，《墨经》中指出：“力，形之所以奋也”，意思是力可以使物体运动起来。结合牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．有力作用物体一定处于运动状态 B．没有力作用物体就一定处于静止状态 C．力是改变物体运动状态的原因 D．力是维持物体运动状态的原因 知识点03 惯性 1. 惯性定义 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。 。 2. 惯性的唯一量度 是惯性大小的唯一量度。惯性大小只与物体质量有关：质量越大，惯性越大，运动状态越难改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。 核心误区：惯性大小与物体速度、受力情况、运动状态、所处位置均无关。 3. 惯性的核心性质 （1）普遍性： ，无论物体静止、运动、受力、失重，惯性始终存在，不会消失。 （2）固有性：惯性是物体本身的固有属性，不是力，不依赖外界条件。 （3）无关性：与运动速度、受力大小、运动状态、地理位置均无关。 4. 惯性的两种表现形式 （1）平衡状态（不受力/合外力为0）：惯性表现为保持原有运动状态不变，静止则恒静，运动则匀速。 （2）非平衡状态（受合外力）：惯性表现为阻碍运动状态的改变，惯性越大，运动状态改变越缓慢。 5. 惯性与惯性定律的区别 惯性：物体的固有属性，无条件、始终存在；惯性定律（牛顿第一定律）：物体不受力时的运动规律，有条件、是物理定律。 ★特别提醒 规范表述：只能说“物体具有惯性”“由于惯性物体保持原有运动状态”；严禁说“受到惯性”“惯性力”“惯性作用”。 【即学即练】 1．（26-27高一·全国·初升高衔接）如图，圆柱形羽毛球筒的两端开口，里面中间部位有个羽毛球。为了取出该羽毛球，一手扶着球筒的中部，另一手用力反复击打球筒的左端，羽毛球会从筒的______（选填“左”或“右”）端出来，这是利用了______的惯性取出羽毛球。 2．（25-26高一上·山东青岛·期末）（多选）有关生活中的一些现象，从牛顿第一定律角度分析，下列说法正确的是（　　） A．火车比轿车加速慢，是因为火车惯性比轿车惯性大 B．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明速度越大惯性越大 C．汽车转弯后前进方向发生了改变，是因为汽车受到了外力作用 D．汽车在雪地上要低速行驶，是为了减小汽车的惯性，使行驶更安全 3．（26-27高一·全国·初升高衔接）水平放置的密闭玻璃管内充有水，如图所示，中间有一个小气泡，当玻璃管突然沿水平方向向右运动时，关于水中气泡的运动情况和解释正确的是（　　） A．由于气泡具有惯性，气泡会停留在玻璃管的右端 B．由于气泡具有惯性，气泡会停留在玻璃管的左端 C．由于气泡的惯性比水小，气泡会被水挤到玻璃管的右端 D．由于气泡的惯性比水小，气泡会被水挤到玻璃管的左端 题型速练 题型01 伽利略理想斜面实验辨析 明确实验本质：真实实验+科学推理；核心逻辑：无摩擦→小球等高回落→斜面放平→匀速运动；核心结论：否定力是维持运动的原因，掌握实验方法与推理思路。 【例1】（24-25高一上·北京延庆·期末）伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（　　） A．物体每次运动的路程是相同的 B．力不是维持物体运动的原因 C．如果物体不受到力，就不会运动 D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【小试牛刀】 1．（25-26高三上·广东惠州·阶段检测）图（a）、（b）是伽利略的两个斜面实验，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。下列说法正确的是（　　） A．图（a）中的斜面需要光滑 B．图（a）中通过研究小球在斜面上的运动，推理出自由落体运动规律 C．图（b）中斜面没有摩擦，小球上升到等高的位置是真实的实验结果 D．图（b）实验推翻了力是维持物体运动状态的原因，并得出了牛顿第一定律 2．（24-25高一上·全国·课后作业）伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列符合实验事实的是（　　） A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面 B．小球会上升到原来释放时的高度 C．减小斜面的倾角θ，小球仍然能到达原来的高度 D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去 3．（24-25高一上·辽宁·期末）（多选）伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因” B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 题型02 牛顿第一定律规律应用 两步判断： （1）判断物体受力状态（不受力/合外力为0/受合外力）； （2）匹配运动规律：不受力/合力为0→运动状态不变，受合力→运动状态改变。牢记“力改状态、不维持运动”核心逻辑。 【例2】（24-25高一上·江苏常州·期末）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 【小试牛刀】 1．（25-26高一上·江苏常州·期末）在今年的巴黎奥运会上，中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军，创造了新的历史。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，下列说法正确的是（　　） A．球被击打回，是因为有力改变了物体的运动状态 B．飞来的网球需要动力维持 C．在球拍击中球之前，球的运动状态始终不变 D．球的惯性随着球速的变化而变化 2．（25-26高一上·安徽铜陵·期末）2025年6月22日，长三角龙舟邀请赛暨第二届安徽铜陵大通古镇龙舟赛圆满落幕。比赛中当运动员用船桨向后划水时，下列说法正确的是（　　） A．匀速前进时，船桨对水没有作用力，水也不对船桨产生作用力 B．匀速前进时，船桨对水的作用力和水对船桨的作用力是一对平衡力 C．冲刺过程中，船桨对水的作用力与水对船桨的作用力大小相等 D．冲刺过程中，运动员用船桨向后划水的力越大，龙舟的惯性就越大 3．（25-26高一上·江西九江·期末）（多选）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以通过实验直接验证 B．物体的运动状态改变，其惯性一定会发生改变 C．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因 D．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因 题型03 惯性现象辨析与应用 三步分析法： （1）确定研究对象原有运动状态； （2）判断物体哪部分受力改变状态； （3）剩余部分因惯性保持原状态，结合质量判断惯性大小，规避惯性相关话术错误。区分惯性的利用与危害防范。 【例3】（24-25高一上·天津滨海新区·期末）关于惯性的下列说法正确的是（　　） A．乒乓球容易被迅速抽杀，是因为乒乓球惯性小 B．空间站中的物体由于处于失重状态会失去惯性 C．静止的火车起动十分缓慢，说明火车静止时惯性较大 D．安全行驶避免超速，超速时汽车（含车里的人和物）的惯性增大 【小试牛刀】 1．（25-26高一上·四川绵阳·期末）从第46届世乒赛开始，比赛用球直径从之前的38mm改为40mm，使球速变慢、旋转减缓，增多了比赛的回合，提高比赛观赏性。对此的分析，正确的是（　　） A．由于球速变慢，惯性变大 B．由于球速变慢，惯性变小 C．由于乒乓球质量增大，惯性变大 D．由于乒乓球质量增大，惯性变小 2．（24-25高一上·江苏盐城·期中）下列说法中正确的是（　　） A．物体静止时没有惯性 B．一个小球被竖直向上抛出后能继续上升，是因为受到向上的推力 C．运动越快的汽车越不容易停下来是因为汽车运动得越快，惯性越大 D．超载卡车不容易停下来，是因为卡车质量越大，惯性越大 3．（24-25高一上·北京顺义·阶段检测）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是（　　） A．车速越大，它的惯性越大 B．质量越大，它的惯性越大 C．路程越大，它的惯性越大 D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 基础过关 1．（26-27高一·全国·初升高衔接）关于运动和力，下列说法中正确的是（　　） A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推力小于课桌受到的摩擦力 B．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用 C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态 D．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的 2．（26-27高一·全国·初升高衔接）一辆电动车在平直公路上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．运动状态改变，受力不平衡 B．运动状态改变，受力平衡 C．运动状态不变，受力不平衡 D．运动状态不变，受力平衡 3．（26-27高一·全国·初升高衔接）对生活中的一些惯性现象，下列说法正确的是（　　） A．静止的物体没有惯性 B．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性 C．抛出的排球还会在空中运动一段时间，是因为排球受到惯性力的作用 D．正在向前行驶的客车突然刹车，车上的乘客身体会向前倾 4．（26-27高一·全国·初升高衔接）人们有时要利用惯性，有时要防止惯性。下列属于防止惯性带来危害的是（　　） A．拍打衣服，把灰尘拍去 B．驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止被追尾时造成伤害 C．跳远时快速助跑 D．锤头松了，把锤柄的一端在地上敲击几下就紧了 5．（2025高一下·贵州·学业考试）李玲在杭州亚运会上夺得女子撑杆跳高金牌。如图所示，从撑杆起跳到安全着垫的过程中，李玲的惯性（     ） A．始终不变 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 6．（2026·安徽合肥·二模）图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 7．（25-26高一上·福建福州·阶段检测）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不符合历史事实的是（　　） A．牛顿认为，物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 B．笛卡尔指出：不受力的物体将做匀速直线运动 C．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 D．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 8．（25-26高一下·河北保定·开学考试）如图所示，工人施工时发现锤头松动，便用力将锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是（   ） A．该现象与牛顿第一定律相关，锤头的速度越大其惯性就越大 B．该现象与牛顿第一定律相关，锤头的质量越大其惯性就越大 C．该现象与牛顿第三定律相关，撞击过程中锤头对锤柄的作用力大于锤柄对锤头的作用力 D．该现象与牛顿第三定律相关，撞击过程中锤柄对锤头的作用力大于锤头对锤柄的作用力 9．（25-26高一上·江西上饶·阶段检测）（多选）如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（    ） A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” B．越大的苹果由于惯性越大，越容易完成该实验 C．该实验原理主要是利用了苹果的惯性 D．筷子受到锤子向上的作用力 10．（25-26高一上·浙江台州·期末）（多选）关于物理教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1，汽车的速度变化量越大，则加速度a也越大 B．图2，F的作用效果与、共同的作用效果相同，则F等于、的合力 C．图3，伽利略用实验和逻辑推理间接验证小球自由下落的速度与所用时间成正比 D．图4，牛顿第一定律也叫作惯性定律，在非惯性系中也成立，可用实验直接验证 11．（24-25高一上·广东广州·期末）（多选）下列关于牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律的认识，正确的是（　　） A．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 B．在地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性 C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同 D．作用力和反作用力的合力为零，作用效果相互抵消 能力提升 12．（24-25高一下·浙江丽水·期中）伽利略创造性地设计了如图（a）、（b）的两个斜面实验，下列说法正确的是（　　） A．图（a）是为了便于测量速度 B．图（a）可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 C．图（b）的结论可以由实际实验直接获得 D．图（b）可得出力是维持物体运动的原因 13．（25-26高一上·浙江杭州·期末）下列有关物体运动与力的表述正确的是（　　） A．伽利略的“理想实验”表明，力是维持物体运动的原因 B．地球自西向东自转，人竖直向上跳起来后，还会落到原地 C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体速度越大，其惯性越大 D．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 14．（24-25高二上·云南·期末）关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．动车高速行驶时的惯性比静止时大 B．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性 C．货车满载时质量比空载时质量大，故满载时惯性大 D．我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大 15．（26-27高一·全国·初升高衔接）下列关于力与运动的分析，说法正确的是（　　） A．竖直向上抛出的小球，到达最高点时速度为零，此时小球受力平衡 B．静止在水平地面的箱子，用力推但没有推动，推力小于箱子受到的摩擦力 C．汽车在平直路面匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力 D．沿斜面向上用力把物体匀速推到顶端，推力和摩擦力是一对平衡力 16．（24-25高三下·河南开封·开学考试）天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开，弹开的水球相对于“天宫”做匀速直线运动。对于该实验说法正确的是（　　） A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的 B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力 C．此实验中水球体积越大其惯性越大 D．在梦天实验舱内可做实验直接验证牛顿第一定律 17．（25-26高三上·广东湛江·开学考试）一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则该气泡（相对于容器）（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．静止不动 D．无法判断 18．（25-26高一上·安徽宣城·期末）伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验。下列说法正确的是（   ） A．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” B．图甲实验利用斜面是为了“冲淡重力”，延长小球下滑的时间以便测量 C．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 D．随着科技发展，完全可以通过实验替代图乙实验结合逻辑推理的方式得出结论 19．（25-26高一上·浙江衢州·期末）如图1所示，一辆风扇小车，打开风扇开关，小车由静止开始运动，下列说法正确的是（   ） A．小车运动是因为空气对风扇的作用力大于风扇对空气的作用力 B．空气对风扇的作用力与风扇对空气的作用力大小始终相等 C．若行进中电路突发故障，风扇停止转动，小车立即停止运动 D．如图2所示，小车上加垂直风向的挡板，开启风扇，小车仍能前进 20．（25-26高一上·广西梧州·阶段检测）关于牛顿运动定律下列说法中正确的是（　　） A．地球由西向东自转，你竖直向上跳起来以后，不会落在原地 B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，它们互相平衡 C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 D．被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 21．（25-26高一上·广东佛山·期末）（多选）关于粤教版物理必修1教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，利用光电门和数字计时器直接测量出小球通过光电门时的瞬时速度 B．图乙中，通过光点在屏上位置的变化反映出硬木板发生了形变 C．图丙中，F1和F2共同作用的效果与F作用的效果相同，可相互替代 D．图丁中，伽利略通过实验直接得出“物体的运动不需要力来维持”的结论 22．（25-26高一上·广西玉林·阶段检测）（多选）2018年5月28日，习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话中，引用了《墨经·经上》中的名句“力，形之所以奋也”，此名句的意思是指“力是物体由静止到运动、运动到静止的原因”。下列关于力和运动的说法错误的是（　　） A．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 B．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 C．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 D．一个运动的物体，如果不再受拉力了，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” 23．（25-26高一上·湖北·阶段检测）（多选）下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是（　　） A．在平直轨道上匀速运动的火车车厢内，你竖直向上跳起来后，还会落到原地 B．安全带在汽车刹车时可以减小人的惯性，从而防止发生危险 C．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 D．匀速直线飞行的飞机投弹时，在炸弹未落地时始终在飞机的正下方（忽略空气阻力） 挑战一刻 24．如图所示，某学习小组将两绿色乒乓球放在两塑料盒中，上面塑料盒盛满水，下面塑料盒是空的，然后用细线将乒乓球分别系于塑料盒的上、下底部，当塑料盒静止时，细线均伸直处于竖直方向，现使两塑料盒以一定加速度一起向右匀加速运动，则此时P、Q两球相对塑料盒（　　） A．P球向右偏移 B．两球均向左偏移 C．Q球向右偏移 D．两球均向右偏移 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14讲 牛顿第一定律 预习目标 知识回顾 1. 回顾初中阻力对物体运动的影响实验，掌握控制变量法、科学推理法的应用，衔接高中力与运动的核心关系。 2. 了解人类对力与运动关系的探索历程，区分亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿的核心观点，建立科学的运动认知。 3. 精准理解牛顿第一定律的内容、物理意义与适用条件，明确力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因。 4. 掌握惯性的定义、核心性质与唯一量度，区分惯性与惯性定律，能辨析生活中的惯性现象。 5. 熟练掌握伽利略理想斜面实验的原理、推理逻辑，攻克力与运动关系的易错题型。 6. 能结合惯性知识解释生活现象、判断运动状态变化，解决惯性相关的选择、辨析、应用类题目。 1. 阻力对物体运动的影响实验：让同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下，使小车到达水平面时初速度相同；通过改变水平面粗糙程度，改变小车所受阻力大小。实验结论：水平面越光滑，小车受到阻力越小，运动距离越远，速度减小越慢；科学推理：若水平面绝对光滑（小车不受阻力），小车将保持匀速直线运动状态。 2. 牛顿第一定律（初中基础）：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。该定律是通过实验推理得出，无法直接用实验验证。 3. 惯性基础概念：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性。惯性是物体固有属性，只与质量有关，质量越大惯性越大，与速度、受力情况无关。 4. 基础认知误区：物体的运动不需要力维持；惯性不是力，不能说“受到惯性”“惯性力”，只能说“具有惯性”“由于惯性”；速度为零的物体依然具有惯性。 新知导图 预习精讲 想一想 生活中我们常常看到：推桌子桌子动，撤去推力桌子停下，古人因此认为“力是维持物体运动的原因”；滑冰运动员停止蹬冰后，仍能向前滑行很远；汽车刹车后不会立刻停下，而是继续向前运动一段距离。 为什么受力物体运动，撤去力后物体不一定立刻静止？物体的运动到底需不需要力来维持？不同物体运动状态改变的难易程度为什么不同？本节课我们追溯物理学史，深度拆解牛顿第一定律与惯性的核心规律，彻底理清力与运动的本质关系。 知识点01 力与运动关系的探索历程 1. 亚里士多德（古希腊）——错误经典观点 核心结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。 认知局限：仅凭生活直觉总结规律，忽略了摩擦力的阻碍作用，错误认为 力是维持物体运动的原因 。 2. 伽利略——理想斜面实验 （1）实验过程：让小球沿斜面由静止滚下，冲上另一侧斜面；若无摩擦，小球将上升到原来释放的高度；减小另一侧斜面倾角，小球仍能到达原高度，但运动距离更远；将斜面放平至水平面，小球将永远匀速运动下去。 （2）核心推论： 力不是维持物体运动的原因 ，阻碍物体运动的是摩擦力。 （3）实验方法：理想实验法（科学推理法），以真实实验为基础，忽略次要因素（摩擦），通过逻辑推理得出理想状态下的物理规律，是物理学核心研究方法。 3. 笛卡儿——理论完善 补充结论：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。进一步完善了匀速直线运动的运动规律，为牛顿第一定律奠定基础。 4. 牛顿——总结定论 在伽利略、笛卡儿等人的研究基础上，系统总结出力与运动的完整关系，提出牛顿第一定律，构建经典力学运动基础。 ★特别提醒 1.伽利略理想实验无法在现实中完成，不存在绝对光滑的斜面，实验结论由逻辑推理得出，并非实验直接现象。 2.亚里士多德的观点错误核心：混淆了“维持运动”和“改变运动”的受力本质，忽略阻力影响。 【即学即练】 1．（25-26高一下·安徽滁州·开学考试）下列说法符合物理学史实的是（　　） A．亚里士多德认为重物与轻物下落得一样快 B．笛卡尔最早指出力是维持物体运动的原因 C．伽利略利用斜面实验和逻辑推理研究出了自由落体的运动规律 D．牛顿首先建立起来描述运动所需的平均速度、瞬时速度、加速度等概念 【答案】C 【解析】A．亚里士多德的观点是重物比轻物下落得更快，认为轻重物体下落一样快的是伽利略，故A错误； B．最早提出“力是维持物体运动的原因”的是亚里士多德，笛卡尔的贡献是补充了伽利略的运动观点，指出不受力的物体将保持匀速直线运动状态，故B错误； C．伽利略为了克服自由落体运动时间过短难以测量的问题，利用斜面实验“冲淡”重力作用，结合逻辑推理外推得到了自由落体的运动规律，故C正确； D．首先建立平均速度、瞬时速度、加速度等运动学概念的是伽利略，牛顿的主要贡献是总结力学三大定律、万有引力定律等，故D错误。 故选C。 2．（25-26高一上·河南许昌·期末）伽利略是意大利伟大的物理学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的建立奠定了基础。理想斜面实验如图所示，它的意义在于（　　） A．证明了力不是维持物体运动的原因 B．证明了物体的运动需要力来维持 C．证明了沿斜面滚下的小球，能滚到另一个斜面上相同的高度 D．证明了沿斜面滚下的小球，到了水平面上就做匀速直线运动 【答案】A 【解析】伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态。 故选A。 3．（25-26高二上·新疆·学业考试模拟）理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其步骤如下。 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，小球将沿水平面做持续的匀速运动 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（　　） A．①是事实，②③④是推论 B．②是事实，①③④是推论 C．③是事实，①②④是推论 D．④是事实，①②③是推论 【答案】B 【解析】伽利略的理想实验是以经验事实为基础，通过一定的实际实验，再运用分析推理得出结论的。之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的。但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实际过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映。本题实验的四个步骤中，只有②是经验事实，①③④都是推论。 故选B。 知识点02 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 ，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2.解读 （1）适用范围：适用于 宏观、低速运动的物体 ，仅在惯性参考系中成立，不适用于微观粒子、高速运动场景。 （2）成立条件：理想条件为 不受任何外力作用 ；现实中等效条件为 物体所受合外力为0 ，两种情况运动规律一致。 （3）运动规律：不受外力/合外力为零时，原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持匀速直线运动，两种状态不会同时存在。 3. 力与运动的本质关系 （1）力不是维持物体运动的原因：物体的运动不需要力支撑，无外力时物体可保持匀速直线运动。 （2）力是改变物体运动状态的原因：运动状态改变即速度改变（大小变、方向变、大小方向均变），速度变化产生加速度，因此力是产生加速度的原因。 4. 定律本质特点 牛顿第一定律是 实验+科学推理 的结论，无法通过现实实验直接验证，是经典力学的基础定律，揭示了物体的固有属性——惯性。 ★特别提醒 1.物体运动状态不变≠不受力，合外力为零时运动状态同样保持不变。 2.速度不变则运动状态不变，只要速度大小或方向任意一个改变，运动状态即发生改变。 【即学即练】 1．（25-26高一上·陕西商洛·期末）如图所示，小车在水平推力作用下向前匀速运动，下列说法正确的是（    ） A．小车所受重力与水平面受到的压力是一对平衡力 B．小车在水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力 C．人对小车的推力大于小车对人的推力 D．撤去推力后，小车最终停下来说明运动需要力来维持 【答案】B 【解析】A．小车所受重力作用在小车上，水平面受到的压力作用在水平面上，二力作用对象不同，不是一对平衡力，故A错误； B．小车匀速运动，水平方向合力为零，推力与阻力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，是一对平衡力，故B正确； C．人对小车的推力与小车对人的推力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误； D．撤去推力后小车停下是因受阻力作用，说明力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动的原因，故D错误； 故选B。 2．（25-26高一上·广东江门·期末）如图所示是儿童喜欢玩的滑板车，下列说法正确的是（    ） A．儿童站在滑板车上静止时，儿童没有受到力的作用 B．儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是维持物体运动状态的原因 C．儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车没有受到力的作用 D．儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢，说明力是改变物体运动状态的原因 【答案】D 【解析】A．儿童站在滑板车上静止时，儿童受力平衡，受到重力以及滑板车对他的作用力，A错误； B．儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是改变物体运动状态的原因，B错误； C．儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车受到向前的动力和向后的摩擦力作用，C错误； D．儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢，受阻力作用使速度逐渐减小，说明力是改变物体运动状态的原因，D正确。 故选D。 3．（25-26高一上·福建宁德·期末）中国古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合，《墨经》中指出：“力，形之所以奋也”，意思是力可以使物体运动起来。结合牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．有力作用物体一定处于运动状态 B．没有力作用物体就一定处于静止状态 C．力是改变物体运动状态的原因 D．力是维持物体运动状态的原因 【答案】C 【解析】根据牛顿第一定律（惯性定律），物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动状态的原因。结合《墨经》“力，形之所以奋也”（力可以使物体运动起来）的观点，分析如下： A. 有力作用时，物体可能处于平衡状态（如静止物体受支持力与重力平衡），不一定运动，故A错误； B. 没有力作用时，物体可能保持匀速直线运动（如光滑水平面上滑动的物体），不一定静止，故B错误； C. 牛顿第一定律明确指出，力是改变物体运动状态（如速度或方向变化）的原因，是对《墨经》观点的深化和发展，故C正确； D. 力不是维持物体运动状态的原因，维持运动状态的是物体的惯性，故D错误。 故选C。 知识点03 惯性 1. 惯性定义 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。 牛顿第一定律又称惯性定律 。 2. 惯性的唯一量度 质量 是惯性大小的唯一量度。惯性大小只与物体质量有关：质量越大，惯性越大，运动状态越难改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。 核心误区：惯性大小与物体速度、受力情况、运动状态、所处位置均无关。 3. 惯性的核心性质 （1）普遍性： 一切物体在任何情况下都具有惯性 ，无论物体静止、运动、受力、失重，惯性始终存在，不会消失。 （2）固有性：惯性是物体本身的固有属性，不是力，不依赖外界条件。 （3）无关性：与运动速度、受力大小、运动状态、地理位置均无关。 4. 惯性的两种表现形式 （1）平衡状态（不受力/合外力为0）：惯性表现为保持原有运动状态不变，静止则恒静，运动则匀速。 （2）非平衡状态（受合外力）：惯性表现为阻碍运动状态的改变，惯性越大，运动状态改变越缓慢。 5. 惯性与惯性定律的区别 惯性：物体的固有属性，无条件、始终存在；惯性定律（牛顿第一定律）：物体不受力时的运动规律，有条件、是物理定律。 ★特别提醒 规范表述：只能说“物体具有惯性”“由于惯性物体保持原有运动状态”；严禁说“受到惯性”“惯性力”“惯性作用”。 【即学即练】 1．（26-27高一·全国·初升高衔接）如图，圆柱形羽毛球筒的两端开口，里面中间部位有个羽毛球。为了取出该羽毛球，一手扶着球筒的中部，另一手用力反复击打球筒的左端，羽毛球会从筒的______（选填“左”或“右”）端出来，这是利用了______的惯性取出羽毛球。 【答案】左 羽毛球 【解析】[1][2]由图可知，羽毛球的球头在左边，羽毛在右边，为了保护羽毛，更方便取出该羽毛球，应让羽毛球向左运动，从筒的左端出来。故一手拿着球筒的中部，另一手用力击打球筒的左端，球筒向右运动，羽毛球由于惯性仍保持原来的静止状态，所以会相对于球筒向左运动，从而取出羽毛球，即羽毛球会从筒的左端出来。这是利用了羽毛球的惯性。 2．（25-26高一上·山东青岛·期末）（多选）有关生活中的一些现象，从牛顿第一定律角度分析，下列说法正确的是（　　） A．火车比轿车加速慢，是因为火车惯性比轿车惯性大 B．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明速度越大惯性越大 C．汽车转弯后前进方向发生了改变，是因为汽车受到了外力作用 D．汽车在雪地上要低速行驶，是为了减小汽车的惯性，使行驶更安全 【答案】AC 【解析】A．火车比轿车加速慢，是因为火车质量比轿车质量大,故惯性比轿车惯性大,故A正确; B．物体的惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故B错误; C．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明汽车速度方向改变，即运动状态发生了改变，原因是汽车受到了外力作用，故C正确; D．汽车在雪地上要低速行驶时，质量不变，惯性不变，但低速行驶可以缩短制动距离，转弯时不会做离心运动，提高可控性，从而确保行驶安全，故D错误。 故选AC。 3．（26-27高一·全国·初升高衔接）水平放置的密闭玻璃管内充有水，如图所示，中间有一个小气泡，当玻璃管突然沿水平方向向右运动时，关于水中气泡的运动情况和解释正确的是（　　） A．由于气泡具有惯性，气泡会停留在玻璃管的右端 B．由于气泡具有惯性，气泡会停留在玻璃管的左端 C．由于气泡的惯性比水小，气泡会被水挤到玻璃管的右端 D．由于气泡的惯性比水小，气泡会被水挤到玻璃管的左端 【答案】C 【解析】惯性的大小由物体质量决定，质量越大，惯性越大。当玻璃管突然向右运动时，管内的水和气泡由于惯性，都要保持原来的静止状态。水的质量远大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，水会相对玻璃管向左运动，将质量小、惯性小的气泡 “挤” 向右端。 故选C。 题型速练 题型01 伽利略理想斜面实验辨析 明确实验本质：真实实验+科学推理；核心逻辑：无摩擦→小球等高回落→斜面放平→匀速运动；核心结论：否定力是维持运动的原因，掌握实验方法与推理思路。 【例1】（24-25高一上·北京延庆·期末）伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（　　） A．物体每次运动的路程是相同的 B．力不是维持物体运动的原因 C．如果物体不受到力，就不会运动 D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】B 【解析】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。 故选B。 【小试牛刀】 1．（25-26高三上·广东惠州·阶段检测）图（a）、（b）是伽利略的两个斜面实验，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。下列说法正确的是（　　） A．图（a）中的斜面需要光滑 B．图（a）中通过研究小球在斜面上的运动，推理出自由落体运动规律 C．图（b）中斜面没有摩擦，小球上升到等高的位置是真实的实验结果 D．图（b）实验推翻了力是维持物体运动状态的原因，并得出了牛顿第一定律 【答案】B 【解析】AB．图（a）是伽利略探究自由落体运动的斜面的实验，通过研究小球在斜面上匀变速直线运动，推理出自由落体运动是一种匀变速直线运动，所以斜面上无需光滑，故A错误，B正确； C．图（b）中没有摩擦力的斜面实际是不存在的，小球上升到等高的位置不是真实的实验结果，故C错误； D．伽利略通过逻辑推理推翻了力是维持物体运动状态的原因，而牛顿第一定律是由牛顿总结，故D错误。 故选B。 2．（24-25高一上·全国·课后作业）伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列符合实验事实的是（　　） A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面 B．小球会上升到原来释放时的高度 C．减小斜面的倾角θ，小球仍然能到达原来的高度 D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去 【答案】A 【解析】A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面，这是事实，故A正确； B．因为生活中没有无摩擦的轨道，所以小球上升到原来释放时的高度为推理，故B错误； C．减小斜面的倾角θ，小球仍然到达原来的高度是在B项的基础上进一步推理，故C错误； D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去，是在C项的基础上继续推理得出的结论，故D错误。 故选A。 3．（24-25高一上·辽宁·期末）（多选）伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因” B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 【答案】AD 【解析】A．当右侧斜面倾角变为0°时，忽略摩擦力的影响，小球将一直运动下去，伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”，故A正确； B．没有摩擦，绝对光滑的轨道，无论通过什么工艺都不能实现，贵B错误； C．亚里士多德的观点是“力是维持物体运动的原因”，伽利略的实验恰恰推翻了他的观点，故C错误； D．伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在，影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质，这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，也是揭示现象本质的重要研究方法之一，故D正确。 故选AD。 题型02 牛顿第一定律规律应用 两步判断： （1）判断物体受力状态（不受力/合外力为0/受合外力）； （2）匹配运动规律：不受力/合力为0→运动状态不变，受合力→运动状态改变。牢记“力改状态、不维持运动”核心逻辑。 【例2】（24-25高一上·江苏常州·期末）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 【答案】B 【解析】A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误； B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确； C．由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误； D．牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误。 故选B。 【小试牛刀】 1．（25-26高一上·江苏常州·期末）在今年的巴黎奥运会上，中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军，创造了新的历史。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，下列说法正确的是（　　） A．球被击打回，是因为有力改变了物体的运动状态 B．飞来的网球需要动力维持 C．在球拍击中球之前，球的运动状态始终不变 D．球的惯性随着球速的变化而变化 【答案】A 【解析】A．力是改变物体运动状态的原因，球被击打回，是因为有力改变了物体的运动状态，故A正确； B．物体的运动不需要力维持，故B错误； C．在球拍没有击中球之前，球在飞行的过程中受重力作用，球的运动状态会改变，故C错误； D．球的惯性只与球的质量有关，不随着球速的变化而变化，所以球的惯性是不变的，故D错误。 故选A。 2．（25-26高一上·安徽铜陵·期末）2025年6月22日，长三角龙舟邀请赛暨第二届安徽铜陵大通古镇龙舟赛圆满落幕。比赛中当运动员用船桨向后划水时，下列说法正确的是（　　） A．匀速前进时，船桨对水没有作用力，水也不对船桨产生作用力 B．匀速前进时，船桨对水的作用力和水对船桨的作用力是一对平衡力 C．冲刺过程中，船桨对水的作用力与水对船桨的作用力大小相等 D．冲刺过程中，运动员用船桨向后划水的力越大，龙舟的惯性就越大 【答案】C 【解析】A．匀速前进时，船桨对水施加作用力（向后划水），水同时对船桨产生反作用力（推动龙舟前进），这两个力始终存在，A错误； B．船桨对水的作用力和水对船桨的作用力是作用力与反作用力（作用在不同物体上），而非平衡力（平衡力作用在同一物体上），B错误； C．冲刺过程中，船桨对水的作用力与水对船桨的反作用力遵循牛顿第三定律，大小始终相等，C正确； D．惯性大小仅由龙舟的质量决定，与划水力的大小无关，D错误。 故选C。 3．（25-26高一上·江西九江·期末）（多选）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以通过实验直接验证 B．物体的运动状态改变，其惯性一定会发生改变 C．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因 D．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因 【答案】CD 【解析】A．牛顿第一定律不能通过实验直接验证，故A错误； B．因惯性只与质量有关，物体的运动状态改变指的是速度改变，则其惯性不一定会发生改变，故B错误； C．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，故C正确； D．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，故D正确。 故选CD。 题型03 惯性现象辨析与应用 三步分析法： （1）确定研究对象原有运动状态； （2）判断物体哪部分受力改变状态； （3）剩余部分因惯性保持原状态，结合质量判断惯性大小，规避惯性相关话术错误。区分惯性的利用与危害防范。 【例3】（24-25高一上·天津滨海新区·期末）关于惯性的下列说法正确的是（　　） A．乒乓球容易被迅速抽杀，是因为乒乓球惯性小 B．空间站中的物体由于处于失重状态会失去惯性 C．静止的火车起动十分缓慢，说明火车静止时惯性较大 D．安全行驶避免超速，超速时汽车（含车里的人和物）的惯性增大 【答案】A 【解析】物体的惯性大小只和物体的质量有关，与物体的运动状态、受力情况无关，物体的质量不变，惯性不变，质量越大，惯性越大，惯性大，运动状态难改变，惯性小，运动状态容易改变。 故选A。 【小试牛刀】 1．（25-26高一上·四川绵阳·期末）从第46届世乒赛开始，比赛用球直径从之前的38mm改为40mm，使球速变慢、旋转减缓，增多了比赛的回合，提高比赛观赏性。对此的分析，正确的是（　　） A．由于球速变慢，惯性变大 B．由于球速变慢，惯性变小 C．由于乒乓球质量增大，惯性变大 D．由于乒乓球质量增大，惯性变小 【答案】C 【解析】惯性是物体抵抗运动状态改变的性质，其大小仅由物体的质量决定，与速度无关。乒乓球直径从38mm增至40mm，体积增大，在材料密度不变的情况下，质量增大，因此惯性变大。 故选C。 2．（24-25高一上·江苏盐城·期中）下列说法中正确的是（　　） A．物体静止时没有惯性 B．一个小球被竖直向上抛出后能继续上升，是因为受到向上的推力 C．运动越快的汽车越不容易停下来是因为汽车运动得越快，惯性越大 D．超载卡车不容易停下来，是因为卡车质量越大，惯性越大 【答案】D 【解析】ACD．物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，与物体的运动状态及受力情况无关，故AC错误，D正确； B．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为惯性的原因，此时物体只受重力，不受向上的力，故B错误。 故选D。 3．（24-25高一上·北京顺义·阶段检测）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是（　　） A．车速越大，它的惯性越大 B．质量越大，它的惯性越大 C．路程越大，它的惯性越大 D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 【答案】B 【解析】A．质量是决定物体惯性大小的唯一量度，与车速无关，故A错误； B．质量是决定物体惯性大小的唯一量度，质量越大，它的惯性越大，故B正确； C．质量是决定物体惯性大小的唯一量度，与路程无关，故C错误； D．质量是决定物体惯性大小的唯一量度，与车速、路程均无关，故D错误。 故选B。 基础过关 1．（26-27高一·全国·初升高衔接）关于运动和力，下列说法中正确的是（　　） A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推力小于课桌受到的摩擦力 B．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用 C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态 D．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的 【答案】D 【解析】A．推课桌没推动，课桌处于静止状态，水平方向受力平衡，推力与摩擦力大小相等，而非小于课桌受到的摩擦力，故A错误； B．惯性是物体本身的属性，不能说“受到惯性作用”，只能说水具有惯性，故B错误； C．根据牛顿第一定律，物体不受力时，会保持静止或匀速直线运动状态，并非一定保持静止状态，故C错误； D．茶杯对桌面的压力本质是弹力，弹力由施力物体的弹性形变产生，茶杯对桌面的压力，施力物体是茶杯，因此该压力是茶杯形变产生的，故D正确。 故选D。 2．（26-27高一·全国·初升高衔接）一辆电动车在平直公路上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．运动状态改变，受力不平衡 B．运动状态改变，受力平衡 C．运动状态不变，受力不平衡 D．运动状态不变，受力平衡 【答案】D 【解析】电动车在平直公路上做匀速直线运动，运动状态不变，处于平衡状态，受力平衡，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．（26-27高一·全国·初升高衔接）对生活中的一些惯性现象，下列说法正确的是（　　） A．静止的物体没有惯性 B．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性 C．抛出的排球还会在空中运动一段时间，是因为排球受到惯性力的作用 D．正在向前行驶的客车突然刹车，车上的乘客身体会向前倾 【答案】D 【解析】A．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何状态下都有惯性，静止的物体也有惯性，故A错误； B．惯性的大小只与物体的质量有关，助跑不能增大惯性，只是利用惯性来提高跳远成绩，故B错误； C．惯性是物体的一种性质，不是力，不能说“受到惯性力”，抛出的排球继续运动是因为排球具有惯性，故C错误； D．行驶的客车突然刹车，乘客的脚随车厢速度减小，但身体由于惯性要保持原来的运动状态，所以会向前倾，故D正确。 故选D。 4．（26-27高一·全国·初升高衔接）人们有时要利用惯性，有时要防止惯性。下列属于防止惯性带来危害的是（　　） A．拍打衣服，把灰尘拍去 B．驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止被追尾时造成伤害 C．跳远时快速助跑 D．锤头松了，把锤柄的一端在地上敲击几下就紧了 【答案】B 【解析】A．拍打衣服，把灰尘拍去，是利用惯性使灰尘和衣服分离，故A不符合题意； B．驾驶室座椅上安装头枕，防止被追尾时造成伤害：当车被追尾时，车辆会突然加速，人的身体随座椅向前运动，但头部由于惯性会保持原来的运动状态向后仰，头枕可以托住头部，防止颈椎受伤，这是防止惯性带来的危害，故B符合题意； C．跳远时快速助跑，是利用惯性来提高跳远成绩，故C不符合题意； D．锤头松了，把锤柄的一端在地上敲击几下就紧了，是利用惯性使锤头和锤柄紧套在一起，故D不符合题意。 故选B。 5．（2025高一下·贵州·学业考试）李玲在杭州亚运会上夺得女子撑杆跳高金牌。如图所示，从撑杆起跳到安全着垫的过程中，李玲的惯性（     ） A．始终不变 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】A 【解析】惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，惯性大小只由物体的质量决定，与速度、高度、运动状态均无关。从撑杆起跳到着垫的全过程中，李玲自身质量没有发生变化，因此她的惯性大小始终保持不变。 故选A。 6．（2026·安徽合肥·二模）图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 【答案】B 【解析】A．球静止在水平地面时，重力和支持力都作用在球上，是一对平衡力，A错误； B．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小一定相等，B正确； C．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，球对地面的压力，施力物体是足球，因此压力是足球发生形变产生的，C错误； D．惯性大小只和物体质量有关，球减速运动时质量不变，惯性大小不变，D错误。 故选 B。 7．（25-26高一上·福建福州·阶段检测）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不符合历史事实的是（　　） A．牛顿认为，物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 B．笛卡尔指出：不受力的物体将做匀速直线运动 C．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 D．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 【答案】D 【解析】A．牛顿第一定律明确提出，物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的固有性质（惯性），说法符合史实，故A不符合题意； B．笛卡尔指出：运动中的物体如果不受力的作用，将以同一速度沿同一直线持续运动，即做匀速直线运动，说法符合史实，故B不符合题意； C．伽利略通过“理想斜面实验”推理得出：运动的物体如果不受力，将保持原有速度永远运动下去，说法符合史实，故C不符合题意； D．亚里士多德的核心观点是“力是维持物体运动的原因”，即有力作用物体才会运动，没有力物体就会静止；“力是改变物体运动状态的原因”是牛顿等人的研究结论，该说法不符合史实，故D符合题意。 故选D。 8．（25-26高一下·河北保定·开学考试）如图所示，工人施工时发现锤头松动，便用力将锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是（   ） A．该现象与牛顿第一定律相关，锤头的速度越大其惯性就越大 B．该现象与牛顿第一定律相关，锤头的质量越大其惯性就越大 C．该现象与牛顿第三定律相关，撞击过程中锤头对锤柄的作用力大于锤柄对锤头的作用力 D．该现象与牛顿第三定律相关，撞击过程中锤柄对锤头的作用力大于锤头对锤柄的作用力 【答案】B 【解析】锤头和锤柄向下运动，锤柄撞击地面停止运动，锤头由于惯性继续向下运动，锤头就紧紧套在锤柄上，即该现象与牛顿第一定律相关；惯性与物体的运动状态无关，只与质量有关，物体的质量越大，其惯性越大。 故选B。 9．（25-26高一上·江西上饶·阶段检测）（多选）如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（    ） A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” B．越大的苹果由于惯性越大，越容易完成该实验 C．该实验原理主要是利用了苹果的惯性 D．筷子受到锤子向上的作用力 【答案】BC 【解析】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性，要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”，苹果越大，质量越大，惯性越大，越容易完成该实验。 故选BC。 10．（25-26高一上·浙江台州·期末）（多选）关于物理教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1，汽车的速度变化量越大，则加速度a也越大 B．图2，F的作用效果与、共同的作用效果相同，则F等于、的合力 C．图3，伽利略用实验和逻辑推理间接验证小球自由下落的速度与所用时间成正比 D．图4，牛顿第一定律也叫作惯性定律，在非惯性系中也成立，可用实验直接验证 【答案】BC 【解析】A．加速度代表速度的变化快慢，汽车的速度变化量越快，则加速度a也越大，故A错误； B．根据等效替代原理，图2，F的作用效果与、共同的作用效果相同，则F等于、的合力，故B正确； C．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略只是通过实验验证了位移与时间的平方成正比，然后通过数学推导间接证明速度与时间成正比，故C正确； D．图4，牛顿第一定律也叫作惯性定律，在非惯性系中不成立，可用实验与推理结合的方法验证，故D错误。 故选BC。 11．（24-25高一上·广东广州·期末）（多选）下列关于牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律的认识，正确的是（　　） A．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 B．在地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性 C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同 D．作用力和反作用力的合力为零，作用效果相互抵消 【答案】AC 【解析】A．牛顿第一定律说明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A正确； B．小球越滚越慢，是因为阻力改变了它的运动状态，而惯性是物体的固有属性，大小只与质量有关，不能被克服，故B错误； C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，故C正确； D．作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能求合力，作用效果不能相互抵消，故D错误。 故选AC。 能力提升 12．（24-25高一下·浙江丽水·期中）伽利略创造性地设计了如图（a）、（b）的两个斜面实验，下列说法正确的是（　　） A．图（a）是为了便于测量速度 B．图（a）可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 C．图（b）的结论可以由实际实验直接获得 D．图（b）可得出力是维持物体运动的原因 【答案】B 【解析】A．图（a）是为了便于测量时间，故A错误； B．图（a）通过逐渐增大斜面倾角最终竖直来研究自由落体运动，小球仍然保持匀加速运动的性质，可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，故B正确； CD．图（b）中不可能有光滑的斜面，伽利略只是在实际实验结果下进行理想化逻辑推理，得出力不是维持物体运动的原因，不是实际实验直接获得，故CD错误。 故选B。 13．（25-26高一上·浙江杭州·期末）下列有关物体运动与力的表述正确的是（　　） A．伽利略的“理想实验”表明，力是维持物体运动的原因 B．地球自西向东自转，人竖直向上跳起来后，还会落到原地 C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体速度越大，其惯性越大 D．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】B 【解析】A．伽利略的“理想实验”表明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A错误； B．人竖直向上跳起后，由于惯性，水平方向保持与地球自转相同的线速度，因此最终还会落到原地，故B正确； C．惯性是物体的固有属性，大小仅与物体的质量有关，与运动速度无关，故C错误； D．向上抛出的物体在空中向上运动，是由于物体具有惯性，保持原来向上的运动状态，运动过程中仅受向下的重力和空气阻力，不存在向上的作用力，故D错误。 故选B。 14．（24-25高二上·云南·期末）关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．动车高速行驶时的惯性比静止时大 B．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性 C．货车满载时质量比空载时质量大，故满载时惯性大 D．我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大 【答案】C 【解析】A．惯性是物体保持原有运动状态的属性，其大小仅由质量决定，惯性大小与速度无关，动车质量不变，惯性始终相同，故A错误； B．助跑不会改变运动员的质量，惯性不变，故B错误； C．货车满载时质量更大，惯性增大，故C正确； D．惯性仅由质量决定，航天员质量不变，惯性始终相同，故D错误。 故选C。 15．（26-27高一·全国·初升高衔接）下列关于力与运动的分析，说法正确的是（　　） A．竖直向上抛出的小球，到达最高点时速度为零，此时小球受力平衡 B．静止在水平地面的箱子，用力推但没有推动，推力小于箱子受到的摩擦力 C．汽车在平直路面匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力 D．沿斜面向上用力把物体匀速推到顶端，推力和摩擦力是一对平衡力 【答案】C 【解析】A．竖直向上抛出的小球，到达最高点时速度为零，但此时小球只受到重力的作用，合力不为零，受力不平衡，故A错误； B．静止在水平地面的箱子，用力推但没有推动，箱子处于静止状态，即平衡状态，此时推力和箱子受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等，故B错误； C．汽车在平直路面匀速行驶时，处于平衡状态，在水平方向上，受到牵引力与阻力，是二力平衡现象，它们是一对平衡力，故C正确； D．沿斜面向上用力把物体匀速推到顶端的过程中，物体处于平衡状态。物体在沿斜面方向上受到三个力的作用：沿斜面向上的推力、沿斜面向下的摩擦力、沿斜面向下的重力的分力。根据平衡条件，推力的大小等于摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，即推力大于摩擦力，所以推力和摩擦力不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 16．（24-25高三下·河南开封·开学考试）天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开，弹开的水球相对于“天宫”做匀速直线运动。对于该实验说法正确的是（　　） A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的 B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力 C．此实验中水球体积越大其惯性越大 D．在梦天实验舱内可做实验直接验证牛顿第一定律 【答案】C 【解析】A．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误； B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对相互作用力，故B错误； C．梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，故C正确； D．牛顿第一定律是理想情况，不可用实验直接验证，故D错误。 故选C。 17．（25-26高三上·广东湛江·开学考试）一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则该气泡（相对于容器）（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．静止不动 D．无法判断 【答案】B 【解析】根据图甲及惯性原理可知，水向左倾移动表示此时列车向右加速，同理图乙中水也应左移，则气泡应右移。 故选B。 18．（25-26高一上·安徽宣城·期末）伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验。下列说法正确的是（   ） A．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” B．图甲实验利用斜面是为了“冲淡重力”，延长小球下滑的时间以便测量 C．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 D．随着科技发展，完全可以通过实验替代图乙实验结合逻辑推理的方式得出结论 【答案】B 【解析】A．图甲实验是研究自由落体运动的实验，A错误； B．图甲实验利用斜面是为了“冲淡重力”，延长小球下滑的时间以便测量，B正确； C．图乙实验是为了验证“力不是维持物体运动的原因”，C错误； D．因不受外力作用的物体是不存在的，则即使随着科技发展，也不可以通过实验替代图乙实验结合逻辑推理的方式得出结论，D错误。 故选B。 19．（25-26高一上·浙江衢州·期末）如图1所示，一辆风扇小车，打开风扇开关，小车由静止开始运动，下列说法正确的是（   ） A．小车运动是因为空气对风扇的作用力大于风扇对空气的作用力 B．空气对风扇的作用力与风扇对空气的作用力大小始终相等 C．若行进中电路突发故障，风扇停止转动，小车立即停止运动 D．如图2所示，小车上加垂直风向的挡板，开启风扇，小车仍能前进 【答案】B 【解析】A B．空气对风扇的作用力与风扇对空气的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们的大小总是相等的，A错误，B正确； C．若行进中电路突发故障，风扇停止转动，小车由于惯性会继续向前运动一段，不会立即停止，C错误； D．若在风扇后方加上垂直风向的挡板，风扇向后吹出的空气会被挡板挡住，反冲作用减弱甚至抵消，小车难以前进，D错误。 故选B。 20．（25-26高一上·广西梧州·阶段检测）关于牛顿运动定律下列说法中正确的是（　　） A．地球由西向东自转，你竖直向上跳起来以后，不会落在原地 B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，它们互相平衡 C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 D．被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 【答案】D 【解析】A．地球自转时，人竖直向上跳起，由于惯性（牛顿第一定律），人保持与地面相同的水平速度，且水平方向无外力作用，故会落回原地，故A错误； B．作用力和反作用力（牛顿第三定律）大小相等、方向相反，但作用在不同物体上，因此不满足平衡力条件（平衡力需作用于同一物体），故B错误； C．惯性是物体固有属性，仅由质量决定（牛顿第一定律），与速度无关，故C错误； D．惯性只取决于质量（牛顿第一定律）。小球被抛出后速度改变，但质量不变，故惯性不变，故D正确。 故选D。 21．（25-26高一上·广东佛山·期末）（多选）关于粤教版物理必修1教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，利用光电门和数字计时器直接测量出小球通过光电门时的瞬时速度 B．图乙中，通过光点在屏上位置的变化反映出硬木板发生了形变 C．图丙中，F1和F2共同作用的效果与F作用的效果相同，可相互替代 D．图丁中，伽利略通过实验直接得出“物体的运动不需要力来维持”的结论 【答案】BC 【解析】A．图甲中，用小球穿过光电门过程的平均速度代替小球球心到光电门时的瞬时速度，故A错误； B．图乙中，采用微小量放大法，通过光点在屏上位置的变化反映出硬木板发生了形变，故B正确； C．图丙中，通过使结点的位置一致来保证力的作用效果相同，体现等效替代的思想，故C正确； D．图丁中，伽利略通过理想斜面实验，利用实验事实与科学推理得出“物体的运动不需要力来维持”的结论，故D错误。 故选BC。 22．（25-26高一上·广西玉林·阶段检测）（多选）2018年5月28日，习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话中，引用了《墨经·经上》中的名句“力，形之所以奋也”，此名句的意思是指“力是物体由静止到运动、运动到静止的原因”。下列关于力和运动的说法错误的是（　　） A．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 B．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 C．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 D．一个运动的物体，如果不再受拉力了，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” 【答案】BCD 【解析】A．伽利略通过实验和推理，得到的观点为一个物体维持匀速直线运动，其所受合力为零，故A正确，不符题意； B．通过实验和推理，伽利略认为在忽略空气阻力时，两物体从同一高度自由下落，较重的物体与较轻的物体下落快慢相同，故B错误，符合题意； C．物体的运动不需要力来维持，即力与速度大小没有本质关系，四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，只能够说明物体受的力越大，物体速度变化越快，故C错误，符合题意； D．力不是维持物体运动的原因，一个运动的物体，如果不再受拉力了，它总会逐渐停下来，这是由于物体受到阻力的原因，并不说明静止状态是物体长时间不受力时的“自然状态”，故D错误，符合题意。 故选BCD。 23．（25-26高一上·湖北·阶段检测）（多选）下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是（　　） A．在平直轨道上匀速运动的火车车厢内，你竖直向上跳起来后，还会落到原地 B．安全带在汽车刹车时可以减小人的惯性，从而防止发生危险 C．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 D．匀速直线飞行的飞机投弹时，在炸弹未落地时始终在飞机的正下方（忽略空气阻力） 【答案】AD 【解析】A．在平直轨道上匀速运动的火车车厢内，你和火车一起向前匀速运动，你跳起后，由于惯性，依然具有与火车相同的速度，因此你还会落到原处，故A正确； B．惯性的大小只与物体的质量有关，安全带可以在汽车刹车时避免人由于惯性向前运动带来的伤害，而不能减小惯性，故B错误； C物体被向上抛出后，能够继续在空中向上运动是由于物体具有惯性，而不是受到向上的作用力，故C错误； D．匀速直线飞行的飞机投弹时，由于炸弹和飞机水平方向具有相同的速度，因此炸弹投出后，由于惯性，与飞机在水平方向始终保持相对静止，因此在炸弹未落地时始终在飞机的正下方（忽略空气阻力），故D正确。 故选AD。 挑战一刻 24．如图所示，某学习小组将两绿色乒乓球放在两塑料盒中，上面塑料盒盛满水，下面塑料盒是空的，然后用细线将乒乓球分别系于塑料盒的上、下底部，当塑料盒静止时，细线均伸直处于竖直方向，现使两塑料盒以一定加速度一起向右匀加速运动，则此时P、Q两球相对塑料盒（　　） A．P球向右偏移 B．两球均向左偏移 C．Q球向右偏移 D．两球均向右偏移 【答案】A 【解析】由两种介质组成的系统，密度大的惯性大，当系统向右匀加速运动时，密度小的向右偏移，密度大的向左偏移； 塑料的密度小于水的密度，塑料球P向右偏移，水向左偏移； 塑料的密度大于空气的密度，空气向右偏移，塑料球Q向左偏移。A正确，BCD错误。 故选A。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $