4.1 牛顿第一定律（讲义）物理人教版必修第一册

本讲义聚焦牛顿第一定律及惯性这一核心知识点，系统梳理从亚里士多德“力维持运动”的错误认知，到伽利略理想实验、笛卡尔补充，再到牛顿总结定律的历史脉络，明确惯性与质量的关系，搭建力与运动认知的学习支架。 该资料以科学思维为核心，通过伽利略理想实验展现科学推理与模型建构过程，结合锤头套紧、冰壶运动等生活实例培养物理观念。分层设计随学随练、素养提升等习题，课中辅助教师引导探究，课后助力学生巩固理解，弥补“力与运动关系”的认知盲点。

第一章 机械运动 4.1 牛顿第一定律 课标要点 1. 了解伽利略、笛卡尔、牛顿对力与运动关系的研究过程，体会理想实验的科学探究方法。 2. 理解并熟记牛顿第一定律的内容，明确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。 3. 理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的唯一量度，能利用惯性解释生活中的物理现象。 学习重难点 重点： 1. 理解牛顿第一定律的内容和物理意义，掌握力与运动的正确关系。 2. 理解惯性的概念，掌握惯性大小的影响因素，会解释常见惯性现象。 3. 掌握理想实验的探究思路，认识实验与推理结合的物理研究方法）。 难点： 1. 破除“力维持物体运动”的生活错误直觉，建立正确的力与运动认知。 2. 准确理解惯性的固有属性，区分惯性与速度、受力、运动状态的无关性。 3. 结合实际情境，精准运用牛顿第一定律和惯性知识分析、解释物理现象。 知识点 对力与运动关系的认识 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。 2.伽利略 (1)理想实验：让小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一斜面。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，小球仍将达到原来的高度，但它要运动得远些；由此推断，若将第二个斜面放平，小球将永远运动下去。如图所示。 伽利略理想实验的魅力不仅体现在实验本身，更体现在实验的独特方法：在实验事实的基础上，进行合理的假设、外推。 (2)结论：力不是维持物体运动的原因。 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。 随学随练 1．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，下列说法符合历史事实的是    (      ) A．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 B．亚里士多德指出：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 C．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 D．笛卡尔认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 【答案】A 【详解】A．伽利略“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，即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A正确； B．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动．故B错误； C．伽利略提出力是改变物体运动状态的原因．故C错误； 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，符合事实．故D错误。 故选A。 2．伽利略用两个斜面，把一个斜面固定，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。伽利略设计这个实验过程的目的是为了说明（    ） A．如果没有摩擦，小球能从固定斜面滚上另一个倾角可以改变的斜面 B．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 【答案】C 【详解】伽利略的理想斜面实验证明了：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。故选C。 知识点 牛顿第一定律　惯性与质量 1.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。 2.意义：揭示了运动与力的关系，即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。 3.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。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。 4.惯性与质量：决定物体惯性大小的物理量是它的质量，质量大的物体惯性大。说明惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关。 随学随练 3．关于牛顿第一定律与惯性，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是通过实验直接验证得出的规律 B．物体的惯性大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大 C．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小 D．不受力的物体将保持静止状态，受力的物体惯性消失 【答案】B 【详解】A．牛顿第一定律是通过理想实验和推理得出的规律，无法在现实环境中完全消除外力（如摩擦力）进行直接实验验证，故A错误； B．物体的惯性大小仅由质量决定，与质量成正比质量越大，惯性越大，故B正确； C．惯性大小与物体的运动状态无关，仅取决于质量，故C错误； D．不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态；惯性是物体的固有属性，不会因受力而消失，故D错误。故选B。 4．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是伽利略在“理想实验”的基础上总结出来的 B．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因 C．牛顿第一定律揭示了物体的运动需要力来维持 D．牛顿第一定律提出只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性 【答案】B 【详解】A．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误； B．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，选项B正确； C．牛顿第一定律揭示了物体的运动不需要力来维持，选项C错误； D．牛顿第一定律提出物体在任何情况下都有惯性，不只是在静止或做匀速直线运动时才有惯性，选项D错误。故选B。 题型 对牛顿第一定律的理解 1.物体运动状态改变的三种情况 (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。 注意：物体做匀变速直线运动时运动状态时刻在变，关键看速度是否变化，而不是看加速度，实际上只要有加速度，物体的运动状态就改变。 2.对牛顿第一定律的理解 (1)力是改变物体运动状态的原因，物体受到力的作用它的运动状态就一定改变，故力是改变物体运动状态的原因。 (2)牛顿第一定律描述的状态是一种理想状态，它是在伽利略理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的，不可能用实验直接验证，因此牛顿第一定律不是实验定律。 (3)牛顿第一定律的适用范围为惯性参考系。 活学活用 1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．它表明了力是改变物体运动状态的原因 B．它表明了力是维持物体运动状态的原因 C．它表明实际生活中的某些宏观物体可能没有惯性 D．牛顿第一定律可以通过实验进行验证 【答案】A 【详解】AB．由牛顿第一定律可得，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，故A正确，B错误； C．一切物体在任何状态下都有惯性，C错误； D．牛顿第一定律的内容是：物体在不受力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，故不能用实验来进行验证，它是通过科学推理得出的，故D错误。 故选A。 2．关于牛顿第一定律的说法中正确的是（    ） A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才有惯性 D．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 【答案】B 【详解】A.物体在不受力的作用时，总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态，故A错误； B.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因；故B正确； C.惯性是物体的固有属性，惯性大小只与质量有关，与物体是否受力等无关，故C错误； D.牛顿第一定律反映了惯性大小以及力是改变物体运动状态的原因，故D错误． 题型惯性与质量 1.惯性的“三性” 普遍性 一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性 相关性 惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力或运动情况等无关 唯一性 质量是惯性大小的唯一量度 2.惯性的具体表现形式 (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。 活学活用 3．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左抽出，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．抽出的速度越小，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向左 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 【答案】C 【详解】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，水杯相对纸板向右滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，水平向左，故C正确，D错误。 故选C。 4．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．利用了锤头的惯性 B．利用了锤柄的惯性 C．物体的质量越大，其惯性越小 D．物体的速度越大，其惯性越大 【答案】A 【详解】AB．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，A正确，B错误； CD．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，CD错误。故选A。 基础通关 1．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片。关于小球在斜面上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．该实验说明了物体的运动不需要力来维持 C．该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础 D．该实验证明了力是维持物体运动的原因 【答案】B 【详解】A．小球在斜面上运动越来越慢，主要是重力的作用，摩擦作用影响很小，故A错误； BD．该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故B正确，D错误； C．该理想实验是以斜面实验真实的实验为基础，再通过合理逻辑推理得到的结果，故C错误。 故选B。 2．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　） A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动状态的原因 B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现 C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验是为了减少摩擦力的影响 D．图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动 【答案】D 【详解】AB．分析甲图可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，由于不存在没有阻力的斜面，所以无法在实验室中真实呈现，故AB错误； CD．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，来冲淡重力得作用效果，而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，所用时间长的多，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，故C错误，D正确。 故选D。 3．如图，冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小。以下有关冰壶的说法正确的是（　　） A．冰壶在冰面上的运动可以直接验证牛顿第一定律 B．冰壶在冰面上的运动状态不会改变 C．地面受到的压力就是冰壶自身的重力 D．冰壶在冰面上的运动过程中惯性不变 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律不能通过实验直接验证，故A错误； B．冰壶在冰面运动时受到的阻力虽然很小，但冰壶在冰面上的运动状态会改变，故B错误； C．地面受到的压力作用在地面上，冰壶自身的重力作用在冰壶上，所以地面受到的压力不是冰壶自身的重力，故C错误； D．冰壶在冰面上的运动过程中，冰壶的质量不变，所以惯性不变，故D正确。 故选D。 4．图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景，图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景，则下列说法正确的是（　　） A．小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度 B．小张摔倒是因为脚的速度变为0，上半身仍保持原来的运动状态 C．人行走越快越容易摔倒，因此速度越大，人的惯性越大 D．小李摔倒是因为小李的惯性变小了 【答案】B 【详解】A．小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，人下半身的速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，故A错误； B．小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止，小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态，小张向前摔倒，故B正确； CD．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故CD错误。 故选B。 5．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．在推导匀变速直线运动位移公式时，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，这是采用了理想模型法 C．牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证 D．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 【答案】D 【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的快；伽利略提出在只有重力作用时轻的物体和重的物体下落一样快，A错误； B．在推导匀变速直线运动位移公式时，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，这里是采用了微元法，故B错误； C．牛顿第一定律不能通过现代实验手段直接验证，C错误； D．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，D正确。 故选D。 6．关于牛顿第一定律， 下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以用实验验证 B．由牛顿第一定律可知，静止的物体没有惯性 C．由牛顿第一定律可知，运动的物体没有惯性 D．由牛顿第一定律可知，一切物体在任何时候都具有惯性 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，牛顿第一定律是理想化的定律，现实中无法直接用实验验证，故A错误； BCD．由牛顿第一定律可知，一切物体在任何时候都具有惯性，故BC错误，D正确。 故选D。 7．下列说法中正确的是（　　） A．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故 B．牛顿第一定律是牛顿总结归纳前人学说，通过实验验证后得到的物理实验规律 C．同一物体在地球上和月球上的惯性不同 D．摩擦力的大小总是与物体间的正压力成正比 【答案】A 【详解】A．乒乓球的质量小，惯性小，运动状态易改变，所以可以快速抽杀，故A正确； B．牛顿第一定律并非实验定律，它在实验的基础上进一步的推理概括出来的物理规律，故B错误； C．质量是惯性大小的量度，同一物体在地球上和月球上惯性相同，C错误； D．滑动摩擦力大小与物体间正压力成正比，静摩擦力（除最大静摩擦力）与正压力无关，D错误。 故选A。 8．变速跑是一种快跑与慢跑交替进行的运动方法，它不但能丰富锻炼内容，增加跑步兴趣，而且能显著提高人体机能。周末，小壮进行了变速跑训练。下列说法正确的是（　　） A．小壮在加速跑过程中的惯性变大 B．小壮在减速跑过程中的惯性变小 C．小壮在训练中途休息时没有惯性 D．小壮在训练过程中的惯性保持不变 【答案】D 【详解】质量是物体惯性大小的唯一量度，小壮在训练过程中的惯性保持不变。 故选D。 9．我国新能源汽车行业正在加速发展，其中纯电动公交车的发展非常迅速，为百姓的出行带来便利与舒适。纯电动公交车如图所示，关于这种公交车，下列说法正确的是（　　） A．该公交车的速度越大，其惯性越大 B．该公交车上的乘客越多，整个公交车（包括乘客）的惯性越大 C．该公交车行驶时的牵引力越大，其惯性越大 D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客仍将落回起跳点 【答案】B 【详解】ABC．惯性只与质量有关，与牵引力大小及速度大小均无关，选项AC错误，B正确； D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客将保持原来的水平速度，落地后水平位移大于公交车的位移，则将落到起跳点前方，选项D错误。 故选B。 10．如图所示，一只氢气球用细线固定在车厢内，小车匀速向右行驶时细线竖直，当小车急速刹车时，氢气球将（　　） A．向左偏 B．向右偏 C．保持竖直 D．无法判断 【答案】A 【详解】当小车急刹车时，空气和氢气球都会因为惯性而向右运动。但是相同体积下，空气的质量大于氢气的质量，所以此时空气的惯性比氢气的惯性大，即空气会挤到氢气球的右侧，故氢气球会向左偏。 故选A 。 素养提升 11．（多选）伽利略被誉为“近代物理第一人”“现代物理学之父”，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法，一直影响着现代科学研究。伽利略对“落体运动”和“运动和力的关系”做过深入研究，图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法错误的是（　　） A．伽利略通过图（a）中的甲图直接测量速度，得到“速度与时间成正比”的结论，然后合理外推得出小球的竖直下落也是匀变速运动 B．伽利略通过图（a）中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，目的是使该小球的重力变小 C．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出：“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”，伽利略并由此提出了牛顿第一定律 D．图（b）的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 【答案】ABC 【详解】A．伽利略时期由于测量工具落后，无法直接测量速度，故A错误，符合题意； B．伽利略通过图（a）中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，便于测量时间，并没有使小球重力变小，故B错误，符合题意； C．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出：“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”，牛顿在前人的基础上总结并提出了牛顿第一定律，故C错误，符合题意； D．图（b）的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，通过逻辑推理得出：“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”，为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故D正确，不符合题意。 故选ABC。 12．（多选）下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是（　　） A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来 B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北 C．如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 D．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】CD 【详解】A．牛顿第一定律告诉我们，运动不需要力来维持，故A错误； B．物体如果向正北方向运动，如果是匀速则不受力或受平衡力；如果加速，合力向正北方向；如果减速，合力向正南方向；故B错误； C．牛顿第一定律告诉我们，如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，故C正确； D．牛顿第一定律告诉我们，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，即力是产生加速度的原因，故D正确。 故选CD。 13．（多选）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．车速越大，刹车后滑行的路程越长，惯性不变 D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 【答案】BC 【详解】AB．质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，故A错误，B正确； CD．根据牛顿第二定律可得μmg=ma解得a=μg根据位移速度关系可得可见汽车滑行的距离与车速有关，车速越大，所需制动距离越大，与汽车的质量大小无关，故C正确，D错误。故选BC。 14．（多选）“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招．在这三招中，都应用到我们学过的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．“严禁超速”是控制汽车司机的反应时间 B．“严禁超重”是为了防止汽车的惯性变大 C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性 D．汽车超重会增大汽车的惯性 【答案】ABD 【详解】A．“严禁超速”是为了在紧急情况下减小制动时间，从而控制汽车司机的反应时间，故A正确； B．“严禁超重”是禁止质量变大，是为了减小汽车的惯性，防止汽车的惯性变大，故B正确； C．“严禁酒后驾驶”是提高驾驶员的注意力，同时控制反应时间，与汽车的惯性无关，故C错误； D．汽车超重，质量变大，从而使汽车的惯性增加，故D正确． 故选ABD。 15．（多选）如图所示，列车沿东西方向做直线运动，车里光滑桌面上有一小球，乘客看到小球突然沿桌面向东滚动，则列车可能是（　　） A．以很大的速度向西做匀速运动 B．向西做减速运动 C．向西做加速运动 D．向东做减速运动 【答案】CD 【分析】解决本题要掌握用惯性解释现象的能力，根据惯性并利用相对运动的知识解答。 【详解】ABCD．当列车加速或减速时，小球由于惯性要保持原来的运动状态，相对于小车发生运动，当乘客看到小球突然沿桌面向东滚动，则可能是列车由向西做匀速运动改做匀加速直线运动，或由向东做匀速运动改做匀减速直线运动。故AB错误，CD正确。故选CD。 迁移创新 16．（多选）如图所示，一木块立在光滑的水平平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动，当小车突然加速，车上的木块将（　　） A．也跟着小车加速运动 B．向左平滑出小车，落地后向左倾倒 C．木块未落地时，在小车上做匀速直线运动 D．向左平滑出小车，落地后向右倾倒 【答案】CD 【详解】小车加速前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，即木块和小车具有共同的速度，当小车突然加速时，由于木块在光滑的接触面上，不受摩擦力的作用，木块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动，而小车的速度逐渐变快，所以木块会相对于小车向左水平滑出小车，落地后，由于惯性，木块相对地面运动速度继续向右，下部受到地面摩擦力向左，上部由于惯性继续向右运动，所以木块落地后向右倾倒 故选CD。 17．（多选）截至12月8日，太原市二级以上天气已达到290天，实现了年初提出的“二级以上天数确保完成省政府下达的280天的任务并努力达到290天以上”这一目标。目标的达成除加快城中村供热改造步伐，关停燃煤设施减少污染排放量外，道路洒水对二次扬尘的污染也起到了重要的抑制作用。若洒水车在洒水过程中保持做匀速直线运动，则洒水车的（    ） A．运动状态保持不变 B．运动状态不断改变 C．惯性越来越大 D．惯性越来越小 【答案】AD 【详解】AB．因为洒水车做匀速直线运动，所以速度大小和方向都不变，即运动状态保持不变，故A正确，B错误； CD．惯性的大小只和质量有关系，质量越大，惯性越大，而随着水的流出，洒水车的总质量在减小，所以惯性越来越小，故C错误，D正确。 故选AD。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 机械运动 4.1 牛顿第一定律 课标要点 1. 了解伽利略、笛卡尔、牛顿对力与运动关系的研究过程，体会理想实验的科学探究方法。 2. 理解并熟记牛顿第一定律的内容，明确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。 3. 理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的唯一量度，能利用惯性解释生活中的物理现象。 学习重难点 重点： 1. 理解牛顿第一定律的内容和物理意义，掌握力与运动的正确关系。 2. 理解惯性的概念，掌握惯性大小的影响因素，会解释常见惯性现象。 3. 掌握理想实验的探究思路，认识实验与推理结合的物理研究方法）。 难点： 1. 破除“力维持物体运动”的生活错误直觉，建立正确的力与运动认知。 2. 准确理解惯性的固有属性，区分惯性与速度、受力、运动状态的无关性。 3. 结合实际情境，精准运用牛顿第一定律和惯性知识分析、解释物理现象。 知识点 对力与运动关系的认识 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。 2.