第2章-优化提升6牛顿第一定律和惯性专题讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

科学 · 八年级上册 第2章 优化提升6 牛顿第一定律和惯性 2026—2027学年浙教版科学八年级上册　·　第2章 力与空间探索 例题导航 考点1 阻力对物体运动的影响相关实验 例1　小明同学为了探究“阻力对小车运动的影响”，设计并进行了如图所示的实验。为了进一步得出结论，他必须再次进行的实验步骤是（　　） A．加大小车的总质量，其他条件不变，再做几次实验 B．改变斜面的倾角，其他条件不变，再做几次实验 C．用更光滑一些的材料替换毛巾，其他条件不变，测出小车前进的距离 D．变换小车的初始高度，其他条件不变，再做几次实验 思路点拨　(1)“阻力对小车运动的影响”实验中，要区分真正的自变量和因变量。本实验自变量是阻力大小，实验中利用水平面的材料来改变阻力的大小，因变量是小车速度的变化，不是小车运动的距离(小车运动的距离是实验因变量的观测指标，属于实验结果)。(2)本实验中用到了控制变量法、转换法，“如果小车在水平面上运动时不受阻力，会一直匀速运动”的结论是实验＋推理的结论。 变式拓展1　如图所示进行牛顿第一定律的实验探究，使一小车从相同斜面的同一高度滑下，接着在材料不同的平面上继续运动，最后分别停在如图所示的位置。下列有关说法错误的是（　　） A．三次实验中小车每次都从斜面上同一高度由静止自由下滑 B．三次实验中小车在木板表面上运动距离最长，是因为在该表面受到的阻力最小 C．三次实验中毛巾表面最粗糙，小车受到的摩擦力最大，速度减小得最快 D．可以得出的实验结论：小车在运动过程中将永远运动下去且运动速度保持不变 考点2 牛顿第一定律的应用 例2　如图所示，悬挂于O点的轻绳下端系有小球，不计阻力，它在竖直平面内的A、B之间来回自由摆动，当小球从A点摆动到B点时，若绳子突然断裂，则小球将＿＿＿＿，若绳子突然断裂且一切外力均消失，则小球将＿＿＿＿。（以上两空均填“保持在B点静止”“沿BD水平向右匀速运动”“沿BE竖直向下加速运动”或“沿BC斜向上减速运动”） 思路点拨　(1)外力消失后物体要保持原来的运动状态：如果原来物体的速度为0，外力消失后物体保持静止状态；如果原来物体的速度不为0（无论原来是加速，减速还是匀速），外力消失后都保持匀速直线运动状态。(2)单摆中绳子断裂后小球如何运动，要考虑小球具有惯性，也要考虑到小球在重力作用下运动状态会改变。 变式拓展2　在一根结实的细绳下端拴一个小球，绳子上端固定在悬挂点O上，做成一个单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，若小球运动到A点时突然一切外力消失，则小球的运动状况是（　　） A．斜向上运动 B．斜向下运动 C．水平向左运动 D．竖直向下运动 考点3 认识惯性是物体的固有属性 例3　用绳子吊着一个物体的氢气球正上升到高度H时，系物体的绳子突然断开，则该物体从最高点落到地面时，下落的高度是（　　） A．等于H B．大于H C．小于H D．无法确定 思路点拨　绳子断开前，物体向上运动，要思考物体具有的惯性对其运动有什么影响。 变式拓展3　惯性是一切物体的属性，下列有关惯性的说法正确的是（　　） A．运动员跑到终点不能马上停下，是由于运动员具有惯性 B．撞击锤柄的下端能紧固锤头，是由于惯性力的作用 C．拍打窗帘清除上面的浮灰，是为了增大窗帘的惯性 D．高速公路严禁超速，是因为速度越大惯性越大 考点4 影响惯性大小的因素 例4　如图，原本是静止的水箱突然向左加速运动，水箱里的气泡会＿＿＿＿（填“向左”“向右”）运动，其主要原因是相同体积情况下气泡的惯性＿＿＿＿（填“大于”“等于”或“小于”）水的惯性。 思路点拨　惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态不易改变，同体积的水和气泡比较，水的质量大于气泡的质量，所以水的惯性大。 变式拓展4　小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。 (1)　如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向＿＿＿＿摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。老师给出另一种解释：乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动。 (2)　小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同(如图乙)，但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α＿＿＿＿（填“大于”或“小于”）β。 (3)　如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在图丁上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。 考点5 惯性的利用及危害 例5　在汽车竞速比赛中，当汽车途经一段“S”形弯道时，容易发生侧滑或者翻车事故，如图。为了保护驾驶员的安全，请问工作人员应该着重加强哪些位置的护栏（　　） A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁 思路点拨　若小车保持原有的运动状态，则在哪些位置可能会脱离跑道，那么这些位置就是需要着重加强的位置。 变式拓展5　小明在参加社会实践活动时，发现斧头松动了，他想利用学过的惯性知识将斧头套紧在斧柄上。如图所示的操作合理的是（　　） 能力提升 1.　垫排球是某市一项体育测试项目，下列对排球离开手后继续上升过程中的分析正确的是（　　） A．速度越来越小 B．受到的重力越来越大 C．到达最高点时受力平衡 D．球受到惯性作用 2.　惯性在生活中随处可见。下列事例中，利用物体惯性的是（　　） A．汽车驾乘人员系安全带 B．汽车转弯时应减速慢行 C．黑板反光时用沙皮纸磨粗糙 D．跳远运动员起跳前助跑 3.　在停车场，甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞，甲车司机感觉背部受到挤压，乙车司机身体向前倾斜，下列分析判断正确的是（　　） A．若甲车静止，乙车运动，则可能是乙车尾撞击甲车尾 B．若甲车静止，乙车运动，则可能是乙车头撞击甲车尾 C．若甲车运动，乙车静止，则可能是甲车头撞击乙车尾 D．若甲车运动，乙车静止，则可能是甲车尾撞击乙车尾 4.　2024年6月2日“嫦娥六号”在月球背面成功着陆，开启“蟾宫挖宝”。如图，若在月面看到火箭一直竖直向下喷气，且其作用力大小始终与重力相同，相同时间内火箭在空中依次经过了1、2、3三个位置。相对于月面，这三个位置分布不可能是（　　） 5.　如图所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面，向左移动物块A并压缩弹簧至B处，静止释放物块A，此后物块的运动状态是（　　） A．一直加速 B．一直匀速 C．先加速后匀速 D．先加速后减速 6.　如图所示，a点到b点是小球被抛出后在空中的运动轨迹(b点为小球抛出后的最高点)，小球在b点的速度为v。如果小球在b点突然受到的所有力都消失了，则小球将沿以下哪条轨迹运动（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 7.　如图所示是小玉乘坐公交车时看到车从某一站点向右直线行驶，经历启动、匀速行驶、减速进站到静止的过程，拉手所处的不同状态。在这一过程中，下列说法错误的是（　　） A．①只表示车辆启动时拉手状态 B．②只表示车辆静止时拉手状态 C．③只表示车辆减速时拉手状态 D．①②③三种状态时拉手都有惯性 8.　在链球比赛中，小雄逆时针方向快速旋转抛掷链球，如图所示，若他的位置在图中的O点，则他最适合在链球到达图中甲、乙、丙、丁的哪一个位置时放开链球，才能让链球飞得远，又落在有效区内（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 9.　如图所示，光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动，在拉力逐渐减小的过程中，小车的速度将（　　） A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．保持不变 D．先减小，后增大 10.　汽车已进入百姓家庭。小华驾车兜风，汽车座位上的安全带，可以预防汽车＿＿＿＿（填“急刹车”或“被追尾”）时造成的危害。汽车座位上的头枕，可以预防汽车＿＿＿＿（填“急刹车”或“被追尾”）时造成的危害。 11.　如图，桌子的边缘有一个斜面。一个小球从斜面顶端滑到斜面的底端O点后，小球将沿＿＿＿＿条路线运动；如果小球恰好滑到O点时，所受到的力全部消失，小球将沿＿＿＿＿条路线运动。（均填“a”“b”“c”或“d”） 12.　“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。 (1)　伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：＿＿＿＿。（用字母表示） (2)　笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：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直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡儿的观点有什么不足？＿＿＿＿。 冲击重高 13.　如图，平直轨道上有一辆平板车，车上放两个小球，忽略小球与车接触面的摩擦及空气的影响，下列判断正确的是（　　） A．小球相对平板车静止，则平板车一定在匀速直线行驶 B．若平板车由静止向西启动，两小球相对平板车向东运动 C．若平板车由静止向东启动，两小球相对地面向西运动 D．若平板车向东匀速直线行驶时突然刹车，会撞上 14.　一物体放在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时2s，随即把此力改为向西，大小不变，历时2s，接着又把此力改为向东，大小不变，历时2s，如此反复，只改变力的方向，共历时1min。在此1min内（　　） A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置之东 B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置 C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末继续向东运动 D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1min末静止于初始位置之东 素养进阶 15.　牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。 (1)　研究中牛顿基于的可靠事实是＿＿＿＿。 (2)　根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是＿＿＿＿。 (3)　如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了＿＿＿＿。 16.　阅读材料，回答问题。惯性会改变之谜 物体不但平动的时候有惯性，转动的时候也有惯性，比如，花样滑冰运动员在冰上做旋转动作，两腿停止用力以后，身子还能疾速地转个不停，这就是转动惯性，芭蕾舞演员也常常利用转动惯性，使身子旋转起来。进一步观察我们还会发现，在运动的过程中，转动惯性的大小是可以改变的，花样滑冰运动员在旋转的过程中，速度可以加快，也可以放慢，运动员收拢双臂和悬着的那条腿，转动速度就加快；平伸双臂，腿也伸开，转动速度明显地慢了下来，如图所示。你知道这是什么原因吗？ (1)　平动物体惯性的大小仅与物体＿＿＿＿有关，质量大惯性也大，质量小惯性也小，转动物体的惯性，不但与质量的大小有关，而且与质量的分布有关，质量分布离转动轴远，惯性就＿＿＿＿，质量分布离转动轴近，惯性就＿＿＿＿。 (2)　生活中人们常常利用惯性完成相关的工作，但惯性也会带来危害。①请举出一个生活中人们利用惯性的例子：＿＿＿＿。②请举出一个生活中人们防止惯性带来危害的例子：＿＿＿＿。 参考答案与解析 例题导航 例1　C 变式拓展1　D 例2　沿BE竖直向下加速运动 保持在B点静止 变式拓展2　C 例3　B 变式拓展3　A 例4　向左 小于 变式拓展4　(1)左 (2)小于 (3)如图 例5　B 变式拓展5　B 能力提升 1.　A 2.　D 3.　B　【解析】由于甲车司机的背部受到挤压，故应该是甲车司机相对于甲车向后运动，故有两种可能：第一种情况甲车原来静止，甲车的车尾受到后面的撞击而突然向前运动而甲车司机由于惯性保持不动，即相对于甲车向后运动而使背部受到挤压；第二种情况甲车向后倒车，甲的车尾撞到乙车的车头上而停止运动，而甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受到挤压；乙车司机身体向前倾斜，应该是乙车司机相对于乙车向前运动，故也有两种可能：第一种是乙车向前运动车头撞到甲车的车尾而停止，而乙车司机由于惯性继续向前运动而造成身体向前倾斜；第二种可能是乙车静止，乙车车头由于受到撞击而向后运动，而司机由于惯性保持静止而造成乙车司机身体向前倾斜。 4.　C　【解析】若在月面看到火箭一直竖直向下喷气，由于物体间力的作用是相互的，火箭一定受到一个竖直向上的力，且其作用力大小始终与重力相同，这个作用力与重力一定相互平衡。A、表示火箭水平匀速直线运动，这是可能的，故A不符合题意；B、向右上方匀速直线运动，是可能的，故B不符合题意；C、表示火箭向下做减速运动，这是不可能的，故C符合题意；D、向右下匀速直线运动，是可能的，故D不符合题意。 5.　C　【解析】如图所示，当压缩弹簧时，弹簧具有弹性势能，在恢复形变时，弹性势能转化为动能，使物块获得一定的速度，且在物块离开弹簧时，速度达到最大；物块离开弹簧后，因水平面光滑，它在水平方向不受力，故物块将做匀速直线运动。综上所述，静止释放物块A，此后物块的运动是先加速后匀速。只有选项C符合题意。 6.　B　【解析】根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，所受的外力如果同时消失，物体将保持外力消失瞬间的速度和方向永远运动下去；当小球被抛出后运动到最高点b时，小球在水平方向上有一定的速度v，所以，若小球在b点受到的所有力都消失时，由牛顿第一定律可知，小球将会沿水平方向(即轨迹2)做匀速直线运动。 7.　B　【解析】A、车辆启动，公交车加速向前，运动状态改变，而拉手由于惯性仍保持静止状态，相对于公交车拉手向左偏，故A正确。B、②状态时，车辆可能处于静止状态，也可能处于匀速行驶状态，故B错误；C、当公交车减速进站到静止时，拉手仍保持原来的匀速运动状态，相对于公交车向右偏，故C正确。D、一切物体都有惯性，所以①②③三种状态时拉手都有惯性，故D正确。 8.　B　【解析】根据题目知，球运动方向为圆的切线方向，A、由图知，当在甲处松手时，链球的速度方向未向着有效区，不符合题意；B、在乙处松手时，链球的速度方向向着有效区，符合题意；C、在丙处松手时，链球斜向下运动，速度未向着有效区，不符合题意；D、丁处，链球斜向下运动，速度未向着有效区，不符合题意。 9.　B　【解析】因为光滑水平面没有摩擦力，所以当此物体持续受到一个沿水平向右的力的作用时，物体的速度将增大；拉力逐渐减小，加速度减小，但是物体受到的合力仍向右与速度方向相同，所以小车的速度会继续增大。 10.　急刹车 被追尾 11.　b c　【解析】一个小球从斜面顶端滑到斜面的末端O点时，由于惯性继续向前运动，由于重力作用，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以物体的运动轨迹会向下偏折，故b正确；如果小球从O点飞出后，受到的一切外力同时消失，则沿此时的方向做匀速直线运动，线路c符合题意。 12.　(1)CAB (2)没有涉及静止物体的运动规律　【解析】(1)图中各实验和推理的顺序应是先实验再推理，图C中有空气阻力，图A中没有空气阻力，所以先C再A，而图B中，是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下，物体将做匀速直线运动，故正确的顺序应该是CAB。(2)牛顿第一定律的内容是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，而笛卡儿的观点中，只涉及了物体做匀速直线运动的情况，没有涉及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。 冲击重高 13.　B　【解析】A、小球相对平板车静止，由于忽略平板车对小球的摩擦及空气的影响，小球在水平方向上不会受到摩擦力作用，若小球相对平板车静止，则平板车处于匀速直线行驶或处于静止状态，故A错误；B、若平板车由静止向西启动，两小球由于惯性保持静止，则相对平板车向东，故B正确；C、若平板车由静止向东启动，两小球由于惯性保持静止，两小球相对地面静止，故C错误；D、若平板车向东匀速直线行驶时突然刹车，两小球由于惯性保持原来的速度做匀速直线运动，两者速度相同，不会撞上，故D错误。 14.　D　【解析】物体在光滑的水平面上静止，当施加向东的恒力时，物体水平方向上只受一个恒力F作用，恒力改变了物体的运动状态，物体进行加速直线运动。2s后当施加一个向西的恒力作用，恒力改变了物体的运动状态，物体在向东减速直线运动，2s后物体处于静止状态。物体在4s内进行一个循环，一直向东加速，减速，静止，静止时在物体原位置的东侧。1min之后物体正好进行了15个循环，物体处于静止状态，在原位置的东侧。 素养进阶 15.　(1)人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面 (2)抛出物体的速度足够大时，物体将不再落回地面，绕地球旋转，做圆周运动 (3)人造地球卫星　【解析】(1)研究中牛顿基于的可靠事实是：人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；(2)由实验现象知，这是重力作用的效果，是石头的重力去改变石头运动方向，他从石头落回地面的距离不同，分析预测运动速度越大，物体的运动方向越不易改变，即物体的运动方向改变较小，会落回离掷出点更远的地方。所以牛顿设想：在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。于是牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论：抛出物体的速度足够大时，物体将不再落回地面，绕地球旋转，做圆周运动；(3)现在随着现代科技的发展，人们应用他的推论，制成了人造地球卫星。 16.　(1)质量 大 小 (2)①抖掉衣服上的灰尘(锤头松了，锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上) ②驾驶员和乘客要系好安全带(雨雪天要减速慢行)　【解析】(1)由材料信息可知：平动物体惯性的大小仅与物体质量有关，质量大惯性也大，质量小惯性也小；转动物体的惯性，与质量的大小和质量的分布有关，质量分布离转动轴远，惯性就大，质量分布离转动轴近，惯性就小；(2)①生活中有很多应用，如通过拍打可以让衣服运动，而灰尘由于惯性将离开衣服；洗衣机脱水时，水由于惯性而被甩出，锤头松了，锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上等；②惯性在生活中也会产生很多危害，如汽车刹车总要前进一段距离才能停下，车内的人将会向前冲出等，故为了防止惯性的危害我们要采取一定措施，如驾驶员和乘客要系好安全带，雨雪天要减速慢行等。 第2章 优化提升6 牛顿第一定律和惯性 第 1 页 / 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $