4.1牛顿第一定律（举一反三·讲义）物理沪科版必修第一册

四 牛顿运动定律 4.1 牛顿第一定律 【新教材沪教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 我们在生活中常见到这样的现象：要使小车运动起来必须用力推或拉；停止用力后，小车就会慢慢停下来。通过观察这些现象，我们会直觉地认为物体的运动是推、拉等作用的结果。但观察图 4-1，人跳起来后，滑板依然由 A 位置向前运动到 D 位置。似乎在此过程中，滑板的运动并不需要力来维持。 物体运动需不需要力呢？ 知识归纳 【知识点1 伽利略的理想斜面斜面】 1．亚里士多德的观点可归纳为：力是维持物体运动的原因。  2．伽利略巧妙地设想了一个小球在两个斜面上运动的实验来推理。  伽利略由此得出的结论：物体的运动不需要任何力来维持，力不是维持物体运动的原因。 3．理想实验：以可靠的事实为根据，突出主要因素、忽略次要因素，通过抽象思维，把实验合理外推到实验条件无法达到的范围，从而得出结论，深刻揭示自然规律的方法。 【例1】关于下图中实验的分析，说法正确的是（     ） A．如图甲，伽利略用斜面“冲淡重力”，通过研究小球自由落体运动推出匀变速直线运动特点 B．如图甲，伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学研究方法 C．如图乙，伽利略用理想斜面实验直接证实了“力不是维持物体运动的原因”这一观点 D．如图乙，“小球将到达另一边斜面的同一高度处”这一现象可以通过实验直接观察到 【变式1-1】（多选）利略根据“对接斜面实验”提出，“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实，伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷；他还把重量看作物体固有的力，把它排除在外力之列。下列说法正确的是（　　） A．“重量与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的 B．伽利略根据如图的实验的结论，定义了速度的概念 C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动 D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系 【变式1-2】关于图片中涉及的实验和物理思想方法，说法错误的是（     ） A．图甲，用悬挂法测定薄板的重心，应用了重力和细绳拉力二力平衡原理 B．图乙，伽利略利用图中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因 C．图丙，借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想方法 D．图丁，通过把物体匀变速直线运动的图像分成小段来求总位移，运用了微元求和的思想 【知识点2 牛顿第一定律】 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，除非有作用力迫使它改变这种状态。 2．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，表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；如果物体不受力的作用，其速度的大小和方向都将保持不变。 3．.牛顿第一定律描述的是一种理想化的状态，即物体不受任何力作用的状态。但由于不可能把一个物体孤立起来，完全不受力作用的物体实际上是不存在的。我们通常看到的匀速直线运动状态和静止状态都是物体受到平衡力作用的结果。 【例2】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（     ） A．牛顿第一定律有可靠的实验作为基础，因此它可以用实验证实 B．由牛顿第一定律可知，只有静止或匀速直线运动的物体才具有惯性 C．物体的惯性和惯性定律本质相同 D．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因 【变式2-1】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（     ） A．牛顿第一定律是实验定律 B．物体不受外力作用时，一定处于静止状态 C．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 D．物体的运动需要力来维持 【变式2-2】（多选）关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（     ） A．牛顿第一定律以伽利略的理想实验为基础，可以用实验来直接验证 B．牛顿第一定律中说明力是改变物体运动状态的原因 C．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 D．牛顿第一定律中说明力是使物体产生加速度的原因 【知识点3 惯性】 1． 惯性：物体自身具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 2． 决定因素：质量。质量大惯性大，质量小惯性小 【例3】交通工具是现代人的生活中不可缺少的一个部分。下列图示的交通工具中，惯性最大的是（　　） A．飞驰的摩托车 B．匀速行驶的汽车 C．加速行驶的快艇 D．减速进站的动车组 【变式3-1】实验小组研究空气的惯性特性，在箱子中放置一个氢气球，并封闭一定量空气，此时氢气球浮在箱子顶端，如图所示。当向左推动箱子瞬间，下列关于氢气球相对箱子的运动说法正确的是（     ） A．向左运动 B．向右运动 C．保持静止 D．无法确定 【变式3-2】（多选）如图所示，拨动弹性钢片，把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时，小钢球并没有随塑料片飞出，关于这个过程，以下说法正确的选项是（     ） A．弹性钢片被拉弯，说明力可以改变物体的形状 B．塑料片被弹出，说明力可以改变物体的运动状态 C．塑料片被弹出，因为塑料片没有惯性 D．小钢球没有随塑料片飞出，因为小钢球具有惯性 模块三 课后作业 一、单选题(共5题) 1．关于伽利略的两个斜面实验(外推法研究自由落体运动的示意图a和理想斜面实验的示意图b），下面说法错误的是（     ） A．伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验 B．伽利略在图(b)中把实验和逻辑推理和谐地结合起来 C．伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动 D．伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因 2．一个做匀减速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一定律可知，该物体将（　　） A．改做匀速直线运动 B．立即静止 C．继续做匀减速直线运动 D．改做变加速直线运动 3．某同学坐着滑草板从斜坡滑至水平面，每隔相等时间对该同学拍照一次，记录其在各时刻的位置如图。若水平面各处粗糙程度相同，则该同学和滑草板（     ） A．沿斜坡下滑时做匀速直线运动 B．沿斜坡下滑时所受重力越来越小 C．沿水平面继续滑行是由于惯性 D．沿水平面滑行时所受摩擦力越来越小 4．下列关于惯性和牛顿第一定律的说法正确的是（     ） A．牛顿第一定律是一条实验定律 B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C．汽车刹车时，速度越大越不容易停下，说明速度越大惯性越大 D．静止的物体因为速度为零，所以不具有惯性 5．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律建立的重要基础，关于该实验及定律的推导和物体的惯性，下列说法正确的是（　　） A．伽利略直接通过实验验证了“物体不受力时将做匀速直线运动”的结论 B．伽利略斜面实验是真实的物理实验，其结论不需要进一步推理就能成立 C．月球样品在月球上的重量是地球上的，因此其惯性也为地球上的 D．返回舱内的科研设备，在加速上升和减速下降过程中都具有惯性 二、多选题（共3题） 6．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 7．在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如：理想实验法、极限思想法、科学假说法和理想模型法等，以下叙述正确的是（     ） A．牛顿用斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，运用了理想实验法 B．根据速度的定义式，当非常小时，v可以表示物体在t时刻的瞬时速度，运用了极限思想法 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，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，这里运用了微元法 D．比值定义法是物理学中常用的方法，速度、加速度、位移这三个物理量都运用了比值定义法 8．如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（    ） A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” B．越大的苹果由于惯性越大，越容易完成该实验 C．该实验原理主要是利用了苹果的惯性 D．筷子受到锤子向上的作用力 9．依据牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．物体运动状态的改变是力作用的结果 B．一切物体都具有抵抗运动状态变化的“能力” C．在空间站里漂浮的宇航员没有惯性 D．牛顿第一定律也适用于非惯性系 10．一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，某时刻水面形状如图所示。关于火车此时的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．向右减速 B．向右加速 C．向左减速 D．向左加速 三、解答题 11．(1)如图所示，公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？ (2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大，所以物体在地球上的惯性比在月球上大”，这种说法对吗？为什么？ 12．锤头松了，把锤柄的一端在凳子上撞击几下，锤头就套紧了，为什么？试解释其中的原因。 学科网（北京）股份有限公司 $ 四 牛顿运动定律 4.1 牛顿第一定律 【新教材沪教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 我们在生活中常见到这样的现象：要使小车运动起来必须用力推或拉；停止用力后，小车就会慢慢停下来。通过观察这些现象，我们会直觉地认为物体的运动是推、拉等作用的结果。但观察图 4-1，人跳起来后，滑板依然由 A 位置向前运动到 D 位置。似乎在此过程中，滑板的运动并不需要力来维持。 物体运动需不需要力呢？ 知识归纳 【知识点1 伽利略的理想斜面斜面】 1．亚里士多德的观点可归纳为：力是维持物体运动的原因。  2．伽利略巧妙地设想了一个小球在两个斜面上运动的实验来推理。  伽利略由此得出的结论：物体的运动不需要任何力来维持，力不是维持物体运动的原因。 3．理想实验：以可靠的事实为根据，突出主要因素、忽略次要因素，通过抽象思维，把实验合理外推到实验条件无法达到的范围，从而得出结论，深刻揭示自然规律的方法。 【例1】关于下图中实验的分析，说法正确的是（     ） A．如图甲，伽利略用斜面“冲淡重力”，通过研究小球自由落体运动推出匀变速直线运动特点 B．如图甲，伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学研究方法 C．如图乙，伽利略用理想斜面实验直接证实了“力不是维持物体运动的原因”这一观点 D．如图乙，“小球将到达另一边斜面的同一高度处”这一现象可以通过实验直接观察到 【答案】B 【详解】A．图甲伽利略根据实验现象通过逻辑思维进行推理，得到了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的结论，A错误； B．图甲伽利略实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，B正确； C．图乙是伽利略根据实验现象通过逻辑思维进行推理，得到了力不是维持物体运动的原因的结论，C错误； D．图乙中无摩擦斜面小球上升到等高位置是理想化推理，现实中不能完全消除摩擦，所以不可以通过实验直接观察到，D错误。 故选B。 【变式1-1】（多选）利略根据“对接斜面实验”提出，“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实，伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷；他还把重量看作物体固有的力，把它排除在外力之列。下列说法正确的是（　　） A．“重量与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的 B．伽利略根据如图的实验的结论，定义了速度的概念 C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动 D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系 【答案】CD 【详解】A．质量是物体内在的属性，但重量不是，故A错误； B．伽利略根据如图的实验的结论，提出了惯性的概念，故B错误； C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动，故C正确； D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系，故D正确。 故选CD。 【变式1-2】关于图片中涉及的实验和物理思想方法，说法错误的是（     ） A．图甲，用悬挂法测定薄板的重心，应用了重力和细绳拉力二力平衡原理 B．图乙，伽利略利用图中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因 C．图丙，借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想方法 D．图丁，通过把物体匀变速直线运动的图像分成小段来求总位移，运用了微元求和的思想 【答案】B 【详解】A．图甲，悬挂法测薄板重心时，薄板受重力和细绳拉力作用处于平衡状态，二力必共线，因此重心在悬线所在直线上，两次悬挂的两条直线交点就是重心，故A正确，不符合题意； B．图乙，伽利略的斜面实验及逻辑推理表明：没有外力时，物体将保持匀速直线运动，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B错误，符合题意； C．图丙中利用激光和平面镜观察桌面的微小形变，借助光路偏转得到较明显的变化，运用了“微小量放大”的思想，故C正确，不符合题意； D．图丁通过把物体匀变速直线运动的图像分段，求出各小段位移并相加，实质上是利用“微元求和”的思想方法来求总位移，故D正确，不符合题意。 故选B。 【知识点2 牛顿第一定律】 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，除非有作用力迫使它改变这种状态。 2．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，表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；如果物体不受力的作用，其速度的大小和方向都将保持不变。 3．.牛顿第一定律描述的是一种理想化的状态，即物体不受任何力作用的状态。但由于不可能把一个物体孤立起来，完全不受力作用的物体实际上是不存在的。我们通常看到的匀速直线运动状态和静止状态都是物体受到平衡力作用的结果。 【例2】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（     ） A．牛顿第一定律有可靠的实验作为基础，因此它可以用实验证实 B．由牛顿第一定律可知，只有静止或匀速直线运动的物体才具有惯性 C．物体的惯性和惯性定律本质相同 D．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律是在理想斜面实验的基础上通过逻辑推理总结得出的，自然界中不存在不受外力的物体，无法直接通过实验证实，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，一切有质量的物体都具有惯性，与物体的运动状态无关，故B错误； C．惯性是物体保持原有运动状态不变的固有属性，仅由质量决定；惯性定律（牛顿第一定律）是物体不受外力时遵循的运动规律，二者本质不同，故C错误； D．牛顿第一定律指出物体不受力时保持静止或匀速直线运动状态，受力时运动状态发生改变，揭示了力是改变物体运动状态的原因，故D正确。 故选D。 【变式2-1】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（     ） A．牛顿第一定律是实验定律 B．物体不受外力作用时，一定处于静止状态 C．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 D．物体的运动需要力来维持 【答案】C 【详解】A．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过逻辑推理总结得出的，无法通过现实实验直接验证，不属于实验定律，故A错误； B．根据牛顿第一定律，物体不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，并非一定处于静止状态，故B错误； C．牛顿第一定律指出不受力的物体运动状态保持不变，可推导出力是改变物体运动状态的原因，故C正确； D．物体不受力时也可以做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，故D错误。 故选C。 【变式2-2】（多选）关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（     ） A．牛顿第一定律以伽利略的理想实验为基础，可以用实验来直接验证 B．牛顿第一定律中说明力是改变物体运动状态的原因 C．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 D．牛顿第一定律中说明力是使物体产生加速度的原因 【答案】BD 【详解】A．牛顿第一定律是由伽利略的理想实验为基础加以科学推理和抽象得到的，所以不可以通过实验直接验证，故A错误； B．牛顿第一定律说明力是使物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，故B正确； C．惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关，质量是惯性的唯一量度，任何状态下物体都有惯性，故C错误； D．牛顿第一定律说明了力是使物体速度发生改变的原因，或者说力是使物体产生加速度的原因，故D正确。 故选BD。 【知识点3 惯性】 1． 惯性：物体自身具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 2． 决定因素：质量。质量大惯性大，质量小惯性小 【例3】交通工具是现代人的生活中不可缺少的一个部分。下列图示的交通工具中，惯性最大的是（　　） A．飞驰的摩托车 B．匀速行驶的汽车 C．加速行驶的快艇 D．减速进站的动车组 【答案】D 【详解】惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度和加速度无关。四种交通工具中，动车组的质量最大，因此惯性最大。 故选D。 【变式3-1】实验小组研究空气的惯性特性，在箱子中放置一个氢气球，并封闭一定量空气，此时氢气球浮在箱子顶端，如图所示。当向左推动箱子瞬间，下列关于氢气球相对箱子的运动说法正确的是（     ） A．向左运动 B．向右运动 C．保持静止 D．无法确定 【答案】A 【详解】当向左推动箱子瞬间，箱子有向左的加速度，箱内空气和氢气球都因惯性，有保持原来静止状态的趋势。同体积下，空气质量大于氢气球，空气的惯性更大，会相对箱子向右偏移，将密度更小、惯性更小的氢气球挤向左侧，因此氢气球相对箱子向左运动。 【变式3-2】（多选）如图所示，拨动弹性钢片，把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时，小钢球并没有随塑料片飞出，关于这个过程，以下说法正确的选项是（     ） A．弹性钢片被拉弯，说明力可以改变物体的形状 B．塑料片被弹出，说明力可以改变物体的运动状态 C．塑料片被弹出，因为塑料片没有惯性 D．小钢球没有随塑料片飞出，因为小钢球具有惯性 【答案】ABD 【详解】A．弹性钢片在力的作用下发生弯曲，说明了力可以使物体发生形变，故A正确； B．塑料片在力的作用下被弹出，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．