伽利略 (1)理想实验：让小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一斜面。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，小球仍将达到 高度，但它要运动得远些；由此推断，若将第二个斜面放平，小球将永远运动下去。如图所示。 伽利略理想实验的魅力不仅体现在实验本身，更体现在实验的独特方法：在实验事实的基础上，进行合理的假设、外推。 (2)结论：力不是 物体运动的原因。 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 沿同一 运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 随学随练 1．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，下列说法符合历史事实的是    (      ) A．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 B．亚里士多德指出：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 C．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 D．笛卡尔认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 2．伽利略用两个斜面，把一个斜面固定，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。伽利略设计这个实验过程的目的是为了说明（    ） A．如果没有摩擦，小球能从固定斜面滚上另一个倾角可以改变的斜面 B．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 知识点 牛顿第一定律　惯性与质量 1.牛顿第一定律：一切物体总保持 状态或静止状态，除非作用在它上面的 迫使它改变这种状态。 2.意义：揭示了运动与力的关系，即力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。 3.惯性：物体保持原来 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。 4.惯性与质量：决定物体惯性大小的物理量是它的 ， 大的物体惯性大。说明惯性大小只由 大小决定，与其他因素无关。 随学随练 3．关于牛顿第一定律与惯性，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是通过实验直接验证得出的规律 B．物体的惯性大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大 C．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小 D．不受力的物体将保持静止状态，受力的物体惯性消失 4．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是伽利略在“理想实验”的基础上总结出来的 B．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因 C．牛顿第一定律揭示了物体的运动需要力来维持 D．牛顿第一定律提出只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性 题型 对牛顿第一定律的理解 1.物体运动状态改变的三种情况 (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。 注意：物体做匀变速直线运动时运动状态时刻在变，关键看速度是否变化，而不是看加速度，实际上只要有加速度，物体的运动状态就改变。 2.对牛顿第一定律的理解 (1)力是改变物体运动状态的原因，物体受到力的作用它的运动状态就一定改变，故力是改变物体运动状态的原因。 (2)牛顿第一定律描述的状态是一种理想状态，它是在伽利略理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的，不可能用实验直接验证，因此牛顿第一定律不是实验定律。 (3)牛顿第一定律的适用范围为惯性参考系。 活学活用 1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．它表明了力是改变物体运动状态的原因 B．它表明了力是维持物体运动状态的原因 C．它表明实际生活中的某些宏观物体可能没有惯性 D．牛顿第一定律可以通过实验进行验证 2．关于牛顿第一定律的说法中正确的是（    ） A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才有惯性 D．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 题型惯性与质量 1.惯性的“三性” 普遍性 一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性 相关性 惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力或运动情况等无关 唯一性 质量是惯性大小的唯一量度 2.惯性的具体表现形式 (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。 活学活用 3．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左抽出，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．抽出的速度越小，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向左 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 4．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．利用了锤头的惯性 B．利用了锤柄的惯性 C．物体的质量越大，其惯性越小 D．物体的速度越大，其惯性越大 基础通关 1．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片。关于小球在斜面上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．该实验说明了物体的运动不需要力来维持 C．该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础 D．该实验证明了力是维持物体运动的原因 2．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　） A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动状态的原因 B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现 C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验是为了减少摩擦力的影响 D．图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动 3．如图，冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小。以下有关冰壶的说法正确的是（　　） A．冰壶在冰面上的运动可以直接验证牛顿第一定律 B．冰壶在冰面上的运动状态不会改变 C．地面受到的压力就是冰壶自身的重力 D．冰壶在冰面上的运动过程中惯性不变 4．图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景，图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景，则下列说法正确的是（　　） A．小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度 B．小张摔倒是因为脚的速度变为0，上半身仍保持原来的运动状态 C．人行走越快越容易摔倒，因此速度越大，人的惯性越大 D．小李摔倒是因为小李的惯性变小了 5．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．在推导匀变速直线运动位移公式时，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，这是采用了理想模型法 C．牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证 D．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 6．关于牛顿第一定律， 下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以用实验验证 B．由牛顿第一定律可知，静止的物体没有惯性 C．由牛顿第一定律可知，运动的物体没有惯性 D．由牛顿第一定律可知，一切物体在任何时候都具有惯性 7．下列说法中正确的是（　　） A．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故 B．牛顿第一定律是牛顿总结归纳前人学说，通过实验验证后得到的物理实验规律 C．同一物体在地球上和月球上的惯性不同 D．摩擦力的大小总是与物体间的正压力成正比 8．变速跑是一种快跑与慢跑交替进行的运动方法，它不但能丰富锻炼内容，增加跑步兴趣，而且能显著提高人体机能。周末，小壮进行了变速跑训练。下列说法正确的是（　　） A．小壮在加速跑过程中的惯性变大 B．小壮在减速跑过程中的惯性变小 C．小壮在训练中途休息时没有惯性 D．小壮在训练过程中的惯性保持不变 9．我国新能源汽车行业正在加速发展，其中纯电动公交车的发展非常迅速，为百姓的出行带来便利与舒适。纯电动公交车如图所示，关于这种公交车，下列说法正确的是（　　） A．该公交车的速度越大，其惯性越大 B．该公交车上的乘客越多，整个公交车（包括乘客）的惯性越大 C．该公交车行驶时的牵引力越大，其惯性越大 D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客仍将落回起跳点 10．如图所示，一只氢气球用细线固定在车厢内，小车匀速向右行驶时细线竖直，当小车急速刹车时，氢气球将（　　） A．向左偏 B．向右偏 C．保持竖直 D．无法判断 素养提升 11．（多选）伽利略被誉为“近代物理第一人”“现代物理学之父”，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法，一直影响着现代科学研究。伽利略对“落体运动”和“运动和力的关系”做过深入研究，图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法错误的是（　　） A．伽利略通过图（a）中的甲图直接测量速度，得到“速度与时间成正比”的结论，然后合理外推得出小球的竖直下落也是匀变速运动 B．伽利略通过图（a）中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，目的是使该小球的重力变小 C．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出：“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”，伽利略并由此提出了牛顿第一定律 D．图（b）的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 12．（多选）下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是（　　） A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来 B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北 C．如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 D．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 13．（多选）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．车速越大，刹车后滑行的路程越长，惯性不变 D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 14．（多选）“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招．在这三招中，都应用到我们学过的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．“严禁超速”是控制汽车司机的反应时间 B．“严禁超重”是为了防止汽车的惯性变大 C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性 D．汽车超重会增大汽车的惯性 15．（多选）如图所示，列车沿东西方向做直线运动，车里光滑桌面上有一小球，乘客看到小球突然沿桌面向东滚动，则列车可能是（　　） A．以很大的速度向西做匀速运动 B．向西做减速运动 C．向西做加速运动 D．向东做减速运动 迁移创新 16．（多选）如图所示，一木块立在光滑的水平平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动，当小车突然加速，车上的木块将（　　） A．也跟着小车加速运动 B．向左平滑出小车，落地后向左倾倒 C．木块未落地时，在小车上做匀速直线运动 D．向左平滑出小车，落地后向右倾倒 17．（多选）截至12月8日，太原市二级以上天气已达到290天，实现了年初提出的“二级以上天数确保完成省政府下达的280天的任务并努力达到290天以上”这一目标。目标的达成除加快城中村供热改造步伐，关停燃煤设施减少污染排放量外，道路洒水对二次扬尘的污染也起到了重要的抑制作用。若洒水车在洒水过程中保持做匀速直线运动，则洒水车的（    ） A．运动状态保持不变 B．运动状态不断改变 C．惯性越来越大 D．惯性越来越小 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $