第1节 牛顿第一定律（讲义）物理粤教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦牛顿第一定律，系统梳理人类对力与运动关系的认识历程，从亚里士多德的错误观点，到伽利略理想斜面实验的推理，再到笛卡尔的补充与牛顿的总结，构建“物理学史-实验推理-定律内容-惯性应用”的学习支架。 该资料以科学思维为核心，通过理想斜面实验区分“事实与推论”培养科学推理能力，结合随学随练和生活实例（如汽车安全带、拍打除尘）深化惯性理解。课中助力教师突破重难点，课后帮助学生查漏补缺，提升物理观念与科学态度。

第四章 牛顿运动定律 第1节 牛顿第一定律 课标要点 1.了解人类对力与运动关系的认识历程，知道亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿各自的贡献。 2.理解伽利略理想斜面实验的推理过程，体会“实验事实＋逻辑推理”这一科学思维方法。 3.理解牛顿第一定律的内容，知道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。 4.理解惯性是物体的固有属性，知道质量是惯性大小的唯一量度，能解释生活中的惯性现象。 学习重难点 重点：牛顿第一定律的内容与理解；惯性的概念及质量是惯性的量度。 难点：理想实验中“事实”与“推论”的区分；牛顿第一定律无法用实验直接验证。 知识点一　人类对力与运动关系的认识 1.亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就会停下来。即“力是维持物体运动的原因”。这一观点统治了近两千年。 2.伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了摩擦力的阻碍作用。 3.笛卡尔的补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 4.牛顿的总结：在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上，牛顿总结出了牛顿第一定律，指出力是改变物体运动状态的原因。 特别提醒 1.亚里士多德的观点并非凭空臆想，它来自对日常现象的直接观察，错在没有考虑摩擦力这一隐蔽因素。 2.伽利略的贡献不只是结论，更在于开创了“实验事实＋逻辑推理”的研究方法。 3.物理学史类题目要分清各人的贡献：伽利略否定了旧观点、笛卡尔补充了方向、牛顿完成了总结。 随学随练 1.下列哪位科学家利用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“必须有力作用在物体上，物体才能运动”的观点（　　） A．伽利略 B．普朗克 C．爱因斯坦 2.在16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了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。 以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（　　） A．物体下落的快慢与质量有关 B．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 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” 3.下列说法不符合历史事实的是（　　） 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．伽利略认为，物体一旦具有某一速度，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，既不停下也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 4.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（　　） A．亚里士多德认为，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 B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 C．笛卡尔最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿认为，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 知识点二　伽利略的理想斜面实验 1.实验事实：让小球从一个斜面的某一高度由静止滚下，小球将滚上另一个斜面。斜面越光滑，小球上升的高度越接近原来的高度。 2.推理过程：减小第二个斜面的倾角，小球仍要达到同一高度，但要通过更长的路程；继续减小倾角，路程越来越长；如果第二个斜面变成水平面，小球将无法达到原来的高度，只能以恒定的速度一直运动下去。 3.结论：物体的运动不需要力来维持，从而否定了亚里士多德的观点。 4.方法特点：这是一个理想实验（又称假想实验）——它以可靠的实验事实为基础，通过合理的逻辑推理外推到理想情形，实验本身在现实中无法完全实现。 5.伽利略针和单摆实验：把单摆拉到与尺子同高处释放，小球摆到另一边仍能到达同等高度；在摆线中途放一根针改变摆长，小球仍能上升到原来的高度。这是理想斜面实验的现实依据。 特别提醒 1.区分“事实”与“推论”：斜面越光滑上升越接近原高度是事实；水平面上永远运动下去是外推的推论。 2.理想实验不是凭空想象，任何理想实验都建立在真实实验的基础之上。 3.爱因斯坦评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。” 随学随练 1.关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是（    ） A．图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 B．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” C．图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 D．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 2.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.关于以下两个斜面实验的说法中正确的是（　　） A．亚里士多德使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 C．亚里士多德使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 4.伽利略的发现以及所运用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。如图，将小球沿光滑斜面左侧某一高度由静止释放，小球上升到与出发点几乎等高的位置。现将斜面倾角逐渐减小，小球到达斜面右侧位置分别为1、2、3。比较三次实验结果，可得到最直接的结论是（　　） A．如果斜面右侧变为水平面，小球将一直运动下去 B．如果小球不受力，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 知识点三　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.对“力”的理解：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态（即产生加速度）的原因。 3.运动状态的改变：速度的大小或方向只要有一个发生了变化，就说明物体的运动状态发生了改变。做匀速圆周运动的物体虽然速率不变，但方向时刻在变，运动状态也在改变。 4.定律的地位：不受任何外力作用的物体是不存在的，牛顿第一定律描述的是一种理想状态，它是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，无法用实验直接验证。 5.与平衡状态的区别：我们平时见到的匀速直线运动或静止，都是在平衡力作用下呈现的状态，与“不受力”并不相同。 特别提醒 1.“不受外力”与“合外力为零”效果相同，但含义不同——前者是理想情形，后者才是现实中的平衡状态。 2.牛顿第一定律不能由牛顿第二定律推出，它独立地说明了力与运动的关系，并给出了惯性的概念。 3.速率不变但方向改变（如转弯的汽车、匀速圆周运动）也属于运动状态改变，这是最常见的判断陷阱。 随学随练 1.教科书中这样表述牛顿第一定律：“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。”其中“这种状态”所指物理量的单位是（　　） A．m B．s C．m/s D．m/s2 2.下列关于运动和力关系的相关说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是有实验基础的，随着科学技术的发展是可以用实验来直接验证的 B．伽利略用实验证明了物体的运动不需要力来维持 C．物体不受力时才能保持自己运动状态不变的特性称为惯性 D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向 3.如果正在做自由落体运动的物体所受重力突然消失，那么它的运动状态应该是（　　） A．悬浮在空中不动 B．运动速度逐渐减小 C．做竖直向下的匀速直线运动 4.下列事例中，物体的运动状态一定没有发生改变的是（　　） A．降落伞在风力作用下，东偏南45°匀速下降 B．小朋友荡秋千 C．火车匀速转弯 D．物体沿斜面减速下滑 知识点四　惯性 1.定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也叫作惯性定律。 2.普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性，与物体是否受力、是否运动、运动快慢都没有关系。 3.量度：质量是惯性大小的唯一量度。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变；质量越小，惯性越小。 4.惯性的利用与防范：洗完手甩掉水滴、拍打衣服除尘、跳远前助跑，都是利用惯性；汽车限速、禁止超载、系安全带，则是为了防范惯性带来的危害。 5.惯性不是力：惯性是物体的固有属性，不能说“受到惯性作用”或“由于惯性力的作用”，它没有大小方向可言，只有大小之分。 特别提醒 1.最常见的错误说法：“速度越大惯性越大”“静止的物体没有惯性”“物体受到惯性的作用”——三句全错。 2.在完全失重的空间站里，物体仍然具有惯性，质量也没有变化，惯性与重力无关。 3.解释惯性现象的标准句式：某部分由于受力改变了运动状态，另一部分由于惯性仍保持原来的状态，因而出现了…… 随学随练 1.牛顿第一定律揭示了物体的惯性，下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．物体的速度越大，惯性越大 B．物体的质量越大，惯性越大 C．物体受力越大，惯性越大 D．物体静止时惯性为零 2.下列关于惯性的说法中正确的是（　　） A．汽车速度越大刹车后越难停下来，表明汽车速度越大惯性越大 B．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明汽车的惯性也随之改变 C．抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 D．质量不同的沙袋可以在相同的时间内停下来，表明惯性与质量无关 3.下列有关惯性说法中正确的是（　　） A．汽车匀速运动时惯性小，急刹车时惯性大 B．踢出的足球最终要停下来，是由于没有外力来维持足球的运动 C．在水平匀速直线行驶的高铁，小明竖直向上跳起，小明将落回起跳的位置 D．苏炳添进行100m短跑，冲过终线时，速度大，很难停下来，说明速度大，惯性大 4.小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（　　） A．小金加速跑时的惯性比减速跑时大 B．小金冲过终点线，停下来时没有惯性 C．小金整个跑步过程惯性大小不变 D．小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性 题型01　物理学史与科学方法的辨析 1.人物与贡献对应：亚里士多德（力维持运动，错误）→ 伽利略（理想斜面实验，力不是维持运动的原因）→ 笛卡尔（补充“沿同一直线”）→ 牛顿（总结出第一定律）。 2.常见科学方法：理想实验法（伽利略斜面）、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法（质点）、比值定义法（速度、加速度）。 3.答题要点：先看题目问的是“贡献”还是“方法”，再逐项核对人物与事件是否对应，注意张冠李戴的选项。 4.易错警示：把“发现自由落体规律”记成牛顿；把“理想实验”当成真实实验；混淆伽利略与笛卡尔的表述。 活学活用 1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A．在不需要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建立理想模型法 B．根据速度定义式 ，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 C．伽俐略通过斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了控制变量的方法 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，这里采用了微元法 2.科学家们总结了许多物理学的研究方法，如建立理想模型法、控制变量法、等效替代法、极限思维法等，下列说法正确的是（　　） A．时的平均速度可看成瞬时速度，运用了理想模型法 B．加速度的定义式中用到了控制变量法 C．重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想 D．伽利略研究力与运动关系时，利用了极限思维法 3.(多选)在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、等效替代法和建立物理模型法等。下列说法正确的是（　　） A．在不需要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理想模型法 B．惯性定律即牛顿第一定律，伽利略通过理想斜面实验直接验证了惯性定律 C．根据速度定义式可知，当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想法 D．重心、合力和分力都体现了微元法的思想 题型02　理想实验的推理与结论 1.推理链条：斜面越光滑→上升高度越接近原高度（事实）→ 减小倾角→路程变长但高度不变（推理）→ 变成水平面→永远运动下去（外推）。 2.区分事实与推论：凡是可以通过真实实验观察到的，是事实；凡是把条件外推到“绝对光滑”“无限长”的，是推论。 3.实验的价值：它把可靠的事实与严密的推理结合起来，第一次说明了“运动不需要力来维持”。 4.易错警示：认为伽利略真的做出了绝对光滑的斜面；认为理想实验的结论不可靠；把结论说成“物体不受力时一定静止”。 活学活用 1.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（a）、（b）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（a）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（a）中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量 C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图（b）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 2.(多选)伽利略理想斜面实验创造性的把实验、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。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（　　） A．该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础 B．如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置 C．该实验说明了物体的运动不需要力来维持 D．该实验证明了力是维持物体运动的原因 3.伽利略是意大利杰出的物理学家、天文学家，作为近代科学实验的先驱者，他的研究奠定了现代物理学的理论基础，其经典的两大斜面实验极具里程碑意义：一是如图甲所示，让小铜球从阻力可忽略的斜面上由静止释放，该实验重复进行了上百次以确保结论的可靠性；二是如图乙所示，使小球从一个斜面静止滚下后滑向另一个斜面，假定斜面光滑时，小球下落的高度与上升的高度恰好相等，关于这两个实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，直接验证了自由落体运动的速度是均匀变化的 B．图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去 C．在图甲中，伽利略设想，斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面由静止滚下的运动越接近自由落体运动，物体通过的位移与时间成正比 D．在图乙实验中，伽利略认为如果没有摩擦等阻力情况下，小球将会达到与释放点等高位置，在实际中这个现象也完全可以实现 题型03　牛顿第一定律的理解与运动状态的判断 1.定律的三层含义：①一切物体都有保持原状态的性质（惯性）；②力是改变运动状态的原因；③“不受外力”是理想情形。 2.判断运动状态是否改变：只看速度的大小与方向——两者有一个变了就是改变。匀速圆周运动、平抛运动都属于状态改变。 3.常见设问：突然撤去所有力后物体如何运动（保持撤去瞬间的速度做匀速直线运动或保持静止）。 4.易错警示：认为“物体运动一定受力”；认为定律可由第二定律推出；把“匀速圆周运动”当作状态不变。 活学活用 1.关于牛顿定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的速度越大，惯性越大 C．伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献 D．牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力 2.(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 3.下列说法中正确的是（    ） A．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因 B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法 C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证 D．伽利略通过理想斜面实验，说明了力不是维持物体运动状态的原因 题型04　惯性的理解与生活情境分析 1.三个判断要点：一切物体都有惯性；惯性大小只由质量决定；惯性不是力，不能说“受到惯性”。 2.情境分析的标准思路：先分清哪一部分受力改变了状态、哪一部分因惯性保持原状态，再说明二者的相对运动导致了什么现象。 3.典型情境：急刹车前倾、起步后仰、抽纸板杯不动、拍打除尘、甩水、锤柄撞地装紧锤头、羽毛球筒击打取球。 4.易错警示：“速度越大惯性越大”“失重时没有惯性”“惯性使物体前进”——都是错的。 活学活用 1.如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向右抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（　　） A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越大，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向右 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 2.打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动，有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象，要将卡在球筒里的羽毛球取出，可以选择不同的方案方案一：一手握在球筒中部，另一手用力击打球筒上端：方案二：手持球筒，使球筒下落，敲击水平面，假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案，下列说法正确的是（　　） A．方案一利用羽毛球所受的重力，使其从球筒上端出来 B．方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从球筒下端出来 C．方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来 D．方案二中球筒敲击水平面后速度变为零，其惯性随之消失 3.如图所示是一种汽车安全带控制装置的工作原理示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车可能的运动方向和运动状态是（   ） A．向左行驶，匀速直线运动 B．向左行驶，突然刹车 C．向右行驶，突然刹车 D．向右行驶，匀速直线运动 基础通关 1.公交车在平直公路行驶时，如偶遇突发状况司机急刹车，乘客的身体会出现前倾的情况，故而在搭乘时注意抓好扶手，安全乘车，则以下说法中正确的是（　　） A．公交车急刹车时，乘客所受合力向后 B．公交车速度越快，乘客惯性越大 C．公交车静止时，乘客没有惯性 D．当乘客拉着扶手合力为0时，乘客此时没有惯性 2.我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（　　） A．系好安全带可以减小惯性 B．车辆满载时比空载时的惯性大 C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力 D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小大于乘客对安全带的作用力大小 3.如图所示，在公路的弯道处，常会挂有减速标牌，提醒驾驶员急弯下坡减速。则汽车（　　） A．过急弯惯性会减小 B．下坡过程中惯性会增大 C．减速可增大过急弯处所受的摩擦力，避免侧滑 D．减速可减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑 4.2024年8月中国网球选手在巴黎奥运会中首获女子单打金牌，创造了历史性的一刻。如图所示，运动员把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　） A．网球的速度越大，惯性越大 B．被击回的网球在飞行过程中受到重力和球拍的作用力 C．若球拍没有击中球，则球会保持原来的运动状态不变 D．球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的 5.如图是乒乓球比赛中运动员的接球动作，下列说法正确的是（　　） A．削球时乒乓球会旋转，研究乒乓球旋转时可以将乒乓球视为质点 B．被削回的乒乓球在空中飞行时，受重力、空气阻力和球拍摩擦力的作用 C．乒乓球运动越快惯性越大 D．乒乓球惯性大小与运动速度无关 6.学校上体育课时，小华（左）和小兰（右）练习垫排球的过程如图所示，下列分析正确的是（　　） A．小兰抛排球的力越大，排球砸到小华的手越痛，是因为小兰大力抛球，使球的惯性增大了 B．排球被小华垫飞回去，是因为小华对排球的作用力大于排球对小华的作用力 C．若小华没有垫到排球，则球将会保持原来的运动状态不变 D．小华垫排球时对球的弹力，是小华的手发生弹性形变而产生的 7.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 8.在某次铅球训练时，运动员将铅球抛出，下列说法正确的是（　　） A．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为惯性 B．研究铅球在空中运动过程时不能将铅球视为质点 C．研究运动员扔球姿势时可将运动员视为质点 D．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为仍受推力的作用 9.立夏“斗蛋”是深受小朋友们喜欢的一项传统民俗。如图所示，两个完全相同的鸡蛋A、B，以相同大小的速度对撞，结果鸡蛋B被撞破了，下列说法正确的是（　　） A．碰撞瞬间，A对B的撞击力大于B对A的撞击力大小 B．整个过程中，蛋黄相对于蛋壳可能一直保持相对静止 C．B鸡蛋被撞破可能是因为A鸡蛋的尖头撞B鸡蛋的钝头 D．若，则A鸡蛋的运动状态比B鸡蛋更难改变 10.如图甲所示，汽车内倾斜的磁吸式手机架上有一只手机相对支架静止摆放，图乙为其示意图，箭头表示汽车前进方向。下列分析正确的是（　　） A．汽车匀速前进时，手机共受三个力作用 B．汽车加速前进时，手机的惯性将会变大 C．汽车加速前进时，支架对手机的摩擦力一定沿支架斜面向上 D．汽车加速前进时，支架对手机的摩擦力可能等于零 素养提升 11.(多选)我国的古典诗词中往往蕴含着朴素的物理学知识，在对下面四句古诗词的物理分析中，正确的是（　　） A．陈与义的《襄邑道中》中，“卧看满天云不动，不知云与我俱东”描述“云不动”的运动是以我为参考系的 B．冯梦龙的《醒世通言》中，“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”说明物体具有惯性 C．唐朝无名氏的《浪淘沙》中，“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎”所描述“山”的运动是以作者自身为参考系的 D．毛泽东的《送瘟神》中，“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”是指位于地球表面的人随地球自转每天的行程约为八万里，这个数据与人在地球表面的位置无关 12.《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（　　） A．马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离 B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来 C．车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小 D．车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用 13.在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”下列选项中从物理学的角度解释正确的是（　　） A．“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力 B．“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力 C．水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因 D．只有水的持续作用力才能让沙石持续运动，因为力是维持物体运动的原因 14.2022年冬奥会在北京和张家口举办，下列冬奥会的运动项目中，关于力与运动相关知识的说法正确的是（　　） A．正在转弯的短道速滑运动员，速度可能一直不变 B．冰球静止和运动时的惯性一样大 C．冰壶被掷出去后，不能马上停下是因为受到惯性力的作用 D．高山滑雪运动员加速下滑过程中，重力势能减小，动能增大，机械能不变 15.2025年11月17日，在第十五届全运会女子百米决赛中，来自浙江16岁的“小孩姐”陈妤颉表现惊艳，以11秒10的成绩成为新“女飞人”，她也成为全运会历史上最年轻的女子百米冠军。图为比赛中陈妤颉冲刺的场景，下列相关说法正确的是（　　） A．11秒10是时刻，100米是位移 B．陈妤颉的速度越大，惯性越大 C．研究陈妤颉运动快慢时，可以把陈妤颉看作质点 D．根据题中信息可求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度 16.如图所示，高州木偶戏古称傀儡戏，是国家级非物质文化遗产之一，是一种由艺人操作木偶表演故事的戏曲形式。木偶在艺人的操作下能表演很多较复杂的动作，甚至表情。则下列说法中正确的是（　　） A．研究木偶在空中做翻滚动作时，可以将其视为质点 B．艺人手持木偶的位置一定是木偶的重心，且重心一定是物体上最重的点 C．艺人手持木偶运动时与静止时相比，木偶的惯性增大 D．无论表演何种动作，艺人对木偶的作用力大小始终与木偶对艺人的作用力大小相等 迁移创新 17.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，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。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．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证 D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大 18.2024年6月23日，中国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功，火箭由中国航天科技集团有限公司第八研究院总研制。火箭开始降落时发动机不工作，降至一定高度发动机点火火箭减速，如图为回收火箭减速降落时所拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A．火箭速度的变化率越大，其加速度就越大 B．火箭加速到一定高度后关闭发动机，火箭立即开始下落 C．火箭降落过程中，其加速度的方向与速度变化量的方向开始相同后相反 D．火箭在最高点时，其速度为零加速度也一定为零 19.如图所示，一辆平板车在水平路面上沿方向匀速行驶，固定在车上的箱子顶部用细绳悬挂一小球。某时刻细绳断裂，以地面为参考系，小球在绳子断裂后下落一小段时间内的运动情况可能是（　　） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 牛顿运动定律 第1节 牛顿第一定律 课标要点 1.了解人类对力与运动关系的认识历程，知道亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿各自的贡献。 2.理解伽利略理想斜面实验的推理过程，体会“实验事实＋逻辑推理”这一科学思维方法。 3.理解牛顿第一定律的内容，知道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。 4.理解惯性是物体的固有属性，知道质量是惯性大小的唯一量度，能解释生活中的惯性现象。 学习重难点 重点：牛顿第一定律的内容与理解；惯性的概念及质量是惯性的量度。 难点：理想实验中“事实”与“推论”的区分；牛顿第一定律无法用实验直接验证。 知识点一　人类对力与运动关系的认识 1.亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就会停下来。即“力是维持物体运动的原因”。这一观点统治了近两千年。 2.伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了摩擦力的阻碍作用。 3.笛卡尔的补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 4.牛顿的总结：在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上，牛顿总结出了牛顿第一定律，指出力是改变物体运动状态的原因。 特别提醒 1.亚里士多德的观点并非凭空臆想，它来自对日常现象的直接观察，错在没有考虑摩擦力这一隐蔽因素。 2.伽利略的贡献不只是结论，更在于开创了“实验事实＋逻辑推理”的研究方法。 3.物理学史类题目要分清各人的贡献：伽利略否定了旧观点、笛卡尔补充了方向、牛顿完成了总结。 随学随练 1.下列哪位科学家利用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“必须有力作用在物体上，物体才能运动”的观点（　　） A．伽利略 B．普朗克 C．爱因斯坦 答案　A 解析　伽利略通过理想斜面实验提出：若没有摩擦力，物体将以恒定速度持续运动，从而否定了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点，为惯性定律奠定基础。 故选A。 2.在16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了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。 以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（　　） A．物体下落的快慢与质量有关 B．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 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” 答案　B 解析　A．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，故A错误； B．伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因，与亚里士多德观点相反，故B正确； C．物体受的力越大，速度就越大，是亚里士多德的观点，故C错误； D．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，故D错误。 故选B。 3.下列说法不符合历史事实的是（　　） 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．伽利略认为，物体一旦具有某一速度，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，既不停下也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 答案　A 解析　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，故A符合题意； 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，故B不符合题意； 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，故C不符合题意； 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，故D不符合题意。 故选A。 4.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（　　） A．亚里士多德认为，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 B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 C．笛卡尔最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿认为，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 答案　B 解析　A C．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故AC错误； B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，故B正确； D．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，故D错误。 故选B。 知识点二　伽利略的理想斜面实验 1.实验事实：让小球从一个斜面的某一高度由静止滚下，小球将滚上另一个斜面。斜面越光滑，小球上升的高度越接近原来的高度。 2.推理过程：减小第二个斜面的倾角，小球仍要达到同一高度，但要通过更长的路程；继续减小倾角，路程越来越长；如果第二个斜面变成水平面，小球将无法达到原来的高度，只能以恒定的速度一直运动下去。 3.结论：物体的运动不需要力来维持，从而否定了亚里士多德的观点。 4.方法特点：这是一个理想实验（又称假想实验）——它以可靠的实验事实为基础，通过合理的逻辑推理外推到理想情形，实验本身在现实中无法完全实现。 5.伽利略针和单摆实验：把单摆拉到与尺子同高处释放，小球摆到另一边仍能到达同等高度；在摆线中途放一根针改变摆长，小球仍能上升到原来的高度。这是理想斜面实验的现实依据。 特别提醒 1.区分“事实”与“推论”：斜面越光滑上升越接近原高度是事实；水平面上永远运动下去是外推的推论。 2.理想实验不是凭空想象，任何理想实验都建立在真实实验的基础之上。 3.爱因斯坦评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。” 随学随练 1.关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是（    ） A．图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 B．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” C．图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 D．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 答案　C 解析　图甲实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律，利用斜面是为了延长小球下滑的时间以便测量。图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因，故C正确；ABD错误。 故选C 。 2.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.关于以下两个斜面实验的说法中正确的是（　　） A．亚里士多德使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 C．亚里士多德使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 答案　B 解析　AB．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律，选项A错误，B正确； CD．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因，选项CD错误。 故选B。 4.伽利略的发现以及所运用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。如图，将小球沿光滑斜面左侧某一高度由静止释放，小球上升到与出发点几乎等高的位置。现将斜面倾角逐渐减小，小球到达斜面右侧位置分别为1、2、3。比较三次实验结果，可得到最直接的结论是（　　） A．如果斜面右侧变为水平面，小球将一直运动下去 B．如果小球不受力，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　比较三次实验结果，可得到最直接的结论是：如果斜面右侧变为水平面，小球为了到达原有的高度将会一直运动下去；进而合理推出如果小球不受力，将一直保持匀速运动或静止状态的结论，无法得到CD选项的结论。 故选A。 知识点三　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.对“力”的理解：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态（即产生加速度）的原因。 3.运动状态的改变：速度的大小或方向只要有一个发生了变化，就说明物体的运动状态发生了改变。做匀速圆周运动的物体虽然速率不变，但方向时刻在变，运动状态也在改变。 4.定律的地位：不受任何外力作用的物体是不存在的，牛顿第一定律描述的是一种理想状态，它是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，无法用实验直接验证。 5.与平衡状态的区别：我们平时见到的匀速直线运动或静止，都是在平衡力作用下呈现的状态，与“不受力”并不相同。 特别提醒 1.“不受外力”与“合外力为零”效果相同，但含义不同——前者是理想情形，后者才是现实中的平衡状态。 2.牛顿第一定律不能由牛顿第二定律推出，它独立地说明了力与运动的关系，并给出了惯性的概念。 3.速率不变但方向改变（如转弯的汽车、匀速圆周运动）也属于运动状态改变，这是最常见的判断陷阱。 随学随练 1.教科书中这样表述牛顿第一定律：“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。”其中“这种状态”所指物理量的单位是（　　） A．m B．s C．m/s D．m/s2 答案　C 解析　牛顿第一定律中 “这种状态” 指的是匀速直线运动状态或静止状态，对应的物理量是速度（单位m/s）。 故选C。 2.下列关于运动和力关系的相关说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是有实验基础的，随着科学技术的发展是可以用实验来直接验证的 B．伽利略用实验证明了物体的运动不需要力来维持 C．物体不受力时才能保持自己运动状态不变的特性称为惯性 D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向 答案　D 解析　A．牛顿第一定律是有实验基础的，即使随着科学技术的发展也不可以用实验来直接验证的，选项A错误； B．伽利略在理想斜面实验的基础上经过合理外推得出了物体的运动不需要力来维持的结论，选项B错误； C．物体保持自己运动状态不变的特性称为惯性，与物体是否受力无关，选项C错误； D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向，选项D正确。 故选D。 3.如果正在做自由落体运动的物体所受重力突然消失，那么它的运动状态应该是（　　） A．悬浮在空中不动 B．运动速度逐渐减小 C．做竖直向下的匀速直线运动 答案　C 解析　如果正在做自由落体运动的物体所受重力突然消失，此时，物体速度不为0，不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，那么它的运动状态应该是做竖直向下的匀速直线运动。 故选C。 4.下列事例中，物体的运动状态一定没有发生改变的是（　　） A．降落伞在风力作用下，东偏南45°匀速下降 B．小朋友荡秋千 C．火车匀速转弯 D．物体沿斜面减速下滑 答案　A 解析　A．降落伞在风力作用下，东偏南45°匀速下降，降落伞受力平衡，所以降落伞的运动状态一定没有发生改变，A正确； B．小朋友荡秋千，其速度大小和方向均在改变，所以运动状态发生改变，B错误； C．火车匀速转弯，其速度大小不变，但方向发生了变化，所以火车的运动状态发生改变，C错误； D．物体沿斜面减速下滑，速度大小变化，方向不变，所以物体的运动状态发生改变，D错误。 故选A。 知识点四　惯性 1.定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也叫作惯性定律。 2.普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性，与物体是否受力、是否运动、运动快慢都没有关系。 3.量度：质量是惯性大小的唯一量度。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变；质量越小，惯性越小。 4.惯性的利用与防范：洗完手甩掉水滴、拍打衣服除尘、跳远前助跑，都是利用惯性；汽车限速、禁止超载、系安全带，则是为了防范惯性带来的危害。 5.惯性不是力：惯性是物体的固有属性，不能说“受到惯性作用”或“由于惯性力的作用”，它没有大小方向可言，只有大小之分。 特别提醒 1.最常见的错误说法：“速度越大惯性越大”“静止的物体没有惯性”“物体受到惯性的作用”——三句全错。 2.在完全失重的空间站里，物体仍然具有惯性，质量也没有变化，惯性与重力无关。 3.解释惯性现象的标准句式：某部分由于受力改变了运动状态，另一部分由于惯性仍保持原来的状态，因而出现了…… 随学随练 1.牛顿第一定律揭示了物体的惯性，下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．物体的速度越大，惯性越大 B．物体的质量越大，惯性越大 C．物体受力越大，惯性越大 D．物体静止时惯性为零 答案　B 解析　惯性只由质量决定，物体的质量越大，惯性越大；惯性与运动状态和受力无关。 故选B。 2.下列关于惯性的说法中正确的是（　　） A．汽车速度越大刹车后越难停下来，表明汽车速度越大惯性越大 B．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明汽车的惯性也随之改变 C．抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 D．质量不同的沙袋可以在相同的时间内停下来，表明惯性与质量无关 答案　C 解析　惯性是物体保持原有的运动状态的一种性质，只由物体的质量决定，与物体的速度大小和方向、运动时间长短均无关，故ABD错误，C正确。 故选C。 3.下列有关惯性说法中正确的是（　　） A．汽车匀速运动时惯性小，急刹车时惯性大 B．踢出的足球最终要停下来，是由于没有外力来维持足球的运动 C．在水平匀速直线行驶的高铁，小明竖直向上跳起，小明将落回起跳的位置 D．苏炳添进行100m短跑，冲过终线时，速度大，很难停下来，说明速度大，惯性大 答案　C 解析　AD．物体惯性大小只与物体的质量有关，与运动状态无关，选项AD错误； B．踢出的足球最终要停下来，是由于受到阻力而改变了足球的运动状态，选项C错误； C．在水平匀速直线行驶的高铁上，由于惯性，小明竖直向上跳起后与高铁具有相同的水平速度，则小明将落回起跳位置，选项C正确。 故选C。 4.小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（　　） A．小金加速跑时的惯性比减速跑时大 B．小金冲过终点线，停下来时没有惯性 C．小金整个跑步过程惯性大小不变 D．小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性 答案　C 解析　A．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，与物体运动快慢无关，故A错误； BD．惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体在任何情况下都具有惯性，故BD错误； C．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。小金在整个跑步过程中，质量不变，其惯性大小不变，故C正确。 故选C。 题型01　物理学史与科学方法的辨析 1.人物与贡献对应：亚里士多德（力维持运动，错误）→ 伽利略（理想斜面实验，力不是维持运动的原因）→ 笛卡尔（补充“沿同一直线”）→ 牛顿（总结出第一定律）。 2.常见科学方法：理想实验法（伽利略斜面）、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法（质点）、比值定义法（速度、加速度）。 3.答题要点：先看题目问的是“贡献”还是“方法”，再逐项核对人物与事件是否对应，注意张冠李戴的选项。 4.易错警示：把“发现自由落体规律”记成牛顿；把“理想实验”当成真实实验；混淆伽利略与笛卡尔的表述。 活学活用 1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A．在不需要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建立理想模型法 B．根据速度定义式 ，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 C．伽俐略通过斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了控制变量的方法 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，这里采用了微元法 答案　C 解析　A．质点采用的科学方法叫建立理想化的物理模型法，故A正确，不符合题意； B．根据速度定义式 ，当非常小时， 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故B正确，不符合题意； C．伽俐略在研究力和运动的关系时，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了理想实验模型的方法，故C错误，符合题意； 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，这里采用了微元法，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选 C。 2.科学家们总结了许多物理学的研究方法，如建立理想模型法、控制变量法、等效替代法、极限思维法等，下列说法正确的是（　　） A．时的平均速度可看成瞬时速度，运用了理想模型法 B．加速度的定义式中用到了控制变量法 C．重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想 D．伽利略研究力与运动关系时，利用了极限思维法 答案　C 解析　A．时的平均速度可看成瞬时速度，运用了极限法，A错误； B． 加速度的定义式中用到了比值定义法，B错误； C．重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想，C正确； D．伽利略研究力与运动关系时，利用了理想实验的方法，D错误。 故选C。 3.(多选)在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、等效替代法和建立物理模型法等。下列说法正确的是（　　） A．在不需要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理想模型法 B．惯性定律即牛顿第一定律，伽利略通过理想斜面实验直接验证了惯性定律 C．根据速度定义式可知，当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想法 D．重心、合力和分力都体现了微元法的思想 答案　AC 解析　A．在不需要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理想模型法，故A正确； B．惯性定律即牛顿第一定律，伽利略通过理想斜面实验间接验证了惯性定律，故B错误； C．根据速度定义式可知，当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想法，故C正确； D．重心、合力和分力都体现了等效替代的思想，故D错误。 故选AC。 题型02　理想实验的推理与结论 1.推理链条：斜面越光滑→上升高度越接近原高度（事实）→ 减小倾角→路程变长但高度不变（推理）→ 变成水平面→永远运动下去（外推）。 2.区分事实与推论：凡是可以通过真实实验观察到的，是事实；凡是把条件外推到“绝对光滑”“无限长”的，是推论。 3.实验的价值：它把可靠的事实与严密的推理结合起来，第一次说明了“运动不需要力来维持”。 4.易错警示：认为伽利略真的做出了绝对光滑的斜面；认为理想实验的结论不可靠；把结论说成“物体不受力时一定静止”。 活学活用 1.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（a）、（b）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（a）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（a）中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量 C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图（b）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　A．图a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a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，主要是使时间测量更容易，故B正确； C．图b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b的实验为“理想实验”，伽俐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。 2.(多选)伽利略理想斜面实验创造性的把实验、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。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（　　） A．该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础 B．如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置 C．该实验说明了物体的运动不需要力来维持 D．该实验证明了力是维持物体运动的原因 答案　AC 解析　A．该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时是以斜面实验真实的实验为基础，故A正确； B．如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与O点等高的位置，故B错误； CD．该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。 故选AC。 3.伽利略是意大利杰出的物理学家、天文学家，作为近代科学实验的先驱者，他的研究奠定了现代物理学的理论基础，其经典的两大斜面实验极具里程碑意义：一是如图甲所示，让小铜球从阻力可忽略的斜面上由静止释放，该实验重复进行了上百次以确保结论的可靠性；二是如图乙所示，使小球从一个斜面静止滚下后滑向另一个斜面，假定斜面光滑时，小球下落的高度与上升的高度恰好相等，关于这两个实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，直接验证了自由落体运动的速度是均匀变化的 B．图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去 C．在图甲中，伽利略设想，斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面由静止滚下的运动越接近自由落体运动，物体通过的位移与时间成正比 D．在图乙实验中，伽利略认为如果没有摩擦等阻力情况下，小球将会达到与释放点等高位置，在实际中这个现象也完全可以实现 答案　B 解析　A．图甲实验做的是斜面实验，最后合理外推到竖直状态，间接验证了自由落体运动的速度是均匀变化的，A错误； B．图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去，说明了力不是维持物体运动状态的原因，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，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于“冲淡”重力的作用，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推；得出自由落体也是匀加速直线运动，C错误； D．完全没有摩擦力阻力的斜面不存在，所以在实际中这个现象不可能实现，D错误。 故选B。 题型03　牛顿第一定律的理解与运动状态的判断 1.定律的三层含义：①一切物体都有保持原状态的性质（惯性）；②力是改变运动状态的原因；③“不受外力”是理想情形。 2.判断运动状态是否改变：只看速度的大小与方向——两者有一个变了就是改变。匀速圆周运动、平抛运动都属于状态改变。 3.常见设问：突然撤去所有力后物体如何运动（保持撤去瞬间的速度做匀速直线运动或保持静止）。 4.易错警示：认为“物体运动一定受力”；认为定律可由第二定律推出；把“匀速圆周运动”当作状态不变。 活学活用 1.关于牛顿定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的速度越大，惯性越大 C．伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献 D．牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力 答案　C 解析　A．伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，A错误； B．牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的质量越大，惯性越大，质量是物体惯性大小的量度，B错误； C．牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出了牛顿第一定律，伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献，C正确； D．作用力与反作用力具有同时性，即同时产生，同时消失，没有先后之分，D错误。 故选C。 2.(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。 3.下列说法中正确的是（    ） A．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因 B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法 C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证 D．伽利略通过理想斜面实验，说明了力不是维持物体运动状态的原因 答案　D 解析　A．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，而非改变运动状态的原因，故A错误； B．实验中保持一个变量不变，研究其他变量关系的方法为控制变量法，而非假设法，故B错误； C．牛顿第一定律是理想实验和逻辑推理的产物，无法通过实验直接验证，故C错误； D．伽利略的理想斜面实验表明，物体在无外力作用下会维持运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，故D正确。 故选D。 题型04　惯性的理解与生活情境分析 1.三个判断要点：一切物体都有惯性；惯性大小只由质量决定；惯性不是力，不能说“受到惯性”。 2.情境分析的标准思路：先分清哪一部分受力改变了状态、哪一部分因惯性保持原状态，再说明二者的相对运动导致了什么现象。 3.典型情境：急刹车前倾、起步后仰、抽纸板杯不动、拍打除尘、甩水、锤柄撞地装紧锤头、羽毛球筒击打取球。 4.易错警示：“速度越大惯性越大”“失重时没有惯性”“惯性使物体前进”——都是错的。 活学活用 1.如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向右抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（　　） A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越大，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向右 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 答案　C 解析　AB．水杯的惯性仅由水杯的质量决定，与抽纸板的速度无关，故AB错误； CD．抽出纸板的过程中，水杯相对纸板向左滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右，故C正确，D错误。 故选C。 2.打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动，有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象，要将卡在球筒里的羽毛球取出，可以选择不同的方案方案一：一手握在球筒中部，另一手用力击打球筒上端：方案二：手持球筒，使球筒下落，敲击水平面，假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案，下列说法正确的是（　　） A．方案一利用羽毛球所受的重力，使其从球筒上端出来 B．方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从球筒下端出来 C．方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来 D．方案二中球筒敲击水平面后速度变为零，其惯性随之消失 答案　C 解析　AB．方案一中用力击打球筒上端，球筒向下运动，而羽毛球具有惯性，要保持原来的静止状态，方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来，故AB错误； C．方案二中球筒下落，敲击水平面，球筒与水平面碰后速度立即变为0，而羽毛球具有惯性，要保持原来向下运动的状态，方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来，故C正确； D．惯性是物体本身的属性，只由质量决定，与速度无关，故D错误。 故选C。 3.如图所示是一种汽车安全带控制装置的工作原理示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车可能的运动方向和运动状态是（   ） A．向左行驶，匀速直线运动 B．向左行驶，突然刹车 C．向右行驶，突然刹车 D．向右行驶，匀速直线运动 答案　C 解析　摆锤相对汽车向右摆动，根据惯性的知识分析，可知汽车可能是向左加速行驶或向右减速行驶，故ABD错误，C正确。 故选C。 基础通关 1.公交车在平直公路行驶时，如偶遇突发状况司机急刹车，乘客的身体会出现前倾的情况，故而在搭乘时注意抓好扶手，安全乘车，则以下说法中正确的是（　　） A．公交车急刹车时，乘客所受合力向后 B．公交车速度越快，乘客惯性越大 C．公交车静止时，乘客没有惯性 D．当乘客拉着扶手合力为0时，乘客此时没有惯性 答案　A 解析　A．司机急刹车时，乘客出现身体前倾，摩擦力与乘客相对运动趋势方向相反，则摩擦力即合力方向向后，故A正确； BCD．惯性大小的唯一量度就是质量，质量大的惯性大，与物体的形状，运动状态等其它因素无关，任何物体都有惯性，故BCD错误。 故选A。 2.我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（　　） A．系好安全带可以减小惯性 B．车辆满载时比空载时的惯性大 C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力 D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小大于乘客对安全带的作用力大小 答案　B 解析　AB．惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大；系好安全带不可以减小惯性，车辆满载时比空载时的惯性大，故A错误，B正确； C．系好安全带并没有增大乘客与座椅间的摩擦力，是为了防止车辆发生碰撞时乘客由于惯性而造成的伤害，故C错误； D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小，故D错误。 故选B。 3.如图所示，在公路的弯道处，常会挂有减速标牌，提醒驾驶员急弯下坡减速。则汽车（　　） A．过急弯惯性会减小 B．下坡过程中惯性会增大 C．减速可增大过急弯处所受的摩擦力，避免侧滑 D．减速可减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑 答案　D 解析　AB．惯性只与物体质量有关，故过急弯惯性不变，下坡过程中惯性也不变，故AB错误； CD．减速本身并不能增大过急弯处所受的摩擦力，而是通过减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑，故C错误，D正确。 故选D。 4.2024年8月中国网球选手在巴黎奥运会中首获女子单打金牌，创造了历史性的一刻。如图所示，运动员把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　） A．网球的速度越大，惯性越大 B．被击回的网球在飞行过程中受到重力和球拍的作用力 C．若球拍没有击中球，则球会保持原来的运动状态不变 D．球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的 答案　D 解析　A．惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关。网球的质量不变，无论速度大小如何，其惯性都不变，故A错误； B．被击回的网球在飞行过程中，已经与球拍脱离，不再受到球拍的作用力，只受到重力，故B错误； C．球拍没有击中球，网球依然会受到重力的作用，重力会改变球的运动状态，使其运动轨迹发生变化，不会保持原来的运动状态不变，故C错误； D．根据弹力的定义，弹力是由于物体发生弹性形变而产生的。球拍对网球的弹力，正是因为球拍在击打网球时发生了弹性形变，为了恢复原状而对网球产生了力的作用，故D正确。 故选D。 5.如图是乒乓球比赛中运动员的接球动作，下列说法正确的是（　　） A．削球时乒乓球会旋转，研究乒乓球旋转时可以将乒乓球视为质点 B．被削回的乒乓球在空中飞行时，受重力、空气阻力和球拍摩擦力的作用 C．乒乓球运动越快惯性越大 D．乒乓球惯性大小与运动速度无关 答案　D 解析　A．研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不可以忽略不计，不能看成质点，故A错误； B．被削回的乒乓球在空中飞行时，受重力、空气阻力的作用，故B错误； CD．乒乓球的惯性大小取决于乒乓球的质量，与速度大小无关，故C错误，D正确。 故选D。 6.学校上体育课时，小华（左）和小兰（右）练习垫排球的过程如图所示，下列分析正确的是（　　） A．小兰抛排球的力越大，排球砸到小华的手越痛，是因为小兰大力抛球，使球的惯性增大了 B．排球被小华垫飞回去，是因为小华对排球的作用力大于排球对小华的作用力 C．若小华没有垫到排球，则球将会保持原来的运动状态不变 D．小华垫排球时对球的弹力，是小华的手发生弹性形变而产生的 答案　D 解析　A．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度和受力没有关系，故A错误； B．小华对排球的作用力与排球对小华的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误； C．若小华没有垫到排球，排球还受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误； D．小华垫排球的弹力，是因为小华的手（施力物体）发生形变而产生的，故D正确。 故选D。 7.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。 8.在某次铅球训练时，运动员将铅球抛出，下列说法正确的是（　　） A．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为惯性 B．研究铅球在空中运动过程时不能将铅球视为质点 C．研究运动员扔球姿势时可将运动员视为质点 D．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为仍受推力的作用 答案　A 解析　AD．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为铅球具有惯性，要保持原来的运动状态，故A正确，D错误； B．研究铅球在空中运动过程时能将铅球视为质点，故B错误； C．在研究运动员扔球姿势时，不能忽略运动员的形状和大小，不能将运动员视为质点，故C错误； 故选A。 9.立夏“斗蛋”是深受小朋友们喜欢的一项传统民俗。如图所示，两个完全相同的鸡蛋A、B，以相同大小的速度对撞，结果鸡蛋B被撞破了，下列说法正确的是（　　） A．碰撞瞬间，A对B的撞击力大于B对A的撞击力大小 B．整个过程中，蛋黄相对于蛋壳可能一直保持相对静止 C．B鸡蛋被撞破可能是因为A鸡蛋的尖头撞B鸡蛋的钝头 D．若，则A鸡蛋的运动状态比B鸡蛋更难改变 答案　C 解析　A．碰撞瞬间，对的撞击力与对的撞击力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小必然相等，故A错误； B．碰撞瞬间，鸡蛋蛋壳停止运动，但是蛋黄由于惯性还是保持原有的运动状态，此时蛋黄与蛋壳之间存在相对运动，故B错误； C．两鸡蛋受到相同大小的撞击力，钝头相较于尖头，蛋壳上分力之间夹角较大，则分力越大，所以鸡蛋钝头被撞破了，故C正确； D．已知，则鸡蛋的惯性更大，其运动状态比更难改变，故D错误。 故选C。 10.如图甲所示，汽车内倾斜的磁吸式手机架上有一只手机相对支架静止摆放，图乙为其示意图，箭头表示汽车前进方向。下列分析正确的是（　　） A．汽车匀速前进时，手机共受三个力作用 B．汽车加速前进时，手机的惯性将会变大 C．汽车加速前进时，支架对手机的摩擦力一定沿支架斜面向上 D．汽车加速前进时，支架对手机的摩擦力可能等于零 答案　C 解析　A．汽车匀速前进时，手机共受重力、支架的支持力、支架的摩擦力和支架的吸力共四个力作用，故A错误； B．质量是惯性的唯一量度，与速度无关，故B错误； CD．由于支架对手机的支持力和磁力的方向都与支架的平面垂直，它们的合力不能抵消重力沿支架斜面方向向下的分力，所以汽车不论运动状态如何，手机都受到支架沿支架斜面向上的摩擦力，故C正确，D错误。 故选C。 素养提升 11.(多选)我国的古典诗词中往往蕴含着朴素的物理学知识，在对下面四句古诗词的物理分析中，正确的是（　　） A．陈与义的《襄邑道中》中，“卧看满天云不动，不知云与我俱东”描述“云不动”的运动是以我为参考系的 B．冯梦龙的《醒世通言》中，“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”说明物体具有惯性 C．唐朝无名氏的《浪淘沙》中，“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎”所描述“山”的运动是以作者自身为参考系的 D．毛泽东的《送瘟神》中，“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”是指位于地球表面的人随地球自转每天的行程约为八万里，这个数据与人在地球表面的位置无关 答案　ABC 解析　A．“卧看满天云不动，不知云与我俱东”，以地面为参考系，云是运动的，以我为参考系，云是静止的，故A正确； B．“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”，说明物体有保持运动状态不变的性质，即物体具有惯性，故B正确； C．“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎”，以地面为参考系，山是静止的，以作者自身为参考系，山是运动的，故C正确； D．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，已知地球半径约为6400km，所以位于地球赤道表面的人随地球自转每天的行程为赤道周长，约为八万里，其他纬度上静止的人随地球做圆周运动的半径较小，故行程较小，故D错误。 故选ABC。 12.《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（　　） A．马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离 B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来 C．车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小 D．车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用 答案　B 解析　A．马停止用力，车就不再受到向前拉力作用，由于车的惯性，所以车还能继续前进一段距离，A错误； B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来，B正确； C．质量是惯性的唯一的量度，因此车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，可车的质量不变，车的惯性大小不变，C错误； D．车完全停下来后，处于平衡状态，车只是在运动的方向上不受力作用，可在竖直方向上，车仍受到重力与地面的支持力的作用，这两个力大小相等方向相反，合力是零，D错误。 故选B。 13.在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”下列选项中从物理学的角度解释正确的是（　　） A．“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力 B．“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力 C．水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因 D．只有水的持续作用力才能让沙石持续运动，因为力是维持物体运动的原因 答案　A 解析　AB．“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力，合力为0，保持静止，故A正确，B错误； C．水冲沙石，沙石才能运动，是因为水的冲击力克服了阻力，这说明力是物体运动状态改变的原因，故C错误； D．力是物体运动状态改变的原因，维持运动无需力，沙石之所以不能持续运动是因为有阻力，如果阻力不存在，沙石可以做匀速直线运动，故D错误。 故选A。 14.2022年冬奥会在北京和张家口举办，下列冬奥会的运动项目中，关于力与运动相关知识的说法正确的是（　　） A．正在转弯的短道速滑运动员，速度可能一直不变 B．冰球静止和运动时的惯性一样大 C．冰壶被掷出去后，不能马上停下是因为受到惯性力的作用 D．高山滑雪运动员加速下滑过程中，重力势能减小，动能增大，机械能不变 答案　B 解析　A．滑冰运动员通过弯道时运动方向一定发生了改变，因此速度一定改变，故A错误； B．由于冰球静止和运动时质量不变，因此冰球静止和运动时的惯性一样大，故B正确； C．冰壶被掷出去后，不能马上停下是因为冰壶具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故C错误； D．高山滑雪运动员加速下滑过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大，由于滑雪板与雪之间存在摩擦，所以一部分机械能转化为内能，机械能会减小，故D错误。 故选B。 15.2025年11月17日，在第十五届全运会女子百米决赛中，来自浙江16岁的“小孩姐”陈妤颉表现惊艳，以11秒10的成绩成为新“女飞人”，她也成为全运会历史上最年轻的女子百米冠军。图为比赛中陈妤颉冲刺的场景，下列相关说法正确的是（　　） A．11秒10是时刻，100米是位移 B．陈妤颉的速度越大，惯性越大 C．研究陈妤颉运动快慢时，可以把陈妤颉看作质点 D．根据题中信息可求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度 答案　C 解析　A．11秒10是时间间隔，100米是位移大小，故A错误； B．惯性只由质量决定，与速度无关，故B错误； C．研究陈妤颉运动快慢时，陈妤颉的形状大小不能忽略不计，可以把陈妤颉看作质点，故C正确； D．根据题中信息可求出陈妤颉运动过程的平均速度，但不能求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度，故D错误。 故选C。 16.如图所示，高州木偶戏古称傀儡戏，是国家级非物质文化遗产之一，是一种由艺人操作木偶表演故事的戏曲形式。木偶在艺人的操作下能表演很多较复杂的动作，甚至表情。则下列说法中正确的是（　　） A．研究木偶在空中做翻滚动作时，可以将其视为质点 B．艺人手持木偶的位置一定是木偶的重心，且重心一定是物体上最重的点 C．艺人手持木偶运动时与静止时相比，木偶的惯性增大 D．无论表演何种动作，艺人对木偶的作用力大小始终与木偶对艺人的作用力大小相等 答案　D 解析　A．木偶翻滚动作时，各部分运动状态不同，故不能视为质点，故A错误； B．艺人手持木偶的位置不一定是木偶的重心，且重心也不一定是物体上最重的点，故B错误； C．惯性大小仅与质量有关，与其他因素无关，故C错误； D．艺人对木偶的作用力与木偶对艺人的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确。 故选D。 迁移创新 17.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，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。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．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证 D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大 答案　D 解析　A．击球的过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误； B．击球的过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力，二者大小相等、方向相反，作用在两个物体是，故二者为作用力与反作用力，故 B错误； C．牛顿第一定律是理想的情况，并不能通过实验直接验证，故C错误； D．梦天实验舱内，水球的质量越大，其惯性就越大，故D正确。 故选D。 18.2024年6月23日，中国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功，火箭由中国航天科技集团有限公司第八研究院总研制。火箭开始降落时发动机不工作，降至一定高度发动机点火火箭减速，如图为回收火箭减速降落时所拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A．火箭速度的变化率越大，其加速度就越大 B．火箭加速到一定高度后关闭发动机，火箭立即开始下落 C．火箭降落过程中，其加速度的方向与速度变化量的方向开始相同后相反 D．火箭在最高点时，其速度为零加速度也一定为零 答案　A 解析　A．加速度的大小与速度变化的快慢程度有关，其速度变化越快，速度变化率越大，加速度越大，即火箭的速度变化率越大，加速度越大，故A正确； B．关闭发动机后由于惯性火箭先上升，速度减为0后开始下落，故B错误； C．火箭下落时先加速后减速，加速度始终与速度变化方向相同，故C错误； D．在最高点发动机不工作火箭开始做自由落体运动速度为0但加速度不为0，故D错误。 故选A。 19.如图所示，一辆平板车在水平路面上沿方向匀速行驶，固定在车上的箱子顶部用细绳悬挂一小球。某时刻细绳断裂，以地面为参考系，小球在绳子断裂后下落一小段时间内的运动情况可能是（　　） A． B． C． D． 答案　D 解析　在平板车匀速行驶时，悬挂小球的细线突然断裂，小球由于惯性仍保持原来的运动状态，继续与列车一起向前运动，沿正方向，水平方向做匀速直线运动，在竖直方向受重力作用，竖直方向做自由落体运动。以地面为参考系，小球做平抛运动，运动轨迹为抛物线。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $