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

**基本信息** 以历史发展脉络构建牛顿第一定律知识体系，通过理想斜面实验与惯性应用题型培养科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |理想斜面实验|8题|科学推理与实验思想|从亚里士多德到伽利略的观点演进，构建力与运动关系的认知| |惯性应用|7题|概念辨析与实际应用|惯性概念生成及与质量的关联性，强化运动状态改变的理解|

2 / 5 2 / 5 4.1 牛顿第一定律 1．理想实验 (1)亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能_____________；没有力的作用，物体就要______在某个地方。 (2)伽利略的理想实验 ①斜面实验：如图所示，让一个小球沿__________从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个_______。如果没有摩擦，小球将到达原来的_________。减小第二个斜面的_________，小球运动的________更长，但所达到的高度__________。当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远__________下去。 ②推理结论：力_________维持物体运动的原因，________改变物体运动状态的原因。 (3)笛卡尔的观点：如果运动中的物体没有受到______的作用，它将继续以同一________沿同一____运动，既不会停_________，也不会___________原来的方向。 牛顿第一定律 二、牛顿第一定律 2．牛顿第一定律的内容：一切物体总保持____________运动状态或__________状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 3．惯性 （1）物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作________。牛顿第一定律也被叫作_______定律。 （2）惯性是物体的_________属性，一切物体都具有__________。 惯性与质量 4．惯性与质量 物体惯性大小仅与___________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______________。 备考训练一：理想斜面 1．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 2．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 3．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 4．力与运动无处不在，亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系，带来了人类科学进步，下列说法正确的是（    ） A．亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快 B．笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将保持静止 C．伽利略通过实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证 5．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 6．如图所示为现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片：让小球沿左侧斜面从静止开始向下运动，小球将冲上右侧斜面；减小右侧斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。几次实验中小球都从同一位置由静止释放，下列说法正确的是（　　） A．右侧斜面的倾角越小，小球冲上右侧斜面过程中的平均速度越大 B．右侧斜面的倾角越大，小球冲上右侧斜面过程中的平均速度越大 C．由于小球与斜面之间存在摩擦，右侧斜面的倾角越小，小球冲上右侧斜面高度越低 D．由于小球与斜面之间存在摩擦，右侧斜面的倾角越大，小球冲上右侧斜面高度越低 7．（多选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用．下列说法符合历史事实的是 A．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 B．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 C．笛卡尔指出：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 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 8．16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 备考训练二： 1、 第一定律人物观点 2、 惯性 9．在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）    A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力 10．（多选）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 11．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 12．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 13．（多选）往塑料瓶中放入一个钢球，之后向瓶中注水，拧上瓶盖后瓶内有一个小气泡。将塑料瓶平放在水平桌面上，用手抓住瓶盖使塑料瓶沿水平方向运动。某时刻，若塑料瓶水平向右运动，则相对塑料瓶，下列判断可能正确的是（　　） A．钢球与气泡均向右运动 B．钢球与气泡均向左运动 C．钢球向右运动，气泡向左运动 D．钢球向左运动，气泡向右运动 14．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．运动过程中锤头的惯性变大 B．停止运动后锤头的惯性消失 C．锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤头的惯性 D．锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤柄的惯性 15．某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则（　　） A．此同学无法取出羽毛球 B．该同学是在利用羽毛球的惯性 C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来 D．羽毛球会从筒的下端出来 2 / 5 2 / 5 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B C B C BCD D B AD 题号 11 12 13 14 15 答案 A C CD C B 1．A 【详解】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． 2．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。 3．B 【详解】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。 4．C 【详解】A．亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落快，而非一样快，故A错误； B．笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，而非保持静止，故B错误； C．伽利略通过斜面实验和逻辑推理（如理想实验）得出力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因，故C正确； D．牛顿第一定律（惯性定律）是理想化的逻辑推理产物，无法在现实实验中完全消除外力来直接验证，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】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。 6．C 【详解】AB．几次实验中小球都从同一位置释放，则冲上斜面前速度大小相同，最终都减小为零，由此可得平均速度大小相同，A错误，B错误； CD．由于小球与斜面之间存在摩擦，右侧斜面的倾角越小，运动相同距离小球克服摩擦力做功越多，机械能损失越多，小球冲上右侧斜面高度越低，C正确，D错误。 故选C。 7．BCD 【详解】试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误； B、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，B正确； C、笛卡尔指出：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，C正确； D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确； 8．D 【详解】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． 9．B 【详解】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误； B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确； C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误； D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。 故选B。 10．AD 【分析】根据惯性定律解释即可：任何物体都有保持原来运动状态的性质，惯性的大小只跟质量有关，与其它任何因素无关． 【详解】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． 【点睛】牢记惯性概念，知道一切物体在任何时候都有惯性，质量是惯性的唯一量度． 11．A 【详解】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。 12．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。 13．CD 【详解】钢的密度大于水的密度，而空气的密度小于水的密度，若塑料瓶水平向右加速，瓶中的水和钢球要保持原来的运动状态，则相对塑料瓶，水和钢球向左运动，气泡质量小，惯性小，水会将气泡挤向右运动；同理若塑料瓶水平向右减速，则相对塑料瓶，水和钢球向右运动，气泡向左运动。若塑料瓶水平向右匀速运动，则钢球、气泡、塑料瓶相对静止。 故选CD。 14．C 【详解】AB．惯性与运动状态无关只与质量有关，则锤头运动过程和停止运动后惯性不变，故AB错误； CD．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，故C正确，D错误。 故选C。 15．B 【详解】一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，该同学是在利用羽毛球的惯性。 故选B。 参考答案： 1．(1) 运动 静止 (2) 斜面 斜面 高度 倾角 距离 相同 运动 不是 力是 (3) 力 速度 直线 下来 偏离 【详解】（1）[1][2]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，物体就要静止在某个地方； （2）（1）[1][2][3][4][5][6][7]斜面实验：如图所示，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。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所达到的高度相同。当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去； （2）[8][9]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； （3）[1][2][3][4][5]笛卡尔的观点：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。 2． 匀速直线 静止 3． 惯性 惯性 固有 惯性 【解析】2．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。 3．（1）[1][2]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。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。 （2）[3][4]惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 4． 质量 无关 【详解】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、运动快慢等因素无关。 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 $