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8.1 牛顿第一定律
一、阻力对物体运动的影响
1. 下列有关运动和力的说法正确的是( )
A.静止的物体不受力的作用
B.力是维持物体运动的原因
C.力是改变物体运动状态的原因
D.物体运动的速度越大,受到的力也越大
【答案】C
【详解】A.静止的物体受到平衡力的作用,故A错误;
BC.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B错误,C正确;
D.物体运动的速度大小与物体受力大小没有必然的联系,故D错误。
故选C。
2. 如图是探究阻力对物体运动的影响的实验装置图。实验中先将棉布铺在水平木板上,让小车从
斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离,再去掉棉布重做以上实验。关于此实验,下列
说法正确的是( )
A.因为木板比棉布光滑,所以第二次实验时应将小车放在斜面上的高度要略低一些
B.小车在铺有棉布的木板上滑行距离较大一些,说明力是维持物体运动的原因
C.两次实验中小车最终都会停下来,是因为力改变了小车的运动状态
D.伽利略对类似的实验进行了分析并推理得出:一切物体在没有受力作用时,总保持静止状态或
匀速直线运动状态
【答案】C
【详解】A.根据控制变量法,实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的
是使小车到达斜面底端时的速度相同,故A错误;
B.小车在铺有棉布的木板上滑行距离较大一些,是因为小车在棉布上受到的阻力较小,力是改变物体运动状态的原因,物体运动的原因不需要力去维持,故B错误;
C.小车到达斜面底端时的速度相同,两次实验中小车最终都会停下来,是因为力改变了小车的运
动状态,故C正确;
D.伽利略对类似的实验进行了分析并推理得出:一切运动的物体在没有受力作用时,总保持匀速
直线运动状态,故D错误。
故选C。
3. 小明和小华在观看冰壶比赛时,小明说:选手在推壶时,一直用力,所以运动需要力来维持。
小华说:在冰壶离手向前滑行时,没有推力,所以运动不需要力来维持,他俩设计了如下实验,用图
示装置来探究各自的猜想:
(1)小车从斜面上的同高度处释放,在光滑程度不同的水平面上滑行,最后静止的位置如图所示,
从实验中可以得到:小车在水平面受到的阻力越小,小车速度减小得就越慢,在水平面上前进得就越
远;假如小车在水平面不受到阻力,可以推理得出小车将做 ;
(2)由实验的结论可知 的观点是错误的。
【答案】(1)匀速直线运动;(2)小明.
【详解】(1)分析三次实验可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小
车运动得越远;推理可知:如果水平冰面绝对光滑,小车不受阻力作用,即小车在水平方向不受力,
小车将做匀速直线运动,这同时说明了力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
(2)根据上述分析可知,小明的观点是错误的。
二、牛顿第一定律
4. 牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,经过进一步推理而概括出来的。其内容包括两个方
面:①原来静止的物体,在不受外力作用时,总保持 ;②原来运动的物体,在不受外力作用时,
总保持 。
【答案】 静止,匀速直线运动。
【详解】牛顿第一定律又称为惯性定律,内容主要是:一切物体都要保持匀速直线运动或静止状
态,直至外力迫使它改变运动状态为止。即物体在不受力时,会保持原来的运动状态,原来静止的物
体会继续保持静止。在不受力时,原来运动的物体,会继续在原来的运动方向上做匀速直线运动。
5.2022年3月23日下午空间站“天宫课堂”,宇航员完成了太空抛物实验。实验中,只见王亚
平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推,只见冰墩墩稳稳地沿着原来抛出去的方向,一路飘到了
同伴叶光富的手里。如图,冰墩墩在太空中处于失重状态,在空中不受力的作用,它在空中飞行做
运动;这个小实验直接验证了 定律,也说明物体的运动 (选填“需要”或“不需
要”)力来维持。
【答案】 匀速直线,牛顿第一,不需要。
【详解】一切物体在任何情况下都有惯性,即任何物体都有保持原来运动状态的性质。冰墩墩原
来与手一起运动,离开手后,由于惯性,继续运动;冰墩墩不受力,不会改变运动状态。故离开手后
运动的冰墩墩做匀速直线运动。这个实验证明:运动的物体,如果不受力,会保持匀速直线运动——
这是牛顿第一定律的内容。同时,不受力的冰墩墩,还能在空中做匀速直线运动,这说明运动不需要
力来维持。
6.关于“牛顿第一定律”的实验,以下的说法错误的是( )
A.“牛顿第一定律”可以通过实验得到验证
B.实验中,小车每次都要从斜面的同一高度处滑下
C.小车在水平面滑行的距离越远,说明小车所受的阻力越小
D.小车的速度减小得越快,说明小车所受的阻力越大
【答案】A
【详解】A.牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律,故A错误,符合题意;
B.每次让小车从斜面同一高度滑下,这是为了让小车滑到水平面时的初速度相同,这样才能单纯
地比较受力与运动的关系,即控制住初速度这一变量,故B正确,不符合题意;
C.由实验现象可知,小车在水平面滑行的距离越远,小车速度减小的越慢,说明小车所受的阻力
越小,故C正确,不符合题意;
D.由实验现象可知,小车的速度减小得越快,在水平面滑行的距离越近,说明小车所受的阻力越
大,故D正确,不符合题意。
故选A。三、惯性
7. 一切物体都有保持___________的性质,我们把这种性质叫做惯性,惯性是物体的一种_____,
大小只与物体的_____有关。
【答案】原来运动状态不变,属性,质量。
【解析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性,惯性是物体的
一种属性,物体的惯性只与物体的质量有关。
8. 子弹从枪膛里射出后,仍能向前运动,这是因为子弹( )
A.具有惯性 B.受到推力 C.受到重力 D.不受力
【答案】A
【详解】子弹从枪膛里射出后,仍能向前运动,这是因为子弹具有惯性,保持原来的运动状态,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.物体静止时有惯性,运动时没有惯性
B.物体只有保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性
C.物体不受外力作用时才有惯性
D.惯性大小只与物体质量大小有关,物体的质量越大,惯性越大
【答案】D
【详解】ABC.一切物体都有惯性,跟物体所处的运动状态、是否受力等无关,故ABC错误;
D.惯性大小只与物体质量大小有关,物体的质量越大,惯性越大,故D正确。
故选D。
10.生活中,人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )
A.运动员助跑跳远,利用了物体速度越大惯性越大的原理
B.拍打掉衣服上的灰尘,利用了衣服的惯性
C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤头的惯性
D.用力甩掉手上的水,利用了手停止运动后水产生的惯性
【答案】C
【详解】A.运动员助跑跳远,利用了人的惯性,但惯性大小只与质量有关,与运动速度无关,故
A错误;
B.拍打掉衣服上的灰尘时,衣服受力运动,而灰尖由于惯性保持原来的静止状态,所以与衣服脱
离,这是利用了灰尘的惯性,故B错误;C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,锤柄遇到障碍物停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以
就套紧在锤柄上了,这一过程利用了锤头的惯性,故C正确;
D.惯性是物体固有的性质,不是临时产生出来的,故D错误。
故选C。
11.下列有关惯性的说法正确有 。
①汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害
②火车刹车后不能马上停下来,是由于火车具有惯性
③司机驾车时系安全带,可以减小自己的惯性
④车速越快越不容易停下来,因为车速越快惯性越大
【答案】①②
【详解】①汽车在转弯时如果不减速慢行,人和车会由于惯性继续保持原来的方向运动,易造成
伤害事故的发生,故汽车在转弯时减速,是为了防止惯性造成的伤害,故①正确;
②火车刹车后不能马上停下来,是由于火车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故②正确;
③惯性的大小只与物体的质量有关,系安全带不能减小惯性,但可以减小由于惯性带来的伤害,
故③错误;
④惯性大小只与物体的质量有关,车速越快,质量不变,惯性不变,故④错误。
综上所述,①②正确。
12. 如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别
出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A.头枕、头枕 B.安全带、安全带 C.安全带、头枕 D.头枕、安全带
【答案】D
【详解】小车突然加速时,车速变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部会向后仰,
“头枕”对人有保护作用;当汽车紧急刹车时,人的下半身随车静止,而上半身由于惯性保持原来的
运动状态继续向前运动,所以人会向前倾,所以需要系安全带以保证安全。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 知识梳理是物理学习的一种重要方法。当我们学完一章后,应及时进行知识梳理。通过梳理,
可以将众多的知识联系起来,不仅有利于记忆,而且有利于理解和应用知识。梳理知识有很多形式,
还有树形结构图。请将下面第九章力与运动的知识梳理树形结构图补充完整。
① ② ③ ④ ⑤
【答案】 静止,物体不受力,改变,减速运动,受力不平衡。
【详解】物体的运动状态不变包含静止和匀速直线运动,故①静止。
运动状态不变的物体,可能受力平衡,故②物体不受力。
运动状态包括不变与变,所以③改变。
运动状态改变包括:加速运动、减速运动和运动方向改变。
运动状态改变必定受非平衡力,故⑤受力不平衡。
14. 物理学的发展推动了科学技术的创新和革命。下列对于运动和力的说法中错误的是( )
A.物体受到力的作用时,它的运动状态不一定会发生改变
B.亚里士多德认为“力是维持物体运动状态的原因”,这个观点是错误的
C.牛顿第一定律是力学的基本定律之一,它能够通过现代实验手段直接验证的
D.伽利略采用实验和推理相结合的方法,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
【答案】C
【详解】A.物体受非平衡力时,运动状态改变,受平衡力时运动状态不变,故A正确,A不符合
题意;
B.亚里士多德认为物体只要运动就需要力来维持,没有力运动物体就会慢慢停下来,力是维持物
体运动的原因,亚里士多德观点忽略了阻力对物体运动的影响,由牛顿第一定律可知物体的运动不需
要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故B正确,B不符合题意;C.牛顿第一定律是力学的基本定律之一,因为牛顿第一定律的内容是在物体不受任何外力的作用
下,而现实生活中没有不受任何外力的物体,所以牛顿第一定律是在实验的基础上,结合推理得出来
的,故C错误,C符合题意;
D.伽利略对理想斜面的研究采用把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来的方法,从而发展
了人类的科学思维方式和科学研究方法,故D正确,D不符合题意。
故选C。
15.小林同学利用如图甲所示的装置,探究力与运动的关系,进行如下操作:
①将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
②取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通
过的距离;
③取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的是 (选填“①”,“②”或“③”);
(2)纠正错误后,多次实验并分析如图④所示,进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果表面
光滑受到的阻力为零,它将做 运动;
(3)为了得出科学结论,实验中小车每次都从斜面上同一高度静止下滑,这样做的目的是:使小
车从斜面上同一高度到达底端水平面时 ;
(4)人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,如图乙是三位不同时代科学家的主要
观点,这三种观点形成的先后顺序是 (填图中序号)。【答案】(1)②;(2)匀速直线;(3)速度相同;(4)②③①.
【详解】(1)实验中,探究水平面上不同阻力对小车运动的影响,则斜面的光滑程度应保持一致,
而②中,斜面上铺棉布,改变了斜面的光滑程度,这是错误的做法。
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减
小得最慢,多次实验并分析如图④所示,进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果表面光滑受到的
阻力为零,小车的速度不会变小,它将做匀速直线运动。
(3)为了得出科学结论,实验中小车每次都从斜面上同一高度静止下滑,这样做的目的是:使小
车从斜面上同一高度到达底端水平面时速度相同。
(4)亚里士多德最早提出力是维持物体运动状态的原因的错误观点,后来伽利略提出如果物体在
运动中不受力的作用,它的速度将保持不变即力是改变物体的运动状态的原因,再后来牛顿在伽利略
等人的基础上又总结出静止的物体不受力的情况,从而总结得出牛顿第一定律:一切物体在没有受力
时,总保持静止或匀速直线运动状态。故这三种观点形成的先后顺序是②③①。
16.(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下
列与此实验有关的说法错误的是( )
A.实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等B.实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C.根据实验现象及进一步推理,如果小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动
D.如图乙所示,小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时,若小球所受的力全部消失,可判
断小球将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.根据控制变量法可知,实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达
水平面的速度大小相等,故A正确,不符合题意;
B.接触面越粗糙,小车运动时受到的阻力越大,实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动
的小车所受的阻力大小,故B正确,不符合题意;
C.根据实验现象可知,接触面粗糙程度越小,小车在水平面运动时受到的阻力越小,小车通过的
距离越长,据此一步推理,如果小车运动时不受阻力,小车通过的距离无限远,即它将做匀速直线运
动,故C正确,不符合题意;
D.如图乙所示,小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时,小球处于静止状态,若小球所受
的力全部消失,根据牛顿第一定律,可判断小球将静止,故D错误,符合题意。
故选D。
17.(2023·广东·统考中考真题)如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突
然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东启动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.匀速倒车时突然减速
【答案】C
【详解】A.公交车由静止突然向东启动,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半
身由于惯性还保持原来的静止状态,此时乘客会都会向西倾斜,故A不符合题意;
B.车匀速前行时突然加速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还
保持原来的匀速运动,此时乘客会都会向西倾斜,故B不符合题意;
C.车匀速前行时突然减速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向西减速运动,而上半身由于惯
性还保持原来的速度运动,此时乘客会都会向东倾斜,故C符合题意;D.匀速倒车时突然减速题,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东减速运动,而上半身由于惯
性还保持原来的倒车速度运动,此时乘客会都会向西倾斜,故D不符合题意。
故选C。
18. (2023·四川宜宾·统考中考真题)在图中能防范惯性给人们带来危害的是( )
A. 紧固锤头 B. 掷铅球 C. 开车系安全带 D. 跳远
【答案】C
【详解】A.紧固锤头是利用锤头的惯性,套紧在锤柄上,故A不符合题意;
B.掷铅球是利用铅球的惯性,铅球离开人手后,由于惯性能继续在空中运动,故B不符题意;
C.开车系安全带是防止急刹车时,由于人具有惯性,继续向前运动,碰到障碍物,发生事故,故
C符合题意;
D.跳远是利用人的惯性,人离开地面后,由于惯性能继续在空中运动,故D不符合题意。
故选C。
19.(2023·山东东营·中考真题)古诗词是中华民族传统文化的瑰宝,“船到江心抛锚迟,悬崖勒
马早已迟”,不但有警世作用,而且蕴含着丰富的物理知识。诗句中,两个“动作”显得较晚,是因
为船和马都有 ,很难立即停下来;从力的作用效果看,“勒马”是为了改变马的 。
【答案】惯性,运动状态。
【详解】由于船和马都有惯性,故其有保持原来运动状态不变的性质,运动状态的改变会迟缓一
些。勒马后,马的速度减小了,故是改变了马的运动状态。
20.(2023·湖北鄂州·统考中考真题)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物
体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 ;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距
离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将 ;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和 法。
【答案】(1)速度;(2)做匀速直线运动;(3)转换。
【详解】(1)探究阻力对物体运动的影响实验时,应控制速度相同,改变接触面粗糙程度,所以
使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时速度相同。
(2)通过实验发现,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,所以可以进一
步推理,小车在不受阻力作用时,将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
(3)实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小,所以还运用了转换法。