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第 4 课 牛顿第一定律(原卷版)
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课程标准 课标解读
1.通过实验和生活中现象理解力对物体运动的影响;
1.理解力对物体运动的影响;
2.理解牛顿第一定律是在前人研究基础上,总结、推理得到的规
2.理解牛顿第一定律及其现象;
律;
3.理解惯性概念;
3.理解惯性概念,知道任何物体在任何情况下都具有惯性;惯性不
4.了解影响物体惯性大小的因 是力;
素;
4.知道质量是物体惯性大小的唯一量度;
5.会分析生活中的惯性现象。
5.知道生活中利用和防止惯性的现象。
知识精讲
知识点01 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律(也叫惯性定律):一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直
线运动状态。
2.牛顿第一定律的理解:
(1)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。
(2)牛顿第一定律对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。
(3)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。
(4)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。
(5)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
【知识详解】牛顿第一定律
牛顿第一定律表明,一切物体在没有受到力(合力为零)时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
换句话说,假若施加于物体的合外力为零,则物体保持原来的运动状态不变。根据这定律,静止的物体会
保持静止,除非有合外力施加于这物体。运动中的物体不会改变其运动状态,除非有合外力施加于这物体。
这一规律是英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,对大量的实验事实进行深入探究,
总结出来的,牛顿第一定律又称惯性定律。
牛顿第一定律:⑴明确了力和运动的关系。物体的运动并不是需要力来维持,只有当物体的运动状态
发生变化,才需要力的作用。⑵它提出了惯性的概念。物体之所以保持静止或匀速直线运动,是在不受力
的条件下,由物体本身的特性来决定的。【知识拓展】力对物体运动的影响
1.牛顿第一定律表明任何物体在不受任何外力的作用时,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.自然界不受外力作用的物体是不存在的,这里所说物体不受外力应该理解为物体所受外力的合力为
零。如果物体不受外力作用,原来静止的物体继续静止,原来运动的物体继续作匀速直线运动。
3.牛顿第一定律的意义,在于它准确的描述了力和运动的关系。由牛顿第一定律我们可以看出,没有
力的时候,物体处于静止状态或做匀速直线运动。所以,力不是维持运动的原因,或者说,匀速直线运动
不需要力来维持。另一方面,它也说明,如果物体受到力的作用,它将不能保持静止或匀速直线运动,也
就说明了力是改变物体运动状态的原因。因此力和运动的关系可以描述为:力是改变物体运动状态的原因,
而不是维持运动的原因。
知识点02 惯性
1.惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它
的静止状态。
2.惯性的理解:
(1)一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。牛顿第一定律
表明,一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质,因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
(2)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的
物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关。
(3)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。
【知识详解】惯性
1.物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。也
就是说,任何物体在所受外力的合力为零时,都保持原有的运动状态不变。即原来静止的继续静止,原来
运动的继续作匀速直线运动。
对于惯性的理解要注意以下几点: (1)一切物体具有惯性;(2)惯性是物体的固有属性;(3)质
量是惯性大小唯一的量度;(4)惯性是物体的一种属性,而不是一种力。所以不能说“受到惯性”,只
能说“由于惯性”或“具有惯性”。
2.生活中利用惯性的实例:①跳远运动员的助跑;②用力可以将石头甩出很远;③骑自行车蹬几下后
可以让它滑行;④利用盛水容器,泼水浇菜;⑤烧锅炉时,用铁锨往炉膛内添加煤;⑥撞击锤柄几下,套
紧锤头;⑦摩托车飞跃断桥;⑧使劲甩手可把手上的水甩掉;⑨拍打衣服可除去灰尘等。3.生活中防止惯性的实例:①小型客车前排乘客要系安全带;②车辆行使要保持距离;③运输玻璃制
品,装玻璃制品需要包装且要垫上很厚的泡沫塑料;④骑自行车的速度太快,容易发生事故;⑤当汽车超
载时,汽车遇到紧急情况时,车不容易刹住等。
【知识拓展】本节知识导图
【即学即练1】正在行驶的汽车,如果作用在汽车上的一切外力突然消失,那么汽车将( )。
A、立即停下来 B、先慢下来,然后停止 C、做匀速直线运动 D、改变运动方向
【即学即练2】下列实例中,属于防止惯性的不利影响的是( )。
A、跳远运动员跳远时助跑;
B、拍打衣服时,灰尘脱离衣服;
C、小型汽车驾驶员驾车时必须系安全带;
D、锤头松了,把锤柄的一端在水泥地上撞击几下,使锤头紧套在锤柄上
【即学即练3】马路上的汽车突然启动时,站在车上的乘客将会________倾倒,行驶的汽车急刹车时,
站在车上的乘客将会向_______倾倒,这两个现象都是由于人有_______而造成的。
分层提分
题组A 基础过关练
1.关于惯性,下面说法正确的是( )。
A.一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性;
B.射出的子弹离开枪口后,仍继续高速前进,是因为子弹受到惯性的作用;
C.汽车关闭发动机后,仍能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性
2.一杯水放在做直线运动的列车内的水平桌面上,如果水面情形如图所示,则列车的运动状态一可
能是( )。A.列车向左匀速运动; B.列车向右匀速运动;
C.列车向左运动时突然刹车;D.列车向右运动时突然刹车
3.下列现象中不能用惯性知识解释的是( )。
A、跳远运动员的助跑,速度越大,跳远成绩往往越好;
B、用力将物体抛出去,物体最终要落到地面上;
C、子弹离开枪口后,仍然能继续高速向前飞行;
D、古代打仗时,使用绊马索能将敌人飞奔的马绊倒
4.惯性现象是非常普遍的,下列事例中利用了惯性的是( )。
A.小型客车驾驶员驾车行驶时必须使用安全带
B.投掷铅球时运动员要先把铅球甩几圈再抛出去
C.公路上行驶的汽车要按限速要求行驶
D.公交车上一般都安装有供站立者使用的拉手
5.在中国科技馆内有如图所示的展品,小火车匀速向左行驶,将要通过横跨火车轨道的小桥时,从
车厢上的小孔竖直向上抛出一个小球,小球在空中运动一段时间后,落回到火车上并恰好进入原来的小孔
内。对于这一现象下列说法正确的是( )。
A.小球能够落到原来的小孔是由于小火车具有惯性;
B.小球在空中运动的速度大小是不变的;
C.小球能够落到原来的小孔是由于小球具有惯性;
D.小球从抛出到落回的过程中运动状态保持不变
6.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验,下列有关叙述正确的是( )。A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑;
B.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律;
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越近;
D.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
7.当物体受力平衡时( )。
A.物体一定处于静止状态;
B.物体一定处于匀速直线运动状态;
C.物体的运动状态可能要发生变化;
D.物体有可能处于静止状态,或有可能处于匀速直线运动状态
8.下列事例中利用惯性的是( )。
A.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来;
B.车辆在进站前提早刹车;
C.乘客在车辆急刹车时要朝前冲;
D.自行车在上坡前要多蹬几下
题组B 能力提升练
1.如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。铅球在飞行过程中,
不断改变的是( )。
A.惯性的大小;B.运动的方向;C.受到重力的大小;D.受到力的个数
2.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )。
A.物体在静止时的惯性比运动时的大;
B.物体的惯性随速度增大而增大;
C.物体受到的力越大,它的惯性也越大;
D.物体的惯性大小跟它的运动状态、受力情况都没有关系
3.正在加速滑行的雪橇,如果所受外力突然消失,则雪橇将不可能( )。
A.速度越来越快;
B.速度越来越慢,最后停下来;
C.立刻保持静止;
D.做匀速直线运动4.关于惯性,下列说法错误的是( )。
A.物体运动时的惯性比静止时的惯性大;
B.任何物体在任何情况下都具有惯性;
C.物体在地球上有惯性,在太空中也有惯性;
D.只有固体才有惯性,液体和气体没有惯性
5.在校运会上,小明和小亮的百米跑成绩分别为14s和15s,比较两人百米全程的平均速度,小明的
(选填“大于”“小于”或“等于”)小亮的;当到达终点时,他们不能立即停下来,是由于他们具有
。
6.一辆匀速运动的汽车,向右急转弯时,坐在汽车座位上的乘客会感到向_____倒,这是因为乘客和
汽车在未转弯时处于 ,汽车向右急转弯,乘客的脚和下半身随车向右转弯。而乘客
的上半身由于 ,还保持原来的运动状态,所以乘客会感觉向 倒。
7.刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止
开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是 。
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看, 图中小车所受阻力最大。
(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做 运动。
(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结处牛顿第一定律,它的内容是: 。
题组C 培优拔尖练
1.(2021·黑龙江大庆·中考真题)关于力和运动,下列说法中正确的是( )。
A.子弹在空中飞行,是因为子弹受到惯性的作用力大于空气阻力;
B.人站在沼泽地上会下陷,是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力;
C.系安全带是为了减小车内人员的惯性;
D.物体运动速度改变的过程中,一定受到力的作用
2.(2021·山东枣庄市·中考真题)如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上
的情景,这主要是利用了下列哪一个物体有惯性( )。A.凳子 B.手 C.锤柄 D.锤头
3.(2021·湖北宜昌市·中考真题)小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是
( )。
A.小东和妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性;
B.汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于受到惯性力的作用;
C.驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性;
D.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
4.(2021·广西贺州·中考真题)早上,小明坐在匀速行驶的公共汽车上,以公共汽车为参照物,
小明是______(选填“运动”或“静止”)的;当公共汽车突然刹车时,由于______小明会向前倾倒。
5.(2021·云南中考真题)由苹果下落得到启示,提出“宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存
在相互吸引的力”观点的科学家是__________。被踢出去的足球能在草地上继续滚动是因为足球具有
__________。