4.1牛顿第一定律 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

本讲义聚焦牛顿第一定律核心知识点，以理想实验为起点，梳理亚里士多德“力维持运动”的观点，伽利略通过斜面理想实验否定该观点并推理运动不需力维持，笛卡儿补充直线运动规律，最终引出牛顿第一定律内容及对力与运动关系的理解，再深入惯性与质量的关系，形成历史发展与逻辑递进的学习支架。 该资料以科学思维和物理观念为特色，通过伽利略理想实验例题培养科学推理能力，结合滑板车停下、气泡运动等生活实例练习题深化运动与力的物理观念。课中辅助教师讲解考向，课后分层练习帮助学生查漏补缺，提升知识应用与问题解决能力。

第一节 牛顿第一定律 知识点1 理想实验 1.亚里士多德：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。他得出结论，力是维持物体运动的原因。 2.伽利略 (1)理想实验：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。 (2)结论：力不是维持物体运动的原因。 (3)意义：伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合。 (4)理想实验的推论：一切运动着的物体在没有受外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。 3.笛卡儿：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，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 知识点2 牛顿第一定律 .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。 说明：运动状态改变即速度发生变化，有三种情况。 (1)速度的方向不变，大小改变。 (2)速度的大小不变，方向改变。 (3)速度的大小和方向同时改变。 2.惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 3.对牛顿第一定律的理解 (1)定性揭示了力和运动的关系 ①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。 ②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。 (2)牛顿第一定律无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。 (3)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 知识点3 惯性与质量 1.惯性的大小 物体惯性大小仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关。 2.惯性的表现形式 (1)当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。 (2)当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。 考向1 理想实验的理解 【例1】在伽利略著名的理想实验中，他让小球从左侧斜面某一高度由静止滚下，并冲上右侧斜面。当右侧斜面的倾角逐渐减小，直至最终变为水平时，他观察到小球为了到达原来的高度会运动得越来越远。对此实验的分析，下列说法最能体现该实验研究思想的是（     ） A．通过科学推理得出物体在不受力时将保持匀速直线运动 B．直接证明了力是维持物体运动的原因 C．说明了物体的运动需要力来维持，没有力物体最终会停下来 D．验证了质量是物体惯性大小的量度 【变式】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 考向2 牛顿第一定律 【例2】关于惯性和牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．速度越大，汽车越难停下来，说明速度越大，惯性越大 B．竖直向上抛出的物体，在上升和下降过程中惯性发生改变 C．伽利略通过理想斜面实验，证明了力是维持物体运动的原因 D．牛顿第一定律揭示了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 【变式】．下列关于牛顿第一定律说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是否成立与选取什么参考系有关 B．牛顿第一定律是伽利略逻辑思维的产物，且可以用实验直接验证 C．汽车以恒定的速率在二广高速上由大同行驶到晋城，期间汽车的运动状态没有发生改变 D．航天员在月球表面比在地球表面跳得更高，是因为他在月球表面比在地球表面的惯性小 考向 3 惯性与质量 【例3】小天站在水平方向运动的滑板车上不再蹬地，滑板车最终会停下来。下列说法正确的是（　　） A．滑板车停下来是因为没有动力维持运动 B．滑板车停下来是因为受到阻力的作用 C．滑板车的惯性随着速度的减小而减小 D．如果一切外力突然消失，滑行的滑板车会马上静止 【变式】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 一、理想实验的理解 1.下列说法正确的是（　　） A．汽车的速度越大，它的惯性就越大 B．物体的形状改变时，其重心不一定改变 C．牛顿第一定律是牛顿通过实验发现的规律 D．伽利略利用理想斜面实验证实了“力是维持物体运动的原因”的观点 2.在物理学发展进程中，很多物理学家提出一些物理学思想方法。下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 B．伽利略研究力和运动关系的斜面实验采用了控制变量法 C．在利用光电门测速中，采用了极限思想法 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 3.伽利略的斜面实验是高中物理重要的理想实验与推理模型，下列关于其两个核心斜面实验（研究自由落体运动、推导惯性规律）的说法，正确的是（　　） A．研究自由落体运动时，伽利略用“倾角可变的斜面”冲淡重力，直接测出自由落体运动的加速度 B．推导惯性规律的理想斜面实验中，伽利略假设“水平面无摩擦”，推理出物体将永远运动下去 C．两个斜面实验均通过“实际实验”的方法，直接得出了最终的物理规律 D．伽利略通过自由落体实验，直接证明了“轻重物体下落快慢相同”，否定亚里士多德的观点 4.(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 2、 牛顿第一定律 5.在我国悠久的历史长河中，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，甚至要比西方早几百年。例如《墨经》中指出：“力，行之所以奋也”，意思是力可以使物体由静到动。下列关于此句话的理解正确的是（　　） A．有力作用物体一定能运动起来 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．物体的运动必须要力来维持 6.(多选)下列学生在校园内的日常活动中，主要用牛顿第三定律解释的现象有（　　） A．在教室值日时推垃圾桶，松开手后垃圾桶仍能滑行一段距离，是因为垃圾桶具有惯性 B．体育课扔实心球，手对实心球的推力和实心球对手的压力大小相等，方向相反 C．冰壶被推出后能慢慢停下，是因为冰面的阻力改变了它的运动状态，若没有阻力，冰壶会一直匀速滑行 D．跑步时不小心撞到同学，自己也会向后倾倒，是因为自己对同学产生作用力的同时，也受到同学对自己的反作用力 7．(多选)周末，小陈在贵阳甲秀楼景区游玩。他坐在南明河边的石凳上休息，观察到一些现象并进行了分析。他的以下分析中，哪一项符合牛顿第一定律（　　） A．他看到河中有一叶无人操控的小舟随波逐流，正沿直线匀速前进。他认为，此时小舟受到的合力为零，因此能保持匀速直线运动状态 B．他看到一艘游船匀速从浮玉桥下穿过。他认为，此时船的发动机提供的推力一定大于水流对船的阻力，船才能保持匀速前进 C．一阵风吹来，一片原本静止在路面上的树叶开始移动。他认为，是风力改变了树叶的运动状态 D．他看到有游客在放风筝，风筝稳稳地悬在高空中。他认为，此时的风筝不受任何外力作用 8.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 三、惯性与质量 9.冯梦龙的《醒世恒言》中有诗句“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”，其中“临崖立马收缰晚”体现了（　　） A．骏马在运动状态改变时没有惯性 B．骏马在运动状态改变时也有惯性 C．力是维持物体运动状态的原因 D．物体的惯性与物体的运动状态有关 10.在广西平陆运河护坡加固施工中，一台工程机械通过牵引绳将护坡加固构件沿倾斜坡面缓慢匀速向上拉动，其简化图如图所示。构件运动过程视为匀速直线运动，处于受力平衡状态，不计空气阻力。在此过程中（     ） A．构件匀速运动，合外力不为零，速度越大惯性越大 B．构件受到重力、坡面支持力、牵引力、滑动摩擦力，合力为零 C．坡面给构件的支持力大小等于构件自身的重力大小 D．增大牵引力，构件对坡面压力增大 11.如图所示，“嫦娥五号”的探测器静止在月球表面一斜坡上，其四条腿长度相同。下列说法正确的是（　　） A．探测器在月球上的惯性比在地球上的惯性小 B．探测器受到支持力是因为斜坡发生了形变 C．研究探测器的稳定结构时，可将探测器视为质点 D．斜坡对探测器的作用力均沿着腿的方向 12.在东京奥运会乒乓球项目中，国际乒联针对乒乓球运动的发展作出了很多改革，比如增大乒乓球的直径，这样使乒乓球的质量增大，则（　　） A．乒乓球的惯性增大 B．乒乓球的惯性减小 C．乒乓球的惯性不变 D．乒乓球的惯性可能增大，可能减小，也可能不变 13.(多选)如图所示，物体B在气球A的带动下以速度v匀速上升，运动到某一时刻，连接A和B的绳子断开，关于A、B后来的运动情况正确的是（不考虑空气阻力）（　　） A．A仍做匀速上升运动 B．A以初速度v变速上升 C．B做自由落体运动 D．B做竖直上抛运动 14.生活中处处有物理，关于下图中所示现象，解释和说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车的瞬时速度越大，说明汽车的加速度也越大 B．图乙中，小强掰手腕赢了小壮，说明掰手腕时小强对小壮的力大于小壮对小强的力 C．图丙中，冰壶比赛中冰壶的惯性大小取决于冰壶的质量 D．图丁中，弹簧拉力器中弹簧越少越容易拉开，说明弹簧的劲度系数与弹簧数量有关 15.爸爸驾车送小聪上学的途中，前方突然出现险情，汽车紧急制动，后排座椅上的水瓶向前滑落到了脚垫上。关于水瓶向前滑落这一现象，下列解释正确的是（　　） A．水瓶比汽车轻，因此更容易向前移动 B．汽车制动时，水瓶受到一个向前的作用力 C．水瓶失去了汽车的牵引力，因此向前滑动 D．汽车制动时，水瓶由于惯性保持原来的运动状态 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 牛顿第一定律 知识点1 理想实验 1.亚里士多德：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。他得出结论，力是维持物体运动的原因。 2.伽利略 (1)理想实验：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。 (2)结论：力不是维持物体运动的原因。 (3)意义：伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合。 (4)理想实验的推论：一切运动着的物体在没有受外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。 3.笛卡儿：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，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 知识点2 牛顿第一定律 .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。 说明：运动状态改变即速度发生变化，有三种情况。 (1)速度的方向不变，大小改变。 (2)速度的大小不变，方向改变。 (3)速度的大小和方向同时改变。 2.惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 3.对牛顿第一定律的理解 (1)定性揭示了力和运动的关系 ①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。 ②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。 (2)牛顿第一定律无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。 (3)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 知识点3 惯性与质量 1.惯性的大小 物体惯性大小仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关。 2.惯性的表现形式 (1)当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。 (2)当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。 考向1 理想实验的理解 【例1】在伽利略著名的理想实验中，他让小球从左侧斜面某一高度由静止滚下，并冲上右侧斜面。当右侧斜面的倾角逐渐减小，直至最终变为水平时，他观察到小球为了到达原来的高度会运动得越来越远。对此实验的分析，下列说法最能体现该实验研究思想的是（     ） A．通过科学推理得出物体在不受力时将保持匀速直线运动 B．直接证明了力是维持物体运动的原因 C．说明了物体的运动需要力来维持，没有力物体最终会停下来 D．验证了质量是物体惯性大小的量度 【答案】A 【详解】A．伽利略的理想实验以可靠的实验事实为基础，通过科学推理：若斜面无摩擦，右侧斜面倾角减小为水平时，小球不需要受力就能永远保持匀速直线运动，符合实验的核心研究思想，故A正确； B．该实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误结论，故B错误； C．“运动需要力维持、不受力就会停下”是亚里士多德的错误结论，伽利略的实验恰好否定了该观点，故C错误； D．该实验没有改变小球质量的变量，并未涉及质量与惯性的关系，无法验证质量是惯性大小的量度，故D错误。 故选A。 【变式】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 【详解】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。 考向2 牛顿第一定律 【例2】关于惯性和牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．速度越大，汽车越难停下来，说明速度越大，惯性越大 B．竖直向上抛出的物体，在上升和下降过程中惯性发生改变 C．伽利略通过理想斜面实验，证明了力是维持物体运动的原因 D．牛顿第一定律揭示了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 【答案】D 【详解】A．惯性是物体的固有属性，大小仅与物体质量有关，与运动速度无关，故A错误； B．竖直向上抛出的物体，上升和下降过程中质量不变，因此惯性大小不变，故B错误； C．伽利略通过理想斜面实验，推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误观点，故C错误； D．牛顿第一定律指出，不受外力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态，直接揭示了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D正确。 故选D。 【变式】．下列关于牛顿第一定律说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是否成立与选取什么参考系有关 B．牛顿第一定律是伽利略逻辑思维的产物，且可以用实验直接验证 C．汽车以恒定的速率在二广高速上由大同行驶到晋城，期间汽车的运动状态没有发生改变 D．航天员在月球表面比在地球表面跳得更高，是因为他在月球表面比在地球表面的惯性小 【答案】A 【详解】A．牛顿第一定律只有在惯性系中才成立，故牛顿第一定律是否成立与选取什么参考系有关，故A正确； B．牛顿第一定律是伽利略逻辑思维的产物，是用理想斜面实验得出的结论，而无法用实验直接验证，故B错误； C．汽车以恒定的速率在二广高速上由大同行驶到晋城，期间汽车运动的速度方向发生变化，则运动状态有发生改变，故C错误； D．航天员在月球表面比在地球表面跳得更高，是因为他在月球表面比在地球表面的重力加速度小，向上减速的最大位移更大，而惯性由质量衡量，即惯性不变，故D错误。 故选A。 考向 3 惯性与质量 【例3】小天站在水平方向运动的滑板车上不再蹬地，滑板车最终会停下来。下列说法正确的是（　　） A．滑板车停下来是因为没有动力维持运动 B．滑板车停下来是因为受到阻力的作用 C．滑板车的惯性随着速度的减小而减小 D．如果一切外力突然消失，滑行的滑板车会马上静止 【答案】B 【详解】ABD.滑板车停了下来是因为受到阻力的影响，物体的运动不需要力来维持，因为当运动物体不受任何外力时会保持匀速直线运动状态，故AD错误，B正确； C.惯性的大小由质量决定，与速度无关，故C错误。 故选B。 【变式】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 【详解】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。 一、理想实验的理解 1.下列说法正确的是（　　） A．汽车的速度越大，它的惯性就越大 B．物体的形状改变时，其重心不一定改变 C．牛顿第一定律是牛顿通过实验发现的规律 D．伽利略利用理想斜面实验证实了“力是维持物体运动的原因”的观点 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，大小仅由物体的质量决定，与运动速度无关，故A错误； B．重心是物体所受重力的等效作用点，由物体的形状和质量分布共同决定。物体形状改变时，若等效重力作用点位置不变（例如将均匀实心圆盘改为同圆心的均匀圆环，重心仍在圆心处），则重心不变，因此形状改变时重心不一定改变，故B正确； C．现实中不存在不受外力的物体，牛顿第一定律是在实验基础上通过逻辑推理得出的规律，无法通过直接实验验证，不是通过实验发现的，故C错误； D．伽利略的理想斜面实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，证实了力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 故选B。 2.在物理学发展进程中，很多物理学家提出一些物理学思想方法。下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 B．伽利略研究力和运动关系的斜面实验采用了控制变量法 C．在利用光电门测速中，采用了极限思想法 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 【答案】C 【详解】A．质点是忽略次要因素、突出主要因素构建的理想化物理模型，用质点代替物体的方法是理想模型法，不是等效替代法，故A错误； B．伽利略研究力和运动关系的斜面实验，通过合理外推得出物体不受力时的运动规律，采用的是理想实验法，不是控制变量法，故B错误； C．光电门测速时，取挡光时间极短的条件，用该极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，采用了极限思想法，故C正确； D．推导匀变速运动位移公式时，将整个运动过程分割为无数极小的小段，每段近似匀速后累加求和，采用的是微元法，不是理想模型法，故D错误。 故选C。 3.伽利略的斜面实验是高中物理重要的理想实验与推理模型，下列关于其两个核心斜面实验（研究自由落体运动、推导惯性规律）的说法，正确的是（　　） A．研究自由落体运动时，伽利略用“倾角可变的斜面”冲淡重力，直接测出自由落体运动的加速度 B．推导惯性规律的理想斜面实验中，伽利略假设“水平面无摩擦”，推理出物体将永远运动下去 C．两个斜面实验均通过“实际实验”的方法，直接得出了最终的物理规律 D．伽利略通过自由落体实验，直接证明了“轻重物体下落快慢相同”，否定亚里士多德的观点 【答案】B 【详解】A. 研究自由落体运动时，伽利略确实使用“倾角可变的斜面”冲淡重力，便于测量时间和距离，但他是通过斜面上的运动数据间接推导自由落体的匀加速性质，并未直接测出自由落体运动的加速度（如重力加速度g），故A错误； B. 在推导惯性规律的理想斜面实验中，伽利略假设“水平面无摩擦”，并基于此推理：小球从斜面滚下后，在无摩擦水平面上将保持匀速运动，永远运动下去。这符合伽利略的理想化推理过程，故B正确； C. 两个斜面实验（自由落体研究和惯性推导）均涉及理想化假设和逻辑推理，并非仅通过“实际实验”直接得出规律。例如，惯性实验依赖于无摩擦假设，实际无法完全实现，故C错误； D. 伽利略通过斜面实验和逻辑推理（而非直接的自由落体实验）论证了“轻重物体下落快慢相同”，从而否定亚里士多德的观点。但“直接证明”的说法不准确，因为其证明过程包含理想化推理，故D错误。 故选B。 4.(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 【详解】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。 2、 牛顿第一定律 5.在我国悠久的历史长河中，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，甚至要比西方早几百年。例如《墨经》中指出：“力，行之所以奋也”，意思是力可以使物体由静到动。下列关于此句话的理解正确的是（　　） A．有力作用物体一定能运动起来 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．物体的运动必须要力来维持 【答案】C 【详解】ACD．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，运动是不需要力来维持，C正确，AD错误； B．没有力作用，物体可能处于静止或匀速运动状态，B错误。 故选C。 6.(多选)下列学生在校园内的日常活动中，主要用牛顿第三定律解释的现象有（　　） A．在教室值日时推垃圾桶，松开手后垃圾桶仍能滑行一段距离，是因为垃圾桶具有惯性 B．体育课扔实心球，手对实心球的推力和实心球对手的压力大小相等，方向相反 C．冰壶被推出后能慢慢停下，是因为冰面的阻力改变了它的运动状态，若没有阻力，冰壶会一直匀速滑行 D．跑步时不小心撞到同学，自己也会向后倾倒，是因为自己对同学产生作用力的同时，也受到同学对自己的反作用力 【答案】BD 【详解】AC．牛顿第一定律描述了一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，概括了任何物体都有保持原来运动状态不变的性质，说明力是改变物体运动状态的原因，AC描述的符合牛顿第一定律描述的现象。不符合题意，故AC错误； BD．牛顿第三定律说明物体间力的作用总是相互的，物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，BD选项涉及到作用力与反作用力，符合题意，故BD正确。 故选BD。 7．(多选)周末，小陈在贵阳甲秀楼景区游玩。他坐在南明河边的石凳上休息，观察到一些现象并进行了分析。他的以下分析中，哪一项符合牛顿第一定律（　　） A．他看到河中有一叶无人操控的小舟随波逐流，正沿直线匀速前进。他认为，此时小舟受到的合力为零，因此能保持匀速直线运动状态 B．他看到一艘游船匀速从浮玉桥下穿过。他认为，此时船的发动机提供的推力一定大于水流对船的阻力，船才能保持匀速前进 C．一阵风吹来，一片原本静止在路面上的树叶开始移动。他认为，是风力改变了树叶的运动状态 D．他看到有游客在放风筝，风筝稳稳地悬在高空中。他认为，此时的风筝不受任何外力作用 【答案】AC 【详解】A．牛顿第一定律指出，当物体不受外力或所受合力为零时，将保持匀速直线运动或静止状态。小舟做匀速直线运动，正是其水平方向合力为零（水流推力与阻力平衡）的必然结果。这个分析准确地应用了牛顿第一定律，故A正确。 B．物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受的合外力为零。因此游船匀速前进时，发动机的推力应该等于水流和空气的阻力。选项中的“推力大于阻力”会使船做加速运动，与匀速运动的前提矛盾，故B错误。 C．树叶原本静止，风吹来后开始运动。这个从静止到运动的运动状态的改变，正是由外力（风力）造成的。这直接而准确地体现了力是改变物体运动状态的原因”，该结论与牛顿第一定律的内涵相符，故C正确。 D．悬在空中的风筝受到重力、空气对它的升力和绳子的拉力等多个力的作用。这些力达到平衡，使得风筝相对于地面静止。说它“不受任何外力”是完全错误的。根据牛顿第一定律，物体在不受力或合外力为零时都能保持运动状态不变，此处是合外力为零的情况，故D错误。 故选AC。 8.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 【详解】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。 三、惯性与质量 9.冯梦龙的《醒世恒言》中有诗句“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”，其中“临崖立马收缰晚”体现了（　　） A．骏马在运动状态改变时没有惯性 B．骏马在运动状态改变时也有惯性 C．力是维持物体运动状态的原因 D．物体的惯性与物体的运动状态有关 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，不因运动状态改变而消失，故A错误； B．惯性在任何状态下都存在，包括运动状态改变时，故B正确； C．力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动状态的原因（维持运动状态无需外力），故C错误； D．惯性仅由质量决定，与运动状态无关，故D错误。 故选B。 10.在广西平陆运河护坡加固施工中，一台工程机械通过牵引绳将护坡加固构件沿倾斜坡面缓慢匀速向上拉动，其简化图如图所示。构件运动过程视为匀速直线运动，处于受力平衡状态，不计空气阻力。在此过程中（     ） A．构件匀速运动，合外力不为零，速度越大惯性越大 B．构件受到重力、坡面支持力、牵引力、滑动摩擦力，合力为零 C．坡面给构件的支持力大小等于构件自身的重力大小 D．增大牵引力，构件对坡面压力增大 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，其大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误； B．构件在斜面上向上运动，受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的牵引力以及沿斜面向下的滑动摩擦力，共四个力作用；由于构件处于平衡状态，根据平衡条件可知合力为零，故B正确； C．设斜面倾角为，对构件，根据平衡条件可知，坡面给构件的支持力大小 可知坡面给构件的支持力大小小于构件自身的重力大小，故C错误； D．坡面给构件的支持力大小，根据牛顿第三定律可知，构件对坡面压力也为，与牵引力大小无关，故D错误。 故选B。 11.如图所示，“嫦娥五号”的探测器静止在月球表面一斜坡上，其四条腿长度相同。下列说法正确的是（　　） A．探测器在月球上的惯性比在地球上的惯性小 B．探测器受到支持力是因为斜坡发生了形变 C．研究探测器的稳定结构时，可将探测器视为质点 D．斜坡对探测器的作用力均沿着腿的方向 【答案】B 【详解】A．惯性的大小只由物体质量决定，探测器质量不变，因此在月球上和地球上惯性大小相等，故A错误； B．支持力是施力物体发生弹性形变后对受力物体产生的作用力，探测器受到的支持力的施力物体是斜坡，因此支持力是斜坡形变产生的，故B正确； C．研究探测器的稳定结构时，不能忽略探测器的形状和大小，因此不能将其视为质点，故C错误； D．斜坡对探测器的作用力包含支持力和静摩擦力，这些作用力并不都沿腿的方向，整体合力竖直向上平衡探测器的重力，故D错误。 故选B。 12.在东京奥运会乒乓球项目中，国际乒联针对乒乓球运动的发展作出了很多改革，比如增大乒乓球的直径，这样使乒乓球的质量增大，则（　　） A．乒乓球的惯性增大 B．乒乓球的惯性减小 C．乒乓球的惯性不变 D．乒乓球的惯性可能增大，可能减小，也可能不变 【答案】A 【详解】物体的惯性只与其质量有关，质量越大，惯性越大，增大乒乓球的直径导致其质量增大，因此乒乓球的惯性一定增大。 故选A。 13.(多选)如图所示，物体B在气球A的带动下以速度v匀速上升，运动到某一时刻，连接A和B的绳子断开，关于A、B后来的运动情况正确的是（不考虑空气阻力）（　　） A．A仍做匀速上升运动 B．A以初速度v变速上升 C．B做自由落体运动 D．B做竖直上抛运动 【答案】BD 【详解】AB．对气球A，因绳子断开后，浮力大于A的重力，合力向上，所以A的运动状态发生改变，故A错误，B正确。 CD．物体B与气球A整体匀速上升，说明气球的浮力与A、B的总重力等大反向；绳子断开后，由于惯性，B仍有向上的速度，在重力作用下，B将做竖直上抛运动，故C错误，D正确； 故选BD。 14.生活中处处有物理，关于下图中所示现象，解释和说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车的瞬时速度越大，说明汽车的加速度也越大 B．图乙中，小强掰手腕赢了小壮，说明掰手腕时小强对小壮的力大于小壮对小强的力 C．图丙中，冰壶比赛中冰壶的惯性大小取决于冰壶的质量 D．图丁中，弹簧拉力器中弹簧越少越容易拉开，说明弹簧的劲度系数与弹簧数量有关 【答案】C 【详解】A．根据加速度的定义式有 可知，加速度等于速度的变化率，图甲中，汽车的瞬时速度越大，汽车的加速度不一定越大，故A错误； B．根据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，可知，图乙中，小强掰手腕虽然赢了小壮，但掰手腕时小强对小壮的力的大小仍然等于小壮对小强的力，故B错误； C．质量是物体惯性大小的量度，可知，图丙中，冰壶比赛中冰壶的惯性大小取决于冰壶的质量，故C正确； D．弹簧拉力器中弹簧越少越容易拉开，是由于弹簧数量越少，在相同形变量时，所有弹簧弹力的合力越小，弹簧的劲度系数由弹簧自身的材料、尺寸与匝数决定，与弹簧数量无关，故D错误。 故选C。 15.爸爸驾车送小聪上学的途中，前方突然出现险情，汽车紧急制动，后排座椅上的水瓶向前滑落到了脚垫上。关于水瓶向前滑落这一现象，下列解释正确的是（　　） A．水瓶比汽车轻，因此更容易向前移动 B．汽车制动时，水瓶受到一个向前的作用力 C．水瓶失去了汽车的牵引力，因此向前滑动 D．汽车制动时，水瓶由于惯性保持原来的运动状态 【答案】D 【详解】A．水瓶向前移动是由于惯性，而非质量轻；质量大小不影响惯性现象的本质（所有物体均有惯性），且质量轻并不意味着“更容易”向前移动，故A错误； B．汽车制动时，水瓶并未受到向前的作用力；水瓶滑落是因其自身惯性保持原有运动状态，而非外力作用，故B错误； C．牵引力作用于汽车本身，而非水瓶；水瓶滑落是由于惯性，而非“失去牵引力”，故C错误； D．汽车制动时，水瓶由于惯性保持原来的运动状态，从而相对于汽车向前滑动，故D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $