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第 4 课 牛顿第一定律（解析版）
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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
【答案】C。
【解析】物体原来运动，所以当外力消失时，它仍保持原来的运动状态不变，做匀速直线运动故 C正
确。故选C。
【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
【答案】C。
【解析】A、跳远运动员跳远时助跑，是利用惯性的作用以取得更好的成绩，是惯性的有利影响，不
符合题意。
B、拍打衣服时，灰尘由于惯性作用保持原来的静止状态，从而脱离衣服，是利用惯性的有利影响，
不符合题意。
C、驾驶员系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤，属于防止惯性的不利影响，符合题意。
D、锤头松动时，撞击锤柄是为了利用惯性的有利影响，从而使锤头套紧，不符合题意。故选C。
【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。
【答案】后；前；惯性。【解析】因为原来汽车和乘客都处于静止状态，当汽车突然开动时，汽车向前运动，而人由于惯性还
要保持原来的静止状态，所以人会向后倾倒。
因为人随汽车一起向前运动，当汽车突然刹车时，汽车运行速度减小，而人由于惯性还要保持原来的
运动状态，所以人会向前倾倒。
故答案为：后；前；惯性。
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
【答案】D。
【解析】A、物体在任何情况下都有惯性，受力时也能保持原来的运动状态，故A错。
B、子弹离开枪口时，仍能高速前进是因为子弹由于惯性保持原来的运动状态，B错。
C、汽车关闭发动机后，由于惯性能保持原来的运动状态而继续前进，C错。
D、任何物体在任何情况下都有惯性；D对。故选D。
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
【答案】D。
【解析】以杯内的水为研究对象，如果列车匀速运动，则杯内的水随列车一起匀速运动，整杯水运动
情况一致，水面就是平的。列车向左运动突然刹车时，水由于惯性会继续向左运动，会造成水面左端高，
右端低。列车向右运动突然刹车时，水由于惯性会继续向右运动，会造成水面右端高，左端低。水面右端
高，左端低，还可能是列车突然向左开动，或突然向左加速运动。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
【答案】B。
【解析】A、跳远运动员的助跑起跳后，由于惯性仍要保持原来的运动状态向前运动，所以助跑的速
度越大，跳远成绩越好；故A中的现象与惯性有关。
B、跑出去的物体落地，是由于受到重力的作用，与惯性知识无关。
C、子弹离开枪口后，虽然不再受到推力，但由于惯性仍然保持原来的运动状态，高速向前运动；与
惯性有关。
D、飞奔的马的脚受到绊马索的阻挡后不再向前运动，但身体由于惯性仍然向前运动，所以被绊倒；
与惯性有关。综上分析，故选B。
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
【答案】B。
【解析】驾驶员使用安全带，是为了预防在紧急刹车时，驾驶员因为惯性继续向前运动而造成伤害；
汽车在超速行驶时，往往会由于惯性导致刹车距离较长而造成交通事故，所以汽车有限速要求；公交车突
然加速或减速时，站立的乘客由于惯性会向后或向前倾倒，所以公交车上一般都安装有供站立者使用的拉
手；运动员投掷铅球时，先把铅球甩几圈可以使铅球出手时有较大的速度，从而抛的更远，这是利用物体
的惯性。
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
【答案】C。
【解析】AC、小球能够落到原来的小孔是由于小球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，而不是由于
火车具有惯性。故A错误，C正确；
B、小球在空中运动时，其水平方向上的速度大小是不变的，而竖直方向上其运动速度是变化的。故B
错误；
D、小球从抛出到落回的过程中运动方向，在竖直方向上的运动速度都发生了变化，所以运动状态改
变了。故D错误。故选：C。
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
【答案】D。
【解析】A、实验中，我们让小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑，目地是为了让小车每次到达
水平面时的速度都相同，便于比较，故A错误；
B、接触面越光滑，摩擦力越小，小车的速度减小得慢。由此推理得出：假如小车受到的阻力为零，
小车将做匀速直线运动，牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的，故B错误；
C、实验表明：小车在木板表面运动的距离最远，说明小车受到摩擦力越小，运动的距离越远，故C错
误；
D、实验中运动的小车会停下来，其运动状态发生了改变，说明力能改变物体的运动状态，故D正确。
故选：D。
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【答案】D。
【解析】当物体受平衡力时，物体处于平衡状态，其运动状态不变，并且物体可能处于静止状态或匀
速直线运动状态。故选：D。
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
【答案】D。
【解析】A、百米赛跑运动员到达终点后，速度还比较大，由于惯性会保持原来的运动状态，因此不
能立即停下来，故该选项不是利用惯性，而是惯性现象，不符合题意。
B、车辆进站时，速度比较快不会立即停下来，由于惯性会保持原来的运动状态，因此会提早刹车，
是防止惯性不是利用了惯性，不符合题意。
C、车辆急刹车时，乘客的脚已随车静止，而身体上部由于惯性会继续向前运动，因此乘客的身体会
向前冲，故该选项不是利用惯性，而是惯性现象，不符合题意。
D、自行车上坡前多蹬几下，具有了很大的速度，在上坡时由于惯性车子会保持原来的速度前进，这
样上坡就比较容易了，是利用了惯性，故该选项符合题意。故选：D。
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
【答案】 B。
【解析】铅球在飞行过程中，只受重力，不再受到向前的推力。之所以能不断前进，是因为铅球具有
惯性。惯性大小只与物体质量有关，所以惯性大小不会改变。受到重力的大小也只与物体质量有关，所以
重力大小不会改变。飞行过程中，只受重力，所以受到力的个数不会改变。由于铅球推出后做曲线运动，
所以运动方向不断改变。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
【答案】BD。
【解析】一切物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性，任何物体都有惯性，物体的惯性大小取决于
物体的质量，质量越大，惯性越大，与物体的运动状态及受力情况无关。
A、一切物体在任何时候都有惯性，故A错误。
B、物体的惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故B正确。
CD、物体的惯性与物体是否受力以及物体的运动状态都无关，只与物体的质量有关，故C错误，D正
确。故选BD。
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
【答案】ABC。
【解析】雪撬原来的运动状态是正在运动着，因此，在外力突然全部消失后，雪撬将沿外力消失的一
瞬间的方向和速度做匀速直线运动。不会静止下来，也不会继续改变方向、速度，因为这些都属于运动状
态发生了改变，而改变力的运动状态必须要受到力的作用。故选：ABC。
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
【答案】AD。
【解析】A、惯性是物体本身具有的一种性质。其大小只与物体的质量有关，与物体是否运动无关，
故A错误；
B、任何物体只要有质量就有惯性，因此，任何物体在任何情况下都具有惯性，故B正确；
C、物体的惯性与物体所处的位置无关，物体在地球上有惯性，在太空中也具有惯性，故C正确；
D、任何物体只要有质量就有惯性，因此，固体、液体、气体都有惯性，故D错误。故选：AD。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
。
【答案】大于、惯性。
【解析】（1）小明和小亮运动的路程相同，小明用的时间少，由 可知，小明的速度大；（2）
跑到终点时，人由于惯性仍然要继续向前运动，不能马上停下来。
故答案为：大于、惯性。
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。
【答案】左；匀速直线运动状态；惯性；左。
【解析】以乘客的上半身为研究对象，在转弯前，它跟汽车一起向前运动，汽车向右急转弯时，由于
惯性，它仍然要保持向前运动的状态。但乘客的下半身受到车和座位的作用，改变了运动方向，随车向右
转弯，所以乘客会向左倒。
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： 。
【答案】（1）控制变量法；（2）甲；（3）匀速直线；（4）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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。
【解析】（1）让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下，这样做是为了使小车到达水平面时的
机械能相同，速度相同；采用的方法是控制变量法。
（2）在这三次实验中，小车在毛巾表面上运动的距离最短，这是因为毛巾表面最粗糙，小车在该表
面受到的阻力最大。
（3）若水平面绝对光滑，小车在水平方向上不受力的作用，小车的运动状态将不发生改变，小车将保持原来的速度进行匀速直线运动。
（4）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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态，这就是牛顿第一定律，也叫惯性定律。
故答案为：（1）控制变量法；（2）甲；（3）匀速直线；（4）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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。
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
【答案】D。
【解析】A．子弹在空中飞行，是因为子弹具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用力，
故A错误；
B．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力，大小相同，故B错误；
C．系安全带是为了减小惯性给车内人员带来的危害，故C错误；
D．物体运动速度改变了，运动状态改变，物体一定受到力的作用，故D正确。故选D。
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
【答案】D。
【解析】当锤柄下端撞击到凳子的时候，锤柄受到阻力立即停止运动，但是锤头因为具有惯性，不会
马上停止，会继续向下运动，从而使锤头紧紧套在锤柄上。且锤头的质量一般较大，惯性也就越大，因此
很容易利用这种方法套紧锤头。故选D。
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
【答案】C。
【解析】A．小东和妈妈都系上安全带，是为了减小由于惯性带来的伤害，人的质量不变，其惯性大
小不变，故A错误；
B．惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误；
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，要保持原先运动状态不
变，故C正确；
D．汽车质量不变，惯性不变，故D错误。故选C。
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。
【答案】静止；惯性。
【解析】[1]以公共汽车为参照物，小明相对于公共汽车的位置没有发生变化，是静止的。
[2]当公共汽车突然刹车时，小明的下部随车停止，上部由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，
所以小明会向前倾倒。
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
__________。
【答案】牛顿；惯性。
【解析】[1]牛顿发现了万有引力定律，提出宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引
的力。
[2]踢出去的足球由于惯性保持原来的运动状态，继续运动一段距离。
