2020高中物理 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第1節(jié) 牛頓第一定律學(xué)案 新人教版必修1

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1、牛頓第一定律（慣性定律） ◎ 知識(shí)梳理 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 1．理解要點(diǎn)： ①運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。 ②它定性地揭示了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 ③第一定律是牛頓以伽俐略的理想斜面實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果加以豐富的想象而提出來的；定律成立的條件是物體不受外力，不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。 ④牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能認(rèn)為它是牛頓第二定律合外力為零時(shí)的特例，第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。 2．慣性：

2、物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。 ①慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。 ②質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 ③由牛頓第二定律定義的慣性質(zhì)量m=F/a和由萬有引力定律定義的引力質(zhì)量嚴(yán)格相等。 ④慣性不是力，慣性是物體具有的保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)、力是物體對(duì)物體的作用，慣性和力是兩個(gè)不同的概念。 ◎ 例題評(píng)析 【例1】 火車在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一個(gè)人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因?yàn)? ( ) A．人跳起后，廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng) B．人跳起的瞬間，車廂的地板給

3、他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng) C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后距離太小，不明顯而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和車具有相同的速度 【分析與解答】 因?yàn)閼T性的原因，火車在勻速運(yùn)動(dòng)中火車上的人與火車具有相同的水平速度，當(dāng)人向上跳起后，仍然具有與火車相同的水平速度，人在騰空過程中，由于只受重力，水平方向速度不變，直到落地，選項(xiàng)D正確。 【說明】 乘坐氣球懸在空中，隨著地球的自轉(zhuǎn)，免費(fèi)周游列國(guó)的事情是永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生的，慣性無所不在，只是有時(shí)你感覺不到它的存在。 【答案】D 隨堂演練 1．伽利

4、略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了(　　) A．要物體運(yùn)動(dòng)必須有力作用，沒有力作用的物體將靜止 B．要物體靜止必須有力作用，沒有力作用的物體就運(yùn)動(dòng) C．物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D．物體不受外力作用時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 【解析】　伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因，如果物體不受外力作用，將保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故只有D項(xiàng)正確． 【答案】　D 2．根據(jù)牛頓第一定律，以下說法正確的是(　　) A．牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 B．在宇宙飛船內(nèi)物體不存在慣性 C．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，必定受到外

5、力的作用 D．殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱，這樣做是為了減小慣性，有利于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 【解析】　力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，牛頓第一定律說明了這一點(diǎn)，A、C正確；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，宇宙飛船內(nèi)物體仍存在慣性，和物體是否處于超、失重?zé)o關(guān)，B錯(cuò)；殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱，這樣做是為了減小慣性，有利于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，D對(duì)． 【答案】　ACD 3．下面說法正確的是(　　) A．慣性是只有物體在勻速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)才表現(xiàn)出來的性質(zhì) B．物體的慣性是指物體不受外力作用時(shí)仍保持原來直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) C．物體不受外力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)有慣性；受外

6、力作用時(shí)，不能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)因而就無慣性 D．慣性是物體的屬性，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和是否受力無關(guān) 【解析】　慣性是物體的固有屬性，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故A錯(cuò)；有外力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，但運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變不等于物體慣性的改變．“克服慣性”“慣性消失”等說法均是錯(cuò)誤的，不管物體是否受外力作用，其慣性是不能被改變的，故B、C錯(cuò)．物體慣性由物體本身決定，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力無關(guān)，故D正確． 【答案】　D 4．6世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元．在以下說法中，與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是(　　) A．四匹馬拉的

7、車比兩匹馬拉的車跑得快，這說明物體受的力越大速度就越大 B．一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下來，這說明靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長(zhǎng)時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)” C．兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快 D．一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不需要受力 【解析】　亞里士多德的觀點(diǎn)是力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，物體受力大運(yùn)動(dòng)就快，有力作用在物體上物體就運(yùn)動(dòng)，沒有力作用在物體上物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)；A、B、C反映的是亞里士多德的觀點(diǎn)，只有D反映了牛頓第一定律．故D正確． 【答案】　D 5. 慣性較大的物體必然會(huì)導(dǎo)致物體的(　　) A．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變難　　　　B．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變慢 C．運(yùn)動(dòng)狀

8、態(tài)的改變量較小 D．運(yùn)動(dòng)的速度比較大 【解析】　 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難與易，是由物體慣性的大小決定的，慣性越大，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就越難，反之就越容易，A正確；物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的快慢是由加速度決定的，物體的慣性大小并不能說明加速度的大小，也就不能說其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得快慢，B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變量取決于其加速度和時(shí)間，C錯(cuò)誤；慣性的大小取決于質(zhì)量的大小，與速度的大小沒有關(guān)系，D錯(cuò)誤．故正確答案為A. 【答案】　A 1．下列運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的是(　　) A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng) C．勻減速直線運(yùn)動(dòng) D．自由落體運(yùn)動(dòng) 【解析】　運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是指物體的運(yùn)

9、動(dòng)速度的大小或方向發(fā)生了變化，或者兩者都發(fā)生了變化，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，一定是其速度的大小、方向均不發(fā)生變化，所以只有選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 2．下面關(guān)于慣性的說法中，正確的是(　　) A．速度大的物體慣性一定大 B．物體具有保持瞬時(shí)速度不變的性質(zhì) C．物體不受外力時(shí)才有慣性 D．物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有慣性 【解析】　伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的基礎(chǔ)，它描述了力的作用不是使物體運(yùn)動(dòng)，也不是使物體靜止，而是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因；當(dāng)物體不受外力時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故排除A、D、C.只有選項(xiàng)B對(duì)． 【答案】　B 3．下列關(guān)于牛頓第一定律的說法中正確的是(

10、　　) A．牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 B．牛頓第一定律只是提出了慣性的概念 C．牛頓第一定律提出了當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí)，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài) D．牛頓第一定律既提出了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又提出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 【解析】　牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，A錯(cuò)；牛頓第一定律提出了慣性的概念，同時(shí)又指出了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，B錯(cuò)；牛頓第一定律提出了物體不受外力作用時(shí)，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以C錯(cuò)；綜上所述，D選項(xiàng)是正確的． 【答案】　D 4．行駛的汽車在剎車后能停下，這是因?yàn)?　　) A．汽車的慣性消失了 B．汽車的慣性小于汽車的阻力 C．阻

11、力的作用改變了汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) D．汽車受到平衡力的作用而剎車停下 【答案】　C 5．關(guān)于慣性，以下說法正確的是(　　) A．只有運(yùn)動(dòng)的物體才能表現(xiàn)出它的慣性 B．兩輛相同的汽車剎車時(shí)，速度小的容易停下來，說明速度越小，物體的慣性越小 C．用同樣的力作用在不同的物體上，質(zhì)量大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變較慢，說明質(zhì)量大的物體慣性大 D．以上說法都不對(duì) 【解析】　物體的慣性大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，選C. 【答案】　C 6．關(guān)于伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是(　　) A．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是假想的，沒有科學(xué)依據(jù) B．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象思維而創(chuàng)造

12、出來的一種科學(xué)推理方法，是科學(xué)研究中的一種重要方法 C．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)有力地否定了亞里士多德的觀點(diǎn) D．在科學(xué)發(fā)展的今天，伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)是可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的 【解析】　伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)是建立在可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)之上，經(jīng)過抽象思維、科學(xué)推理，把合理的假設(shè)、巧妙的構(gòu)想和嚴(yán)密的推理有機(jī)地結(jié)合起來，深刻地揭示了自然規(guī)律，但現(xiàn)實(shí)中永遠(yuǎn)無法通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證． 【答案】　BC 7．在向前行駛的客車上，駕駛員和乘客的身體姿勢(shì)如下圖所示，則對(duì)客車運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是(　　) A．客車一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．客車一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．客車可能是突然減速 D．客車可能是突然加速 【

13、解析】　從圖中可以看出，人的身體倒向車前進(jìn)的方向，說明此時(shí)車突然減速．因?yàn)楫?dāng)車突然減速時(shí)，腳隨車減速，速度減小了，但身體上部由于慣性仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以人會(huì)向前倒． 【答案】　C 8．下列說法正確的是(　　) A．?dāng)S出的鉛球速度不大，所以其慣性很小，可以用手去接 B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其慣性很大，不能用手去接 C．相同的兩輛車，速度大的比速度小的難以停下來，是因?yàn)樗俣却蟮能噾T性大 D．相同的兩輛車，速度大的比速度小的難以停下來，是因?yàn)樗俣却蟮能囘\(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化大 【解析】　因?yàn)閼T性的大小僅由質(zhì)量來確定，鉛球質(zhì)量很大，其慣性大，盡管速度不大，但是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)很難改變，故

14、不能用手接；而乒乓球則與其相反，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，盡管速度很大，也可以用手去接(這一點(diǎn)我們都有經(jīng)驗(yàn))．所以A、B是錯(cuò)誤的．對(duì)于C、D，相同的兩輛車慣性相同，要讓速度大的停下來，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化大，因此較難，C錯(cuò)誤，D正確．故正確答案為D. 【答案】　D 9．有關(guān)慣性大小的下列敘述中，正確的是(　　) A．物體跟接觸面間的摩擦力越小，其慣性就越大 B．物體所受的合力越大，其慣性就越大 C．物體的質(zhì)量越大，其慣性就越大 D．物體的速度越大，其慣性就越大 【解析】　物體的慣性只由物體的質(zhì)量決定，和物體受力情況、速度大小無關(guān)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確． 【答案】　C 10．有兩輛相同的

15、車A和B，其中A車裝滿貨物，而B車為空車，現(xiàn)對(duì)兩輛車施加相同的推力，則B車啟動(dòng)得快，A車啟動(dòng)得慢．則： (1)在相同的時(shí)間內(nèi)，B車獲得的速度比A車獲得的速度________，即B車的加速度比A車的加速度________． (2)B車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比A車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________改變．(填“容易”或“難”) (3)B車反抗其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”比A車________，即B車的“慣性”比A車的“慣性”________． 【答案】　(1)大　大　(2)容易　(3)小　小 11．有一儀器中電路如右圖所示，其中M是質(zhì)量較大的一個(gè)鎢塊，將儀器固定在一輛汽車上，汽車起動(dòng)時(shí)，_

16、_______燈亮，原理是________；汽車緊急剎車時(shí)，________燈亮． 【解析】　本題綜合考查慣性在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用．起動(dòng)時(shí)，由于慣性，金屬塊不動(dòng)，從而壓縮左邊彈簧，使連接綠燈的電路接通而使綠燈亮起來；急剎車時(shí)，則反之，從而紅燈亮． 【答案】　綠　金屬塊由于慣性而壓縮左邊彈簧，使綠燈電路接通　紅 12．為了行車安全，規(guī)定城市里各種車輛的最高行駛速度．已知兩個(gè)最高行駛速度是40 km/h和50 km/h，一個(gè)是小汽車的，一個(gè)是大卡車的．請(qǐng)你判斷一下哪個(gè)是小汽車的最高行駛速度？為什么？ 【解析】　因?yàn)榇罂ㄜ嚨馁|(zhì)量比小汽車的質(zhì)量大，慣性大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變．若大卡車用高速50 km/h行駛，那么遇到險(xiǎn)情時(shí)就比小汽車難停下來(相同阻力作用下產(chǎn)生的加速度小，從運(yùn)動(dòng)到靜止所用的時(shí)間長(zhǎng)，滑行距離遠(yuǎn))．所以，為了行車安全，大卡車應(yīng)該用較小的速度行駛．故50 km/h是小汽車的最高行駛速度． 【答案】　50 km/h是小汽車的最高行駛速度2　實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系