第四章 第一节 牛顿第一定律(课件 学案 练习)高中物理 粤教版(2019)必修 第一册

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第四章 第一节 牛顿第一定律(课件 学案 练习)高中物理 粤教版(2019)必修 第一册

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(共43张PPT)
第一节 牛顿第一定律
学习任务一 亚里士多德的观点
学习任务二 伽利略斜面实验
学习任务三 笛卡尔的补充
学习任务四 牛顿第一定律
备用习题
练习册

随堂巩固
学习任务一 亚里士多德的观点
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
亚里士多德认为,有力作用在物体上,物体才运动;撤掉力,运动就______.维持物体运动需要____.
停止

例1 (多选)关于亚里士多德的说法,正确的有( )
ABC
A.他提出必须有力作用在物体上,物体才能运动
B.他对物理学这门学科的发展做出了巨大的贡献
C.他对运动的认识存在一定的局限性
D.他是一位错误满满的“伪学者”
[解析] 亚里士多德提出必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方,A正确;他是一位不可多得的人才,他所研究的范围十分广阔,包括形而上学、诗歌、音乐、经济学等,对物理学这门学科的发展也做出了巨大的贡献,物理学这一名词便是由亚里士多德首次提出的,B正确;但是他对运动的认识存在一定的局限性,是片面的,C正确;他对运动的认识现在看来存在一定的局限性,但他对物理学的发展奠定了良好的基础,D错误.
【要点总结】
亚里士多德认为,有力作用在物体上,物体才运动;撤掉力,运动就停止.维持物体运动需要力.虽然他对运动的认识现在看来存在一定的局限性,但他对物理学的发展奠定了良好的基础,不能全盘否定亚里士多德的贡献.
学习任务二 伽利略斜面实验
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
1.理想斜面实验
(1) 理想斜面实验:如图所示,让一个小球沿斜面的某一高度由静止释放,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦力,小球将达到与原来______的高度.如果减小第二个斜面的倾角,小球仍会达到______高度,但要通过更长的路程.如果第二个斜面变为水平面,小球将______达到原来的高度,只能以恒定的速度一直运动下去.
相同
同一
无法
(2) 结论:物体的运动________力来______.
不需要
维持
2.理想实验:伽利略设计的斜面实验虽然是想象中的实验,但它建立在__________的基础上.__________是科学研究中一种重要方法.
可靠事实
理想实验
例2 [2023·深圳中学月考] 如图所示为现代人在实验室中做伽利略斜面实验时的频闪照片的组合图.实验中把小球从左侧斜面上某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示出小球在右侧
D
A.小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动状态的原因”的结论是正确的
B.小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动状态的原因”的结论是正确的
C.因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
斜面上运动过程中相邻的两小球间的距离依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示出小球在右侧斜面上运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等.对于这个实验,以下叙述正确的是( )
[解析] 小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明力是改变物体运动状态的原因,选项A错误;小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明力是改变物体运动状态的原因,选项B错误;因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是理想化的,也是正确的,选项C错误,D正确.
【要点总结】
1.理想实验是一种思维活动,虽然它是抽象思维中设想出来的,在实验室中无法验证,但它建立在可靠的事实基础上,以物理事实为依据,经过科学抽象和逻辑推理,从而深刻揭示了物理现象的本质.理想实验反映了一种重要的物理思想.
2.理想实验的意义:伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理有机地结合起来.
学习任务三 笛卡尔的补充
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
笛卡尔认为,如果没有其他原因,运动的物体将继续以______________________运动,既不会________,也不会__________的方向.这个补充,很明显指出了物体在非水平面上的运动也不需要力来维持.
同一速度沿着一条直线
停下来
偏离原来
例3 (多选)下面关于笛卡尔的说法,正确的有( )
CD
A.笛卡尔否定了伽利略的说法
B.笛卡尔的认识过程谈不上是科学的
C.笛卡尔对伽利略的部分观点进行了修正
D.研究对于后来牛顿的综合工作有深远的影响
[解析] 笛卡尔并没有否定了伽利略的说法,他只是在伽利略的部分观点进行了修正,他将运动修正为匀速直线运动,还将运动是在地球上水平方向的运动,拓展为不依赖于地球的任何方向的直线运动,所以A错误,C正确.笛卡尔是通过的科学实验得出相关的结论,所以B错误.笛卡尔的另一个重大贡献是,他对伽利略观点的修正对于后来牛顿的综合工作有深远的影响,D正确.
学习任务四 牛顿第一定律
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
(1) 牛顿第一定律:一切物体总保持____________________________,直到________迫使它改变这种状态为止.
匀速直线运动状态或静止状态
有外力
(2) 惯性
①物体具有保持原来______________状态或______状态的性质,叫作惯性.牛顿第一定律又叫作__________.
匀速直线运动
静止
惯性定律
(3) 惯性是物体的固有属性,______是惯性大小的唯一量度,质量越大的物体,惯性越大,质量越____的物体,惯性越____.惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关.
质量


例4 (多选)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
BD
A.牛顿第一定律是由实验得出的规律
B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D.牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持
[解析] 牛顿第一定律是通过理想实验总结出来的物理规律,不是实验定律,选项A错误;牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,选项B正确;惯性定律是物理规律,惯性是物体的固有属性,两者有本质的区别,选项C错误;牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持,选项D正确.
例5 [2023·广雅中学月考] 关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
B
A.汽车转弯后运动方向改变了,其惯性也跟着改变了
B.被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了,但其惯性不变
C.汽车静止时没有惯性,只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性
D.汽车速度越大,越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
[解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,汽车转弯时,速度方向改变,但惯性不变,被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了,但其惯性不变,故A错误,B正确;惯性是物体本身的一种属性,任何物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与汽车的运动状态以及速度大小均无关,故C、D错误.
变式1 [2023·广州六中月考] 2022年北京冬季奥运会如期举办,北京成为了世界首座“双奥城市”.冰壶比赛深受观众喜欢.冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则冰壶的惯性大小取决于( )
A
A.冰壶的质量 B.冰壶的速度 C.冰壶受到的推力 D.冰壶受到的阻力
[解析] 惯性是物体的固有属性,惯性大小只由物体的质量决定,故A正确.
【要点总结】
1.牛顿第一定律定性说明了力和运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
2.牛顿第一定律是在可靠的实验基础上采用科学的逻辑推理得出的结论.物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以牛顿第一定律不是实验定律.
1.亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”, 而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学,新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( )
D
A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B.作用在物体上的力是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C.竖直向上抛出的物体受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性
D.将物体由地球上带到月球上,物体的惯性消失
[解析] 一切物体不受外力的“自然运动”都是速度不变的运动,A正确;力是改变物体运动状态的原因,B正确;竖直向上抛出的物体由于惯性继续向上运动一段距离后才反向运动,C正确;惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,是物体的固有属性,一切物体在任何时刻、任何情况下都具有惯性,D错误.
2.某人在下雨天乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水面形状为图中的( )
C
[解析] 列车进站时做减速运动,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度运动,所以水相对玻璃窗向前涌,液面形状如图C所示.

3.下列说法正确的是( )
D
A.轿车在高速行驶时的惯性比静止时大
B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的
C.在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球具有惯性
D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的
[解析] 惯性是物体的固有属性,质量是其唯一量度,A错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略理想斜面实验的基础上,加上逻辑推理得出的规律,B错误;小球在粗糙水平面上受到摩擦力是小球停下来的原因,C错误;物体可以做加速度逐渐减小的加速运动,D正确.
1.(伽利略理想斜面实验)[2023·广东实验中学月考] 如图所示的实验中,如果没有摩擦,一个钢珠从斜面上某一高度由静止滚下,那么它必定到达另一斜面上同一高度,再把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况.如果斜面变成水平面,则钢珠滚不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去.伽利略设计这个实验的目的是说明( )
B
A.物体运动需要力来维持
B.物体在水平面上运动不需要外力来维持
C.没有力的作用,物体就不能运动
D.如果没有摩擦,钢珠可以运动到同一高度
[解析] 该实验中将斜面变成水平面,则钢珠滚不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去,说明物体在水平面上运动不需要外力来维持,选项B正确,A错误;该实验说明没有力的作用,物体同样可以保持直线运动状态,选项C错误;D选项只是推理过程中的一个步骤,不是目的,选项D错误.
2.(惯性的理解及应用)下列说法正确的是( )
D
A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大
B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,所以它的惯性也随位置的变化而变化
C.一个小球被竖直向上抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力
D.物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小
[解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大则物体的惯性越大,选项D正确;物体的惯性大小只与物体的质量有关,与物体运动的快慢及受力情况均无关,同一物体的重力变化时,其质量不变,选项A、B错误;小球被竖直向上抛出后不受向上的推力作用,它能继续上升是因为抛出时小球具有了向上的速度,由于惯性小球要保持原来的运动状态,选项C错误.
3.(牛顿第一定律的应用)[2023·兴宁一中月考] 如图所示,在水平且足够长的上表面光滑的小车上,质量分别为
D
A.可能会相碰
B.不可能会相碰,因为的质量较小,惯性较小,的速度更大
C.由于的质量较大,惯性较大,所以间的距离逐渐减小,直至相碰
D.由于惯性,均保持的速度做匀速运动,所以不会相碰
[解析] 因为小车上表面光滑,所以两个物块在水平方向上没有受到外力作用,当车突然停下时,由于惯性,两物块均保持的速度继续做匀速运动,不会相碰,故A、B、C错误,D正确.
两个物块随车一起以的速度在水平地面上向右做匀速运动.若某时刻车突然停下,空气阻力不计,则下列说法正确的是( )
建议用时:40分钟
◆知识点一 伽利略理想斜面实验
1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是( )
A
A.伽利略的理想斜面实验能够说明物体具有惯性
B.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动状态的原因
D.伽利略认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
[解析] 伽利略的理想斜面实验说明物体一旦运动起来就要保持这种状态,即物体具有惯性,故A正确;笛卡儿研究了运动和力的关系,对牛顿第一定律的建立做出了贡献,故B错误;伽利略最早指出力不是维持物体运动状态的原因,故C错误;亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动,故D错误.
2.伽利略的理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来,更能深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下:
(1)减小第二斜面的倾角,小球在斜面上仍然要达到原来的高度;
(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一斜面;
(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度;
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它为水平面,小球沿水平面做持续的匀速运动.
请按程序先后次序接列,并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)( )
C
A.事实(2) 事实(1) 推论(3) 推论(4) B.事实(2) 推论(1) 事实(3) 推论(4)
C.事实(2) 推论(3) 推论(1) 推论(4) D.事实(2) 事实(3) 推论(1) 推论(4)
[解析] 根据实验事实(2):两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一斜面;如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,即推论(3),进一步假设若减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度,即得出推论(1),继续减小角度,最后使它成水平面,小球将沿水平面做持续匀速运动,即推论(4),故C正确,A、B、D错误.
◆知识点二 对牛顿第一定律的理解
3.[2023·中山一中月考] 根据牛顿第一定律分析可知( )
D
A.物体运动状态发生变化时,物体不一定受到外力的作用
B.不受外力时,物体的运动状态也会发生改变,说明物体不一定有惯性
C.水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动
D.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
[解析] 力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生变化时,物体一定受到外力的作用,故A错;物体的惯性只和物体的质量有关,和物体的运动状态、是否受力无关,故B错;在水平地面上滑动的木块最终要停下来,是受到阻力作用,力并不是维持物体运动的原因,故C错;根据牛顿第一定律可知一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,故D对.
4.[2023·中山纪念中学月考] 东汉王充在《论衡·状留篇》中记述了球的运动:“圆物投之于地,东西南北,无之不可;策杖叩动,才微辄停”.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
D
A.力是维持物体运动状态的原因 B.力是改变物体惯性大小的原因
C.力是改变物体位置的原因 D.力是改变物体运动状态的原因
[解析] 这句话的意思是圆物投在地上,它的运动方向不确定,向东、向西、向南、向北都可能,用棒拨动,才能使它停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,选项D正确.
◆知识点三 惯性的理解及应用
5.[2023·湖北武汉二中月考] 春秋时期齐国人的著作《周礼·考工记·辀人》中有“劝登马力,马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有惯性.下列关于惯性的说法正确的是( )
C
A.马对车的力越大,则车的惯性越大 B.车的速度越大,则惯性越大
C.车的质量越大,则惯性越大 D.车的惯性与质量无关
[解析] 惯性大小的唯一量度是质量,质量越大,则惯性越大,故A、B、D错误,C正确.
6.打水漂是人类最古老的游戏之一(如图),仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平飞出,瓦片擦水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉,下列判断正确的是( )
D
A.飞出时的初速度越大,瓦片的惯性一定越大
B.飞行时所用时间越长,瓦片的惯性一定越大
C.飞出去的距离越长,瓦片的惯性一定越大
D.瓦片的质量越大,惯性一定越大
[解析] 惯性是物体本身具有的一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,所以瓦片的质量越大,惯性一定越大,与初速度、时间、飞行距离等因素无关,故A、B、C错误,D正确.
7.[2023·信宜中学月考] 下列说法中正确的是( )
D
A.伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来
C.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
[解析] 伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,但没有说明力是改变物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因是由牛顿提出来的,故A错误;首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来的是伽利略,而不是牛顿,故B错误;由牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用的情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态,而不是任意情况下,故C错误;牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,即惯性定律,又指出了力是改变物体运动状态的原因,故D正确.
8.如图所示,木块放在上表面光滑的小车上并随小车一起沿水平面向左做匀速直线运动.当小车遇到障碍物而突然停止运动时,车上的木块将( )
D
A.立即停下来 B.立即向前倒下
C.立即向后倒下 D.仍继续向左做匀速直线运动
[解析] 木块原来随小车一起向左运动,当小车突然停止时,木块在水平方向上没有受到外力的作用,根据牛顿第一定律,木块将继续向左做匀速直线运动,选项D正确.
9.在一次交通事故中,一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是( )
A
A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,钢材继续向前运动,压扁驾驶室
B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动
C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动
D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动
[解析] 在汽车制动时,由于车厢上的钢材有惯性,钢材继续向前运动,压扁了驾驶室,惯性只与质量有关,与运动状态、受力情况无关,选项A正确,B、C、D错误.
10.(多选)在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是( )
BD
A.小车可能匀速向左运动 B.小车可能向左运动突然加速
C.小车可能向左运动突然减速 D.小车可能向右运动突然减速
[解析] 原来水和小车以相同速度一起匀速运动,水突然向右洒出,有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出;②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.
11.[2023·山东莱阳一中月考] 如图所示,质量分别为两小球放在固定于小车内的光滑桌面上,两球相距为,与车一起做匀速直线运动.如果突然刹车,在两球均未离开桌面的情况下,两球的间距将( )
B
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.无法确定
[解析] 小车做匀速直线运动,桌面上的小球A和B也做匀速直线运动,即速度一致,当车突然停止时,由于惯性,小球A和B仍会保持原来的运动状态不变,因此在两球还没有离开桌面前,它们的距离将不变,故B正确.
12.[2023·广州期中] 如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端;方案二:手持球筒,使球与球筒一起下落敲击水平面.假设球筒与水平面碰后速度立即变为0.下列说法正确的是( )
A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0,其惯性随之消失
A
[解析] 方案一中用力击打羽毛球筒的上端,球筒向下运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故A正确,B错误;方案二中球与球筒一起下落敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用羽毛球的惯性,使其从下端出来,故C错误;惯性是物体本身的属性,与速度无关,故D错误.
13.[2023·深圳中学月考] 在匀速行驶的火车车厢内,有一人从点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球( )
B
A.可能落在处 B.一定落在处 C.可能落在处 D.以上都有可能
[解析] 火车匀速行驶,在小球没有释放前,小球随着车一起运动,小球的速度等于车的速度,在小球由静止释放后,由于惯性,小球在水平方向的速度保持不变,即小球下落的过程中小球在水平方向的速度始终等于车的速度,小球一定落到B处选项正确.第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
[教材链接] 停止 力
例1 ABC [解析] 亚里士多德提出必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方,A正确;他是一位不可多得的人才,他所研究的范围十分广阔,包括形而上学、诗歌、音乐、经济学等,对物理学这门学科的发展也做出了巨大的贡献,物理学这一名词便是由亚里士多德首次提出的,B正确;但是他对运动的认识存在一定的局限性,是片面的,C正确;他对运动的认识现在看来存在一定的局限性,但他对物理学的发展奠定了良好的基础,D错误.
[教材链接] 1.(1)相同 同一 无法 (2)不需要 维持
2.可靠事实 理想实验
例2 D [解析] 小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明力是改变物体运动状态的原因,选项A错误;小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明力是改变物体运动状态的原因,选项B错误;因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是理想化的,也是正确的,选项C错误,D正确.
[教材链接] 同一速度沿着一条直线 停下来 偏离原来
例3 CD [解析] 笛卡尔并没有否定了伽利略的说法,他只是在伽利略的部分观点进行了修正,他将运动修正为匀速直线运动,还将运动是在地球上水平方向的运动,拓展为不依赖于地球的任何方向的直线运动,所以A错误,C正确.笛卡尔是通过的科学实验得出相关的结论,所以B错误.笛卡尔的另一个重大贡献是,他对伽利略观点的修正对于后来牛顿的综合工作有深远的影响,D正确.
[教材链接] (1)匀速直线运动状态或静止状态 有外力 (2)①匀速直线运动 静止 惯性定律 (3)质量 小 小
例4 BD [解析] 牛顿第一定律是通过理想实验总结出来的物理规律,不是实验定律,选项A错误;牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,选项B正确;惯性定律是物理规律,惯性是物体的固有属性,两者有本质的区别,选项C错误;牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持,选项D正确.
例5 B [解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,汽车转弯时,速度方向改变,但惯性不变,被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了,但其惯性不变,故A错误,B正确;惯性是物体本身的一种属性,任何物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与汽车的运动状态以及速度大小均无关,故C、D错误.
变式1 A [解析] 惯性是物体的固有属性,惯性大小只由物体的质量决定,故A正确.
随堂巩固
1.B [解析] 该实验中将斜面变成水平面,则钢珠滚不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去,说明物体在水平面上运动不需要外力来维持,选项B正确,A错误;该实验说明没有力的作用,物体同样可以保持直线运动状态,选项C错误;D选项只是推理过程中的一个步骤,不是目的,选项D错误.
2.D [解析] 质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大则物体的惯性越大,选项D正确;物体的惯性大小只与物体的质量有关,与物体运动的快慢及受力情况均无关,同一物体的重力变化时,其质量不变,选项A、B错误;小球被竖直向上抛出后不受向上的推力作用,它能继续上升是因为抛出时小球具有了向上的速度,由于惯性小球要保持原来的运动状态,选项C错误.
3.D [解析] 因为小车上表面光滑,所以两个物块在水平方向上没有受到外力作用,当车突然停下时,由于惯性,两物块均保持2 m/s的速度继续做匀速运动,不会相碰,故A、B、C错误,D正确.第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
学习任务一 亚里士多德的观点
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
亚里士多德认为,有力作用在物体上,物体才运动;撤掉力,运动就    .维持物体运动需要    .
例1 (多选)关于亚里士多德的说法,正确的有 ( )
A.他提出必须有力作用在物体上,物体才能运动
B.他对物理学这门学科的发展做出了巨大的贡献
C.他对运动的认识存在一定的局限性
D.他是一位错误满满的“伪学者”
[反思感悟]


【要点总结】
亚里士多德认为,有力作用在物体上,物体才运动;撤掉力,运动就停止.维持物体运动需要力.虽然他对运动的认识现在看来存在一定的局限性,但他对物理学的发展奠定了良好的基础,不能全盘否定亚里士多德的贡献.
学习任务二 伽利略斜面实验
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
1.理想斜面实验
(1) 理想斜面实验:如图所示,让一个小球沿斜面的某一高度由静止释放,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦力,小球将达到与原来    的高度.如果减小第二个斜面的倾角,小球仍会达到    高度,但要通过更长的路程.如果第二个斜面变为水平面,小球将    达到原来的高度,只能以恒定的速度一直运动下去.
(2)结论:物体的运动    力来    .
2.理想实验:伽利略设计的斜面实验虽然是想象中的实验,但它建立在    的基础上.    是科学研究中一种重要方法.
例2 [2023·深圳中学月考] 如图所示为现代人在实验室中做伽利略斜面实验时的频闪照片的组合图.实验中把小球从左侧斜面上某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示出小球在右侧斜面上运动过程中相邻的两小球间的距离依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示出小球在右侧斜面上运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等.对于这个实验,以下叙述正确的是 ( )
A.小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动状态的原因”的结论是正确的
B.小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动状态的原因”的结论是正确的
C.因为没有绝对光滑的斜面或者水平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
[反思感悟]

【要点总结】
1.理想实验是一种思维活动,虽然它是抽象思维中设想出来的,在实验室中无法验证,但它建立在可靠的事实基础上,以物理事实为依据,经过科学抽象和逻辑推理,从而深刻揭示了物理现象的本质.理想实验反映了一种重要的物理思想.
2.理想实验的意义:伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理有机地结合起来.
学习任务三  笛卡尔的补充
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
笛卡尔认为,如果没有其他原因,运动的物体将继续以          运动,既不会    ,也不会    的方向.这个补充,很明显指出了物体在非水平面上的运动也不需要力来维持.
例3 (多选)下面关于笛卡尔的说法,正确的有(  )
A.笛卡尔否定了伽利略的说法
B.笛卡尔的认识过程谈不上是科学的
C.笛卡尔对伽利略的部分观点进行了修正
D.研究对于后来牛顿的综合工作有深远的影响
学习任务四 牛顿第一定律
[教材链接] 阅读教材中的相关内容,完成下列填空:
(1)牛顿第一定律:一切物体总保持          ,直到    迫使它改变这种状态为止.
(2)惯性
①物体具有保持原来      状态或    状态的性质,叫作惯性.牛顿第一定律又叫作    .
(3)惯性是物体的固有属性,    是惯性大小的唯一量度,质量越大的物体,惯性越大,质量越    的物体,惯性越    .惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关.
例4 (多选)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是由实验得出的规律
B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D.牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持
例5 [2023·广雅中学月考] 关于物体的惯性,下列说法正确的是 ( )
A.汽车转弯后运动方向改变了,其惯性也跟着改变了
B.被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了,但其惯性不变
C.汽车静止时没有惯性,只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性
D.汽车速度越大,越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
[反思感悟]

变式1 [2023·广州六中月考] 2022年北京冬季奥运会如期举办,北京成为了世界首座“双奥城市”.冰壶比赛深受观众喜欢.冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则冰壶的惯性大小取决于 ( )                 
A.冰壶的质量 B.冰壶的速度
C.冰壶受到的推力 D.冰壶受到的阻力
[反思感悟]

【要点总结】
1.牛顿第一定律定性说明了力和运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
2.牛顿第一定律是在可靠的实验基础上采用科学的逻辑推理得出的结论.物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以牛顿第一定律不是实验定律.
1.(伽利略理想斜面实验)[2023·广东实验中学月考] 如图所示的实验中,如果没有摩擦,一个钢珠从斜面上某一高度由静止滚下,那么它必定到达另一斜面上同一高度,再把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况.如果斜面变成水平面,则钢珠滚不到同样的高度而会一直保持一种运动状态,永远运动下去.伽利略设计这个实验的目的是说明 ( )
                  
A.物体运动需要力来维持
B.物体在水平面上运动不需要外力来维持
C.没有力的作用,物体就不能运动
D.如果没有摩擦,钢珠可以运动到同一高度
2.(惯性的理解及应用)下列说法正确的是 ( )
A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大
B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,所以它的惯性也随位置的变化而变化
C.一个小球被竖直向上抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力
D.物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小
3.(牛顿第一定律的应用)[2023·兴宁一中月考] 如图所示,在水平且足够长的上表面光滑的小车上,质量分别为2m、m的A、B两个物块随车一起以2 m/s的速度在水平地面上向右做匀速运动.若某时刻车突然停下,空气阻力不计,则下列说法正确的是 ( )
A.A与B可能会相碰
B.A与B不可能会相碰,因为B的质量较小,惯性较小,B比A的速度更大
C.由于A的质量较大,惯性较大,所以A、B间的距离逐渐减小,直至A与B相碰
D.由于惯性,A、B均保持2 m/s的速度做匀速运动,所以A与B不会相碰第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
1.A [解析] 伽利略的理想斜面实验说明物体一旦运动起来就要保持这种状态,即物体具有惯性,故A正确;笛卡儿研究了运动和力的关系,对牛顿第一定律的建立做出了贡献,故B错误;伽利略最早指出力不是维持物体运动状态的原因,故C错误;亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动,故D错误.
2.C [解析] 根据实验事实(2):两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一斜面;如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,即推论(3),进一步假设若减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度,即得出推论(1),继续减小角度,最后使它成水平面,小球将沿水平面做持续匀速运动,即推论(4),故C正确,A、B、D错误.
3.D [解析] 力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生变化时,物体一定受到外力的作用,故A错;物体的惯性只和物体的质量有关,和物体的运动状态、是否受力无关,故B错;在水平地面上滑动的木块最终要停下来,是受到阻力作用,力并不是维持物体运动的原因,故C错;根据牛顿第一定律可知一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,故D对.
4.D [解析] 这句话的意思是圆物投在地上,它的运动方向不确定,向东、向西、向南、向北都可能,用棒拨动,才能使它停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,选项D正确.
5.C [解析] 惯性大小的唯一量度是质量,质量越大,则惯性越大,故A、B、D错误,C正确.
6.D [解析] 惯性是物体本身具有的一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,所以瓦片的质量越大,惯性一定越大,与初速度、时间、飞行距离等因素无关,故A、B、C错误,D正确.
7.D [解析] 伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,但没有说明力是改变物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因是由牛顿提出来的,故A错误;首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来的是伽利略,而不是牛顿,故B错误;由牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用的情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态,而不是任意情况下,故C错误;牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,即惯性定律,又指出了力是改变物体运动状态的原因,故D正确.
8.D [解析] 木块原来随小车一起向左运动,当小车突然停止时,木块在水平方向上没有受到外力的作用,根据牛顿第一定律,木块将继续向左做匀速直线运动,选项D正确.
9.A [解析] 在汽车制动时,由于车厢上的钢材有惯性,钢材继续向前运动,压扁了驾驶室,惯性只与质量有关,与运动状态、受力情况无关,选项A正确,B、C、D错误.
10.BD [解析] 原来水和小车以相同速度一起匀速运动,水突然向右洒出,有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出;②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.
11.B [解析] 小车做匀速直线运动,桌面上的小球A和B也做匀速直线运动,即速度一致,当车突然停止时,由于惯性,小球A和B仍会保持原来的运动状态不变,因此在两球还没有离开桌面前,它们的距离将不变,故B正确.
12.A [解析] 方案一中用力击打羽毛球筒的上端,球筒向下运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故A正确,B错误;方案二中球与球筒一起下落敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用羽毛球的惯性,使其从下端出来,故C错误;惯性是物体本身的属性,与速度无关,故D错误.
13.B [解析] 火车匀速行驶,在小球没有释放前,小球随着车一起运动,小球的速度等于车的速度,在小球由静止释放后,由于惯性,小球在水平方向的速度保持不变,即小球下落的过程中小球在水平方向的速度始终等于车的速度,小球一定落到B处.B选项正确.第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律建议用时:40分钟
◆ 知识点一 伽利略理想斜面实验
1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是 ( )
A.伽利略的理想斜面实验能够说明物体具有惯性
B.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动状态的原因
D.伽利略认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
2.伽利略的理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来,更能深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下:
(1)减小第二斜面的倾角,小球在斜面上仍然要达到原来的高度;
(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一斜面;
(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度;
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它为水平面,小球沿水平面做持续的匀速运动.
请按程序先后次序接列,并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序号码) ( )
A.事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)
B.事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)
C.事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D.事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)
◆ 知识点二 对牛顿第一定律的理解
3.[2023·中山一中月考] 根据牛顿第一定律分析可知 ( )
A.物体运动状态发生变化时,物体不一定受到外力的作用
B.不受外力时,物体的运动状态也会发生改变,说明物体不一定有惯性
C.水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动
D.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
4.[2023·中山纪念中学月考] 东汉王充在《论衡·状留篇》中记述了球的运动:“圆物投之于地,东西南北,无之不可;策杖叩动,才微辄停”.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力是改变物体惯性大小的原因
C.力是改变物体位置的原因
D.力是改变物体运动状态的原因
◆ 知识点三 惯性的理解及应用
5.[2023·湖北武汉二中月考] 春秋时期齐国人的著作《周礼·考工记·辀人》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有惯性.下列关于惯性的说法正确的是 ( )
A.马对车的力越大,则车的惯性越大
B.车的速度越大,则惯性越大
C.车的质量越大,则惯性越大
D.车的惯性与质量无关
6.打水漂是人类最古老的游戏之一(如图),仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平飞出,瓦片擦水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉,下列判断正确的是 ( )
A.飞出时的初速度越大,瓦片的惯性一定越大
B.飞行时所用时间越长,瓦片的惯性一定越大
C.飞出去的距离越长,瓦片的惯性一定越大
D.瓦片的质量越大,惯性一定越大
7.[2023·信宜中学月考] 下列说法中正确的是( )
A.伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来
C.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
8.如图所示,木块放在上表面光滑的小车上并随小车一起沿水平面向左做匀速直线运动.当小车遇到障碍物而突然停止运动时,车上的木块将 ( )
A.立即停下来
B.立即向前倒下
C.立即向后倒下
D.仍继续向左做匀速直线运动
9.在一次交通事故中,一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是 ( )
A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,钢材继续向前运动,压扁驾驶室
B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动
C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动
D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动
10.(多选)在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是 ( )
A.小车可能匀速向左运动
B.小车可能向左运动突然加速
C.小车可能向左运动突然减速
D.小车可能向右运动突然减速
11.[2023·山东莱阳一中月考] 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两小球放在固定于小车内的光滑桌面上,两球相距为x,与车一起做匀速直线运动.如果突然刹车,在两球均未离开桌面的情况下,两球的间距将 ( )
A.逐渐增大 B.保持不变
C.逐渐减小 D.无法确定
12.[2023·广州期中] 如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端;方案二:手持球筒,使球与球筒一起下落敲击水平面.假设球筒与水平面碰后速度立即变为0.下列说法正确的是( )
A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0,其惯性随之消失
13.[2023·深圳中学月考] 在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球 ( )
A.可能落在A处
B.一定落在B处
C.可能落在C处
D.以上都有可能

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