一切物体在任何情况下都具有惯性，塑料片同样有惯性；它被弹出是因为钢片对它施加了力，力改变了它的运动状态，故C错误； D．塑料片快速飞出时，小钢球由于惯性，要保持原来的静止状态，所以不会随塑料片一起飞出，最终落在支柱上，故D正确。 故选ABD。 模块三 课后作业 一、单选题(共5题) 1．关于伽利略的两个斜面实验(外推法研究自由落体运动的示意图a和理想斜面实验的示意图b），下面说法错误的是（     ） A．伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验 B．伽利略在图(b)中把实验和逻辑推理和谐地结合起来 C．伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动 D．伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因 【答案】A 【分析】如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，伽利略推断出小球在斜面运动能到达原来下滑时的高度，存在某个守恒量。 【详解】A．伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90的情形，所以没有必要斜面一定光滑，故A错误； B．伽利略在图(b)中把实验和逻辑推理和谐地结合起来，故B正确； C．伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故C正确； D．伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因，选项D正确。 本题选择错误选项，故选A。 2．一个做匀减速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一定律可知，该物体将（　　） A．改做匀速直线运动 B．立即静止 C．继续做匀减速直线运动 D．改做变加速直线运动 【答案】A 【详解】由牛顿第一定律知，运动的物体若所受的一切外力都突然消失，物体将保持此时刻的速度做匀速直线运动。 故选A。 3．某同学坐着滑草板从斜坡滑至水平面，每隔相等时间对该同学拍照一次，记录其在各时刻的位置如图。若水平面各处粗糙程度相同，则该同学和滑草板（     ） A．沿斜坡下滑时做匀速直线运动 B．沿斜坡下滑时所受重力越来越小 C．沿水平面继续滑行是由于惯性 D．沿水平面滑行时所受摩擦力越来越小 【答案】C 【详解】A．相邻照片的时间间隔相等，斜坡上相邻位置间距逐渐增大，说明速度逐渐增大，并非做匀速直线运动，故A错误； B．该同学和滑草板的总质量不变，所处高度没有很大变化，则所受重力不变，故B错误； C．滑到水平面时仍有向前的速度，由于惯性会继续向前滑行，故C正确； D．水平面粗糙程度相同，且同学和滑草板对水平面的压力不变，所受滑动摩擦力大小不变，故D错误。 故选C。 4．下列关于惯性和牛顿第一定律的说法正确的是（     ） A．牛顿第一定律是一条实验定律 B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C．汽车刹车时，速度越大越不容易停下，说明速度越大惯性越大 D．静止的物体因为速度为零，所以不具有惯性 【答案】B 【详解】A．牛顿第一定律是在理想实验基础上通过逻辑推理总结得出的，不存在完全不受外力的实验环境，无法通过实际实验直接验证，不属于实验定律，故A错误； B．牛顿第一定律指出物体不受外力作用时会保持静止或匀速直线运动状态，只有受到外力时运动状态才会发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确； C．惯性是物体的固有属性，大小仅由质量决定，与速度无关。设汽车刹车的加速度大小为，由运动学公式可得减速时间，不变时初速度越大，减速时间越长，所以越难停下，并非惯性更大，故C错误； D．惯性是所有物体的固有属性，一切物体无论运动状态如何都具有惯性，静止的物体同样具有惯性，故D错误。 故选B。 5．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律建立的重要基础，关于该实验及定律的推导和物体的惯性，下列说法正确的是（　　） A．伽利略直接通过实验验证了“物体不受力时将做匀速直线运动”的结论 B．伽利略斜面实验是真实的物理实验，其结论不需要进一步推理就能成立 C．月球样品在月球上的重量是地球上的，因此其惯性也为地球上的 D．返回舱内的科研设备，在加速上升和减速下降过程中都具有惯性 【答案】D 【详解】A．伽利略通过斜面实验观察到小球运动规律，并基于理想化推理得出“物体不受力时将做匀速直线运动”的结论，而非直接实验验证（因实验中存在摩擦阻力），A错误； B．伽利略斜面实验是真实实验，但实验中存在摩擦等阻力，结论需通过理想化推理（如假设无摩擦）才能推广至不受力情况，B错误； C．惯性大小由物体质量决定，质量是标量且不随位置变化；月球上重量减小是因重力加速度减小，但质量不变，故惯性不变，C错误； D．惯性是物体固有属性，只与质量有关，与运动状态（如加速上升或减速下降）无关，故返回舱内设备始终具有惯性，D正确。 故选D。 二、多选题（共5题） 6．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。 7．在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如：理想实验法、极限思想法、科学假说法和理想模型法等，以下叙述正确的是（     ） A．牛顿用斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，运用了理想实验法 B．根据速度的定义式，当非常小时，v可以表示物体在t时刻的瞬时速度，运用了极限思想法 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，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，这里运用了微元法 D．比值定义法是物理学中常用的方法，速度、加速度、位移这三个物理量都运用了比值定义法 【答案】BC 【详解】A．伽利略用斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，运用了理想实验法，故A错误； B．根据速度的定义式，当非常小时，v可以表示物体在t时刻的瞬时速度，运用了极限思想法，故B正确； C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，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，这里运用了微元法，故C正确； D．比值定义法是物理学中常用的方法，速度、加速度这两个物理量就运用了比值定义法，位移为初位置指向末位置的有向线段，位移没有运用比值定义法，故D错误。 故选BC。 8．如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（    ） A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” B．越大的苹果由于惯性越大，越容易完成该实验 C．该实验原理主要是利用了苹果的惯性 D．筷子受到锤子向上的作用力 【答案】BC 【详解】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性，要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”，苹果越大，质量越大，惯性越大，越容易完成该实验。 故选BC。 9．依据牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．物体运动状态的改变是力作用的结果 B．一切物体都具有抵抗运动状态变化的“能力” C．在空间站里漂浮的宇航员没有惯性 D．牛顿第一定律也适用于非惯性系 【答案】AB 【详解】A．根据牛顿第一定律可知，物体运动状态的改变是力作用的结果，A正确； B．一切物体都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即一切物体都有惯性，B正确； C．质量是惯性大小的量度，则在空间站里漂浮的宇航员也有惯性，C错误； D．牛顿第一定律只适用于惯性系，D错误。 故选AB。 10．一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，某时刻水面形状如图所示。关于火车此时的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．向右减速 B．向右加速 C．向左减速 D．向左加速 【答案】AD 【详解】水面形状如图，当火车向右做减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动；或者，当火车向左做加速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较小的速度向左运动。 故选AD。 三、解答题 11．(1)如图所示，公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？ (2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大，所以物体在地球上的惯性比在月球上大”，这种说法对吗？为什么？ 【答案】(1)乘客随公交车原本处于向前运动的状态，当公交车突然急刹车时，乘客的脚（或下半身）随公交车一同减速，而乘客的上半身由于具有惯性，要保持原来的向前运动状态，因此身体会向前倾倒。 (2)这种说法不对。因为惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，同一物体在地球和月球上的质量是不变的，所以物体的惯性在地球和月球上是一样大的，重力大小并不决定惯性的大小。 【详解】（1）这是惯性的典型现象，核心逻辑是明确刹车前后乘客不同部位的运动状态变化：下半身受车厢摩擦力随车速骤减，上半身因惯性维持原有运动速度，最终出现前倾的现象。 （2）惯性仅由质量决定，和重力、所处位置、运动状态均无关；题中观点混淆了重力和质量两个物理概念，错误将重力的大小差异等同于惯性的大小差异，所以物体的惯性在地球和月球上是一样大的。 12．锤头松了，把锤柄的一端在凳子上撞击几下，锤头就套紧了，为什么？试解释其中的原因。 【答案】 撞击前，锤头和锤柄一起向下运动；当锤柄撞击凳子时，锤柄受到凳子的阻力作用，运动状态迅速改变，从运动变为静止； 而锤头由于具有惯性，仍要保持原来向下的运动状态，继续相对于锤柄向下运动，因此锤头就会紧套在锤柄上。 学科网（北京）股份有限公司 $