
1.理解力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響;
2.理解牛頓第一定律及其現(xiàn)象;
3.理解慣性概念;
4.了解影響物體慣性大小的因素;
5.會(huì)分析生活中的慣性現(xiàn)象。
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、牛頓第一定律
1.歷史上關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)
(1)亞里士多德:力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
(2)伽利略:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
2.實(shí)驗(yàn)探究:阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
★特別提醒
(1)實(shí)驗(yàn)中,可通過調(diào)節(jié)斜面的傾角來調(diào)節(jié)小車進(jìn)入水平面時(shí)的速度大小,避免小車沖出木板。
(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)由靜止釋放小車,讓小車自由滑下,不能用手推動(dòng)小車
3.牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(1)“一切”表明定律對(duì)所有物體都是適用的;
(2)“沒有受到力的作用”包含兩層意思:一是理想情況,物體沒有受到任何力的作用;二是物體受到的各個(gè)力相互抵消,相當(dāng)于不受力。這是定律成立的條件;
(3)“總保持”表面物體不受力時(shí)只有兩種狀態(tài),要改變這兩種狀態(tài)物體必須受到力的作用;
(4)“或”即兩種狀態(tài)居其一,不能同時(shí)存在。
4.對(duì)牛頓第一定律的理解
(1)揭示了“力”的本質(zhì),說明了“物體運(yùn)動(dòng)需要力來維持”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
(2)揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:物體不受力或受力平衡時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變;而物體受非平衡力時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。
(2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理而概括出來的。由于從牛頓第一定律得出的一切推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn),因此它已經(jīng)成為公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一。
二、慣性
1.慣性:牛頓第一定律說明,任何物體不受力時(shí),都會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即一切物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)稱為慣性,所以牛頓第一定律也稱為慣性定律。
★特別提醒
(1)慣性是物體本身的一種屬性,物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量的大小有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。
(2)一切物體在任何情況下都有慣性,與物體的形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置、受力情況等無關(guān)。
(3)慣性不是誰給予的,不能說物體“受到慣性”,也不能說物體“獲得慣性”或“得到慣性”。
(4)慣性是物體的一種性質(zhì),不存在慣性力。
2.慣性與力的區(qū)別
三、慣性的利用與防止
一切物體都有慣性,因此生活中會(huì)見到很多與慣性有關(guān)的現(xiàn)象。在這些現(xiàn)象中,有的對(duì)我們有害,我們應(yīng)想辦法防止;有的對(duì)我們有利,我們可以充分利用。
(1)慣性的應(yīng)用:調(diào)高、助跑跳遠(yuǎn)、拍打灰塵、甩落傘上的雨滴等都利用了慣性。
(2)防止慣性帶來的危害:為了防止汽車緊急剎車時(shí)乘員由于慣性而被撞傷,駕駛員和乘客必須使用安全帶;車輛行駛中要保持車距、限制車速、禁止超載等。
【考點(diǎn)剖析】
考點(diǎn)一:重力的估測
【答題技巧】
1.小車從斜面的同一高度滑下的目的:當(dāng)小車到達(dá)水平面時(shí),使小車的速度相同;
2.小車在三個(gè)水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的距離:越遠(yuǎn);
3.由此推斷,當(dāng)小車不受摩擦力作用時(shí):小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng);
4.此實(shí)驗(yàn)正確地揭示了:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
5.實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法(到達(dá)水平面時(shí)的速度相同,使水平面的粗糙程度不同);
6.表面越光滑:小車受到的摩擦力越?。?br>7.這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苤苯域?yàn)證牛頓第一定律:不能;
8.小車運(yùn)動(dòng)的長短與它受到的阻力有什么關(guān)系:阻力越大,運(yùn)動(dòng)越短;
9.讓小車從不同高度滑下還可以探究:重力勢能與高度、動(dòng)能與速度關(guān)系。
【例1】小明同學(xué)用如圖所示的裝置探究“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”。讓小車從斜面同一高度處由靜止滑下,分別標(biāo)記出小車在水平面為毛巾、棉布、木板表面時(shí)的停止位置。
(1)小車在相同斜面同一高度由靜止滑下,是為了使小車到達(dá)水平面時(shí)的_____相同;
(2)標(biāo)記a是小車在_____(選填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面停下來的位置,分析可知,水平表面越光滑,小車受到的阻力越小,速度減小得越_____(選填“快”或“慢”);
(3)在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理可知觀點(diǎn)_____(選填“A”或“B”)是正確的;
A.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持
B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
(4)因此,在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理可得出結(jié)論:運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力的作用時(shí),它將_____;
(5)在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),讓同一小車從斜面不同高度處由靜止滑下,觀察小車在相同水平面滑行的距離,可以探究小車的重力勢能與_____有關(guān)。
【答案】速度;木板;慢;A;做勻速直線運(yùn)動(dòng);高度。
【解析】(1)[1]探究“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)控制變量法,需要使小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相等,則需要讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下。
(2)[2][3]圖中標(biāo)記a到斜面底端的距離最遠(yuǎn),說明其表面摩擦力最小,是小車在木板表面停下來的位置,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知道,水平表面越光滑,小車受到的阻力越小,運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)速度減小得越慢。
(3)[4]由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理知道,運(yùn)動(dòng)的物體不受力時(shí),可以保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,因此可得出:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故A正確,B錯(cuò)誤。
故選A。
(4)[5]此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理可得出:運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力的作用時(shí),它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
(5)[6]若讓同一小車從不同高度處由靜止滑下,小車的質(zhì)量不變,改變小車的高度,觀察小車在相同水平面滑行的距離(滑行距離越遠(yuǎn),說明原來小車的重力勢能越大),可以探究小車的重力勢能與高度的關(guān)系。
考點(diǎn)二:對(duì)牛頓第一定律的理解
【答題技巧】
理解牛頓第一定律應(yīng)注意兩點(diǎn):
(1)牛頓第一定律是如何得來的:牛頓第一定律是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合科學(xué)推理得出的,不是實(shí)驗(yàn)定律,這是它的特殊性。
(2)牛頓第一定律說明了什么:它揭示處物體在任何情況下都具有慣性,而不是“只有不受外力”時(shí)或“只有處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”時(shí)才有慣性。
【例2】關(guān)于牛頓第一定律的理解,下列說法正確的是( )。
A.牛頓第一定律是通過想象得出來的;
B.物體只要運(yùn)動(dòng),就一定受到力的作用;
C.不受力的物體,一定保持靜止?fàn)顟B(tài);
D.物體在不受到力的作用時(shí),總保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【答案】D。
【解析】A.牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過理論推導(dǎo)得出的,故A錯(cuò)誤;
BC.根據(jù)牛頓第一定律,原來運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)不受力時(shí),將保持勻速直線運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤;
D.根據(jù)牛頓第一定律,物體在不受到力的作用時(shí),總保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故D正確。
故選D。
考點(diǎn)三:應(yīng)用牛頓第一定律判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【答題技巧】
當(dāng)物體不受外力作用時(shí):
(1)動(dòng)者恒動(dòng)。即原來運(yùn)動(dòng)的物體在沒有受到外力作用時(shí),將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)靜者恒靜。即原來靜止的物體在沒有受到外力作用時(shí),將保持靜止?fàn)顟B(tài)。
【例3】體育測試時(shí),從測試者手中拋出的實(shí)心球在空中時(shí)所受的外力同時(shí)消失,它將( )。
A.立即停下來B.做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.慢慢停下來D.仍做曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】B。
【解析】當(dāng)從測試者手中拋出的實(shí)心球在空中時(shí)所受的外力同時(shí)消失時(shí),實(shí)心球不受力,根據(jù)牛頓第一定律,當(dāng)物體不受力時(shí)總處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng),又因?yàn)閷?shí)心球受到外力消失前運(yùn)動(dòng),所以實(shí)心球?qū)?huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
故選B。
考點(diǎn)四:應(yīng)用牛頓第一定律認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系
【答題技巧】
力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
【例4】遼寧艦艦載機(jī)進(jìn)行常規(guī)訓(xùn)練。當(dāng)艦載機(jī)降落在遼寧艦的甲板上時(shí),由于其質(zhì)量大速度快,單靠戰(zhàn)機(jī)的制動(dòng)停下來是不可能的,所以就需要艦載機(jī)的尾鉤勾住甲板上的阻攔索來完成。當(dāng)尾鉤勾住阻攔索時(shí),下列說法合理的是( )。
A.尾鉤沒有受到拉力 B.阻攔索不發(fā)生形變
C.艦載機(jī)變慢 D.艦載機(jī)不受阻力
【答案】C。
【解析】A.當(dāng)尾鉤勾住阻攔索時(shí),阻攔索對(duì)尾鉤有拉力的作用,由于物體間力的作用是相互的,所以尾鉤也受到拉力,故A不符合題意;
B.阻攔索受到了力的作用,發(fā)生了形變,故B不符合題意;
CD.甲板、空氣和阻攔索對(duì)艦載機(jī)都有阻力的作用,阻力改變了艦載機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使艦載機(jī)的速度變慢,故C符合題意,D不符合題意。
故選C。
考點(diǎn)五:慣性現(xiàn)象
【答題技巧】
解答慣性現(xiàn)象問題的“三步法”:
(1)明確研究對(duì)象開始處于怎樣的狀態(tài);
(2)分析其中哪個(gè)物體(或物體的一部分)受何種力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生何種變化;
(3)判斷哪個(gè)物體(或物體哪一部分)由于慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),出現(xiàn)了怎樣的現(xiàn)象。
【例5】關(guān)于慣性,下列說法正確的是( )。
A.靜止的足球沒有慣性;
B.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員要助跑后起跳,是為了增大慣性;
C.在空中自由下落的蘋果,運(yùn)動(dòng)的速度越來越快,是由于受到慣性的作用;
D.在汽車緊急剎車時(shí),坐在車?yán)锏某丝蜁?huì)向前傾倒,是由于乘客具有慣性
【答案】D。
【解析】A.一切物體在任何情況下都有慣性,因此靜止在草坪上的足球有慣性,故A錯(cuò)誤;
B.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員先助跑的目的是為了獲得一個(gè)向前的速度,利用慣性使自己跳得更遠(yuǎn),慣性是物體的一種屬性,與速度大小無關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.在空中自由下落的蘋果,運(yùn)動(dòng)的速度越來越快,是由于受到了重力的作用,慣性是物體的一種屬性,不能說受到慣性的作用,故C錯(cuò)誤;
D.汽車行駛時(shí)乘客和車一起向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)汽車急剎車時(shí),汽車速度突然減小,由于乘客具有慣性,乘客會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)使乘客向前傾倒,故D正確。
故選D。
考點(diǎn)六:慣性的利用及慣性危害的防止
【答題技巧】
從“結(jié)果”出發(fā),判斷慣性的利用與慣性危害的防止:
判斷是利用慣性還是防止慣性的危害,可以從結(jié)果出發(fā)。若有了慣性,結(jié)果是對(duì)我們有利的,則相應(yīng)措施屬于利用慣性;若有了慣性,而不加以預(yù)防時(shí),結(jié)果是對(duì)我們有害的,則相應(yīng)措施屬于防止慣性帶來的危害。
【例6】如圖的各種生活現(xiàn)象中不屬于利用慣性的是( )。
A.緊固錘頭 B.不再蹬地滑板車?yán)^續(xù)前進(jìn)
C.安全氣囊 D.跳遠(yuǎn)助跑
【答案】C。
【解析】A.當(dāng)人的手握著錘柄迅速向下運(yùn)動(dòng)碰到阻礙時(shí),錘柄突然停止運(yùn)動(dòng),而錘頭由于慣性還要繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),于是就緊緊套在錘柄上了,人就是利用這一慣性現(xiàn)象把錘頭緊套在錘柄上的,故A不符合題意;
B.原來滑板處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以不蹬地時(shí)由于慣性滑板還可以繼續(xù)向前滑,利用這一點(diǎn)可以使滑行更輕松,故B不符合題意;
C.當(dāng)汽車出現(xiàn)緊急情況時(shí),突然剎車,車上的人由于慣性還要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),有可能造成極大傷害,因此要安裝安全氣囊,防止人向前運(yùn)動(dòng)而撞傷,這是防止慣性造成的危害,不是利用慣性,故C符合題意;
D.跳遠(yuǎn)時(shí)先助跑,這樣起跳后由于慣性人還要以原來的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),從而跳的更遠(yuǎn),故D不符合題意。
故選C。
【真題演練】
1.(四川自貢)小強(qiáng)和爺爺周末乘車到榮縣雙溪水庫風(fēng)景區(qū)去游玩,下列有關(guān)慣性的說法正確的是( )。
A. 小強(qiáng)和爺爺都系上安全帶,是為了減小汽車行駛中人的慣性;
B. 汽車緊急剎車時(shí),小強(qiáng)向前傾,是由于受到慣性力的作用;
C. 駕駛員踩剎車后,汽車仍向前滑行了一段距離,是由于汽車具有慣性;
D. 高速公路嚴(yán)禁超速,是因?yàn)槠囁俣仍酱?,慣性越大
【答案】C。
【解析】A.慣性大小只和質(zhì)量有關(guān),則系安全帶不會(huì)改變小強(qiáng)和爺爺?shù)膽T性,故A錯(cuò)誤;
B.行駛中的汽車緊急剎車時(shí),小強(qiáng)會(huì)向前傾,這是由于慣性的緣故,但慣性不是力,不能說小強(qiáng)受到了慣性力的作用,故B錯(cuò)誤;
C.汽車原來是運(yùn)動(dòng)的,踩剎車后,汽車由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),會(huì)繼續(xù)向前滑行一段距離,故C正確;
D.慣性只和質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。對(duì)汽車限速,是因?yàn)槠囁俣仍酱?,從剎車到停止的時(shí)間越長,行駛的距離越遠(yuǎn),對(duì)突發(fā)事件的控制越弱,故D錯(cuò)誤。故選C。
2.(四川自貢)小強(qiáng)和爺爺周末乘車到榮縣雙溪水庫風(fēng)景區(qū)去游玩,下列有關(guān)慣性的說法正確的是( )。
A. 小強(qiáng)和爺爺都系上安全帶,是為了減小汽車行駛中人的慣性;
B. 汽車緊急剎車時(shí),小強(qiáng)向前傾,是由于受到慣性力的作用;
C. 駕駛員踩剎車后,汽車仍向前滑行了一段距離,是由于汽車具有慣性;
D. 高速公路嚴(yán)禁超速,是因?yàn)槠囁俣仍酱螅瑧T性越大
【答案】C。
【解析】A.慣性大小只和質(zhì)量有關(guān),則系安全帶不會(huì)改變小強(qiáng)和爺爺?shù)膽T性,故A錯(cuò)誤;
B.行駛中的汽車緊急剎車時(shí),小強(qiáng)會(huì)向前傾,這是由于慣性的緣故,但慣性不是力,不能說小強(qiáng)受到了慣性力的作用,故B錯(cuò)誤;
C.汽車原來是運(yùn)動(dòng)的,踩剎車后,汽車由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),會(huì)繼續(xù)向前滑行一段距離,故C正確;
D.慣性只和質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。對(duì)汽車限速,是因?yàn)槠囁俣仍酱?,從剎車到停止的時(shí)間越長,行駛的距離越遠(yuǎn),對(duì)突發(fā)事件的控制越弱,故D錯(cuò)誤。故選C。
3.(湖南常德)近年來,中國科技成就讓世人矚目,探月“嫦娥”、入海“蛟龍”、中國高鐵、“天舟一號(hào)”、國產(chǎn)大飛機(jī)C919……一大批對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有重大影響的標(biāo)志性成果不斷涌現(xiàn)。下列說法中正確的是( )。
A. 高鐵因?yàn)樗俣瓤焖詰T性大;
B. 國產(chǎn)大飛機(jī)能夠起飛,是因?yàn)槭艿娇諝獾母×Γ?br>C. 繞月飛行的“嫦娥”,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷發(fā)生變化;
D. “天舟一號(hào)”發(fā)射上升的過程中,受平衡力的作用
【答案】C。
【解析】A.慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與速度無關(guān),所以速度快,慣性不變,故A錯(cuò)誤;
B.國產(chǎn)大飛機(jī)能夠起飛,是因?yàn)榱魉倥c壓強(qiáng)的關(guān)系而獲得升力,故B錯(cuò)誤;
C.繞月飛行的“嫦娥”,運(yùn)動(dòng)的方向在不斷發(fā)生變化,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷發(fā)生變化,故C正確;
D.“天舟一號(hào)”發(fā)射上升過程中,速度是不斷增加的,是非平衡狀態(tài),受非平衡力的作用,故D錯(cuò)誤。故選C。
4.(本溪鐵嶺遼陽)(多選) 中國航天技術(shù)不斷進(jìn)步,我國已有多位宇航員進(jìn)入空間站。關(guān)于宇航員在空間站工作時(shí)的情景,下列說法正確的是( )。
A. 將電腦帶上太空后,電腦的質(zhì)量不變;
B. 工作臺(tái)上的電腦與工作臺(tái)保持相對(duì)靜止;
C. 陀螺被拋出后,能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿綉T性的作用;
D. 宇航員向前推艙壁時(shí),他會(huì)向后運(yùn)動(dòng),因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?br>【答案】ABD。
【解析】A.質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少,與物體所在位置無關(guān),所以將電腦帶上太空后,電腦的質(zhì)量不變,故A正確;
B.電腦與工作臺(tái)之間并沒有發(fā)生位置變化,所以電腦與工作臺(tái)保持相對(duì)靜止,故B正確;
C.陀螺被拋出后,能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)橥勇菥哂袘T性,慣性是一種性質(zhì),不是力,所以不能說受到慣性的作用,故C錯(cuò)誤;
D.宇航員向前推艙壁的同時(shí),艙壁也會(huì)給宇航員一個(gè)向后的力,因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?,所以他?huì)向后運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選ABD。
5.(北京) 圖所示的是我國運(yùn)動(dòng)員在北京冬奧會(huì)上參加冰壺比賽時(shí)的情境。下列說法正確的是( )。
A. 運(yùn)動(dòng)員推動(dòng)冰壺滑行,以冰面為參照物冰壺是靜止的;
B. 擲出后的冰壺能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是由于冰壺具有慣性;
C. 擲出后的冰壺繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),冰壺受到手的推力;
D. 冰壺運(yùn)動(dòng)越來越慢的過程中,冰壺的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
【答案】B。
【解析】A.運(yùn)動(dòng)員推動(dòng)冰壺滑行,以冰面為參照物,冰壺與冰面的位置在變化,所以冰壺是運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤;
B.?dāng)S出后的冰壺是運(yùn)動(dòng)的,由于冰壺具有慣性,仍能保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),故B正確;
C.推力本質(zhì)是彈力,彈力發(fā)生在兩個(gè)接觸的物體之間,擲出后的冰壺與手沒有接觸,所以冰壺不受手的推力,故C錯(cuò)誤;
D.冰壺運(yùn)動(dòng)越來越慢,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在改變,故D錯(cuò)誤。
故選B。
6.(廣西)正在冰面上滑動(dòng)的冰壺,如果冰壺所受的外力同時(shí)消失,那么它將( )。
A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 改變?cè)瓉磉\(yùn)動(dòng)的方向
C. 做加速運(yùn)動(dòng) D. 立即停下來
【答案】A。
【解析】根據(jù)牛頓第一定律我們知道,物體不受外力作用時(shí),原來靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài);原來運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小和方向都不改變。因?yàn)槲矬w原來是運(yùn)動(dòng)狀態(tài),當(dāng)外力突然消失,物體仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以物體將沿原來的運(yùn)動(dòng)方向、原來的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
7.(泰州)如圖所示,虛線是小華拋出的皮球落地后又彈起的運(yùn)動(dòng)軌跡,當(dāng)皮球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí),若它所受外力突然全部消失,則皮球?qū)ⅲ? )。
A. 保持靜止B. 沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)D. 豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】B。
【解析】如圖所示,當(dāng)皮球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí),還會(huì)向前運(yùn)動(dòng),說明此時(shí)具有水平速度,當(dāng)此時(shí)它所受外力突然全部消失,小球?qū)⒂捎趹T性,繼續(xù)向前做勻速直線運(yùn)動(dòng),故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
8.(百色)關(guān)于牛頓第一定律和慣性,下列說法正確的是( )。
A. 牛頓第一定律可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證;
B. 一切物體都具有慣性;
C. 牛頓第一定律說明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持;
D. 小轎車行車時(shí)司乘人員系安全帶是為了減小慣性
【答案】B。
【解析】A.牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的推理概括出來的科學(xué)理論,不能直接通過實(shí)驗(yàn)得出,故A錯(cuò)誤;
B.慣性是物體固有的屬性,一切物體都具有慣性,故B正確;
C.由牛頓第一定律知,運(yùn)動(dòng)的物體如果不受力,將保持勻速直線運(yùn)動(dòng),故物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,故C錯(cuò)誤;
D.小轎車行車時(shí)司乘人員系安全帶是為了減小慣性帶來的危害,并不能減小慣性,因?yàn)閼T性只與質(zhì)量有關(guān),而人的質(zhì)量不變,故慣性不變,故D錯(cuò)誤。
故選B。
9.(恩施) 2022年3月23日,“天宮課堂”第二課在中國空間站開講,神舟十三號(hào)乘組航天員相互配合進(jìn)行了授課。如圖乙所示是王亞平老師正拋出“冰墩墩”,如圖甲所示是“冰墩墩”向葉光富老師運(yùn)動(dòng)的情境:
(1)以空間站為參照,王亞平老師拋出的“冰墩墩”是________(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的;
(2)王亞平老師拋出的“冰墩墩”直觀展示了它________(選填“具有”或“沒有”)慣性;
(3)在地面上水平拋出“冰墩墩”,由于重力作用,會(huì)改變它的________,使其沿曲線運(yùn)動(dòng)到地面。
【答案】① 運(yùn)動(dòng);②具有;③運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【解析】(1)[1]拋出的“冰墩墩”相對(duì)于空間站的位置在改變,故以空間站為參照物,“冰墩墩”相對(duì)于空間站是運(yùn)動(dòng)的。
(2)[2]在空間站中拋出的“冰墩墩”在沿著原來拋出的方向一直做近似勻速運(yùn)動(dòng),這說明了運(yùn)動(dòng)的物體具有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)(慣性)。
(3)[3]在地面上拋出“冰墩墩”,由于受到豎直向下的重力作用,處于非平衡狀態(tài),不再保持勻速直線運(yùn)動(dòng),會(huì)沿曲線運(yùn)動(dòng)到地面,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在改變。
10.(無錫)如圖所示,用力打擊一摞棋子中間的一個(gè),該棋子由靜止開始沿水平方向飛出,這表明:力可以改變物體的_____________。上面的棋子由于________要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),同時(shí),這些棋子因?yàn)槭艿絖_____的作用,又落到下面的棋子上。
【答案】①運(yùn)動(dòng)狀態(tài);②慣性;③重力。
【解析】受到打擊的棋子飛出去,棋子的運(yùn)動(dòng)速度和方向都發(fā)生了變化,表明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),由于下方的棋子飛出,在重力的作用下落在下面的棋子上。
11.(四川南充)如圖所示,物塊A在水平傳送帶上,與傳送帶一起以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)畫出物塊A的受力示意圖。
【解析】物塊A在水平傳送帶上,與傳送帶一起以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),在水平方向上與傳送帶之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢,則物塊A在水平方向上不受摩擦力的作用;物塊A在豎直方向上受重力和支持力的作用,過物塊重心,分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,分別用G和F表示,因?yàn)檫@兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,所以作圖時(shí)兩條線段長度相等。如圖所示:
12.(四川內(nèi)江)為探究“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn),讓小車從斜面滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上,觀察小車在水平面上滑行的距離。
(1)實(shí)驗(yàn)中,讓同一小車從同一斜面的相同位置由靜止滑下,是為了使小車到達(dá)水平面時(shí)的______相同;小車到達(dá)水平面的初始動(dòng)能是由______勢能轉(zhuǎn)化而來的;
(2)比較甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn):水平面阻力越小,小車滑行距離就越______(選填“遠(yuǎn)”或“近”);進(jìn)一步推理得出:如果水平面絕對(duì)光滑,物體受到的阻力為零,則物體將在水平面上做______(選填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動(dòng)。
【答案】①速度;②重力;③遠(yuǎn);④勻速。
【解析】(1)[1][2]高度不同,小車的起始的速度不同,到達(dá)水平面時(shí)速度不同,故讓同一小車從同一斜面的相同位置由靜止滑下,是為了使小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同;小車到達(dá)水平面時(shí),高度降低,重力勢能減小,動(dòng)能增大,故重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能。
(2)[3][4]如圖所示,接觸面越來越光滑,阻力越來越小,小車滑行的距離也越來越遠(yuǎn);如果水平面絕對(duì)光滑,物體受到的阻力為零,小車的速度將不變減小,將保持原來的速度一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【過關(guān)檢測】
1.正在行駛的汽車,如果作用在汽車上的一切外力突然消失,那么汽車將( )。
A、立即停下來 B、先慢下來,然后停止 C、做勻速直線運(yùn)動(dòng) D、改變運(yùn)動(dòng)方向
【答案】C。
【解析】物體原來運(yùn)動(dòng),所以當(dāng)外力消失時(shí),它仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng)故C正確。
故選C。
2.(多選)正在加速滑行的雪橇,如果所受外力突然消失,則雪橇將不可能( )。
A.速度越來越快;
B.速度越來越慢,最后停下來;
C.立刻保持靜止;
D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】ABC。
【解析】雪撬原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是正在運(yùn)動(dòng)著,因此,在外力突然全部消失后,雪撬將沿外力消失的一瞬間的方向和速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
不會(huì)靜止下來,也不會(huì)繼續(xù)改變方向、速度,因?yàn)檫@些都屬于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,而改變力的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須要受到力的作用。故選:ABC。
3.關(guān)于慣性,下面說法正確的是( )。
A.一切物體在沒有受到外力作用時(shí),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性;
B.射出的子彈離開槍口后,仍繼續(xù)高速前進(jìn),是因?yàn)樽訌検艿綉T性的作用;
C.汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,仍能繼續(xù)前進(jìn)是由于汽車的慣性大于它受到的阻力;
D.一切物體在任何情況下都具有慣性
【答案】D。
【解析】A、物體在任何情況下都有慣性,受力時(shí)也能保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A錯(cuò)。
B、子彈離開槍口時(shí),仍能高速前進(jìn)是因?yàn)樽訌椨捎趹T性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),B錯(cuò)。
C、汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,由于慣性能保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而繼續(xù)前進(jìn),C錯(cuò)。
D、任何物體在任何情況下都有慣性;D對(duì)。故選D。
4.下列現(xiàn)象中不能用慣性知識(shí)解釋的是( )。
A、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑,速度越大,跳遠(yuǎn)成績往往越好;
B、用力將物體拋出去,物體最終要落到地面上;
C、子彈離開槍口后,仍然能繼續(xù)高速向前飛行;
D、古代打仗時(shí),使用絆馬索能將敵人飛奔的馬絆倒
【答案】B。
【解析】A、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑起跳后,由于慣性仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向前運(yùn)動(dòng),所以助跑的速度越大,跳遠(yuǎn)成績?cè)胶茫还蔄中的現(xiàn)象與慣性有關(guān)。
B、跑出去的物體落地,是由于受到重力的作用,與慣性知識(shí)無關(guān)。
C、子彈離開槍口后,雖然不再受到推力,但由于慣性仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),高速向前運(yùn)動(dòng);與慣性有關(guān)。
D、飛奔的馬的腳受到絆馬索的阻擋后不再向前運(yùn)動(dòng),但身體由于慣性仍然向前運(yùn)動(dòng),所以被絆倒;與慣性有關(guān)。綜上分析,故選B。
5.下列實(shí)例中,屬于防止慣性的不利影響的是( )。
A、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)助跑;
B、拍打衣服時(shí),灰塵脫離衣服;
C、小型汽車駕駛員駕車時(shí)必須系安全帶;
D、錘頭松了,把錘柄的一端在水泥地上撞擊幾下,使錘頭緊套在錘柄上
【答案】C。
【解析】A、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)助跑,是利用慣性的作用以取得更好的成績,是慣性的有利影響,不符合題意。
B、拍打衣服時(shí),灰塵由于慣性作用保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),從而脫離衣服,是利用慣性的有利影響,不符合題意。
C、駕駛員系安全帶是為了防止由于慣性而被撞傷,屬于防止慣性的不利影響,符合題意。
D、錘頭松動(dòng)時(shí),撞擊錘柄是為了利用慣性的有利影響,從而使錘頭套緊,不符合題意。故選C。
6.如圖所示,當(dāng)鐵錘的錘頭松動(dòng)時(shí),握住鐵錘的木柄迅速向下撞擊堅(jiān)硬的地面,錘頭會(huì)緊緊地套在木柄上、這是因?yàn)槟颈矒舻孛鏁r(shí)( )。
A.錘頭由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),木柄由于慣性仍要繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng);
B.錘頭由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,木柄由于慣性仍要保持靜止?fàn)顟B(tài);
C.木柄由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),錘頭由于慣性仍要保持靜止?fàn)顟B(tài);
D.木柄由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,錘頭由于慣性仍要繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)
【答案】D。
【解析】將錘子倒著舉起來向下撞擊時(shí),原來錘頭和木柄都處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),當(dāng)木柄碰到地面后運(yùn)動(dòng)停止,而錘頭由于慣性會(huì)仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故此時(shí)錘頭能緊緊的套在錘柄上,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
7.踢足球是初中學(xué)生喜愛的體育活動(dòng)之一,下列說法中正確的是( )。
A.足球離開運(yùn)動(dòng)員后還能在空中飛行,表明足球受到了慣性;
B.運(yùn)動(dòng)員踢足球時(shí)腳有疼痛的感覺,表明力的作用是相互的;
C.守門員抱住了飛向門框的足球,表明力可以改變物體的形狀;
D.只要運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球施加力的方向相同,力的作用效果就相同
【答案】B。
【解析】A、足球離開運(yùn)動(dòng)員的腳后還會(huì)向前飛行,是因?yàn)樽闱蚓哂袘T性;慣性不是力,不能說受到慣性作用,故A錯(cuò)誤;
B、運(yùn)動(dòng)員踢足球時(shí),腳對(duì)球有力的作用,由于物體間力的作用是相互的,所以球也會(huì)給腳一個(gè)力,腳會(huì)感到疼,故B正確;
C、守門員抱住了飛向門框的足球,足球由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);故C錯(cuò)誤;
D、力的大小、方向和作用點(diǎn)都會(huì)影響力的作用效果,所以施加力的方向相同時(shí),力的作用效果不一定相同,故D錯(cuò)誤。故選B。
8.馬路上的汽車突然啟動(dòng)時(shí),站在車上的乘客將會(huì)________傾倒,行駛的汽車急剎車時(shí),站在車上的乘客將會(huì)向_______傾倒,這兩個(gè)現(xiàn)象都是由于人有_______而造成的。
【答案】后;前;慣性。
【解析】因?yàn)樵瓉砥嚭统丝投继幱陟o止?fàn)顟B(tài),當(dāng)汽車突然開動(dòng)時(shí),汽車向前運(yùn)動(dòng),而人由于慣性還要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以人會(huì)向后傾倒。
因?yàn)槿穗S汽車一起向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)汽車突然剎車時(shí),汽車運(yùn)行速度減小,而人由于慣性還要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以人會(huì)向前傾倒。
故答案為:后;前;慣性。
9.一輛勻速運(yùn)動(dòng)的汽車,向右急轉(zhuǎn)彎時(shí),坐在汽車座位上的乘客會(huì)感到向_____倒,這是因?yàn)槌丝秃推囋谖崔D(zhuǎn)彎時(shí)處于 ,汽車向右急轉(zhuǎn)彎,乘客的腳和下半身隨車向右轉(zhuǎn)彎。而乘客的上半身由于 ,還保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以乘客會(huì)感覺向 倒。
【答案】左;勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);慣性;左。
【解析】以乘客的上半身為研究對(duì)象,在轉(zhuǎn)彎前,它跟汽車一起向前運(yùn)動(dòng),汽車向右急轉(zhuǎn)彎時(shí),由于慣性,它仍然要保持向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。但乘客的下半身受到車和座位的作用,改變了運(yùn)動(dòng)方向,隨車向右轉(zhuǎn)彎,所以乘客會(huì)向左倒。
10.(1)為了使小車滑到水平面時(shí)的初速度相同,實(shí)時(shí)應(yīng)讓小車從同一斜面的 滑下,這種研究問題的方法是 (選填“轉(zhuǎn)換法”、“模型法”或“控制變量法”)。
(2)伽利略對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析并進(jìn)一步推測:如果水平面光滑,小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,則小車將在水平面上 。說明物體的運(yùn)動(dòng) (填“需要”或“不需要”)力來維持。
(3)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律 。
A.能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
B.不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,所以不能確定這個(gè)定律是否正確
C.是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理概括得出的
【答案】(1)同一高度由靜止自由;控制變量法;(2)做勻速直線運(yùn)動(dòng);不需要;(3)C。
【解析】(1)為了使小車滑到水平面時(shí)的初速度相同,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下,這種研究問題的方法是控制變量法;
(2)伽利略對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析并進(jìn)一步推測:如果水平面光滑,小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,則小車將在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng);從而說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持;
(3)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律,該定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理概括得出的,故選C。
猜想與假設(shè)
阻力可能是使物體運(yùn)動(dòng)速度減小的原因
制訂計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
去一輛小車,讓它三次都從斜面的同一高度由靜止滑下(控制變量法:控制滑上水平面時(shí)速度相同)。依次在水平面上鋪上毛巾、棉布、木板(控制變量法:使水平面的粗糙程度不同),觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況,并記下其停止的位置。
實(shí)驗(yàn)器材
小車、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺等
實(shí)驗(yàn)過程
(1)在水平面上鋪上表面最粗糙的毛巾,讓小車從斜面上適當(dāng)位置由靜止滑下,觀察小車在毛巾表面上運(yùn)動(dòng)的距離;
(2)撤去毛巾,鋪上表面較粗糙的棉布,讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在棉布表面上運(yùn)動(dòng)的距離;
(3)撤去棉布,鋪上較為光滑的木板,讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在木板表面上運(yùn)動(dòng)的距離。
實(shí)驗(yàn)記錄
接觸面
小車受到阻力大小
小車運(yùn)動(dòng)的距離
小車速度減小的情況
毛巾表面
較大
較近
很快
棉布表面
較小
較遠(yuǎn)
較快
木板表面
最小
最遠(yuǎn)
較慢
分析與論證
小車受到的阻力越小,速度減小得越慢,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)
科學(xué)推理
假設(shè)水平面絕對(duì)光滑,小車受到的阻力為零,小車的速度將不會(huì)減小,它將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,即如果運(yùn)動(dòng)物體不受力的作用,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
慣性
力
產(chǎn)生機(jī)制
物體因?yàn)榫哂匈|(zhì)量而具有的
物體間相互作用
物理意義
慣性是物體的一種屬性
物體對(duì)物體的作用
產(chǎn)生條件
始終具有,與外界條件無關(guān)
物體間有相互作用時(shí)才有,一個(gè)物體不會(huì)產(chǎn)生力
構(gòu)成要素
沒有方向、沒有作用點(diǎn),只有大小。大小與質(zhì)量有關(guān),但大小沒有具體數(shù)值,也沒有單位
有大小、方向、作用點(diǎn);大小由具體的數(shù)值和單位
效果
保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
總結(jié)
慣性和力本質(zhì)不同,慣性不是力,因此,把慣性說成“慣性力”“物體受到慣性作用”或“由于慣性作用”都是錯(cuò)誤的,正確的表述應(yīng)該為“物體由于慣性”或“物體因?yàn)榫哂袘T性”。
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