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第三讲：牛顿第一定律、力和运动的关系
知识点睛：
牛顿第一定律（又称惯性定律）
内容：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．
静止状态是指物体在一段时间内相对地面速度为零.上抛到最高点的小球速度为零，但不是静止状态．
力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．
牛顿第一定律不是由实验直接证明出来的；而是在实验的基础上推理出来的．
牛顿第一定律的相关实验
实验器材：完全相同的斜面，水平方向分别铺上毛巾、棉布、木板．
实验步骤：将同一小车分别从同一斜面、同一高度由静止释放，小车在水平方向停止的最终位置如图所示．
实验现象：平面越光滑，小车运动距离越远．
实验结论：小车受到的阻力越小，小车的运动状态改变的越缓慢．
实验推论：如果运动的物体不受力（或水平面光滑时），小车将保持匀速直线运动．
小车放置同一高度由静止释放的目的：保证其每次到达水平面时具有相同的初速度．
惯性
定义：惯性是物体保持原来的运动状态不变的特性．
牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时，由于惯性而表现出来的一种运动规律，所以牛顿第一定律也叫惯性定律．
惯性的大小
质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．
惯性只与质量有关，与运动速度和受力情况无关．
惯性描述的注意事项
一切物体都具有惯性．
惯性不是力，不能说“惯性作用”，也不能说“受到惯性”．只能说“由于惯性”或者“具有惯性”．
惯性不同于惯性定律，惯性定律是牛顿第一定律．
惯性现象解题思路分解
说明一切物体皆具有惯性．
说明物体原来的运动状态．
说明物体的哪个部分受到什么力而改变运动状态．
说明物体的其余部分由于惯性保持原来的运动状态．
得到结论．
物体的平衡状态及其处于平衡状态的条件
平衡状态是指运动状况不再发生改变的状态，即速度方向和速度大小不再发生改变的状态，包括静止和匀速直线运动．
处于平衡状态的条件是物体不受力或所受到的合力为零，此时物体受到的力称为平衡力．
二力平衡和相互作用力
二力平衡是指一个物体只受到两个力作用而处于平衡状态．物体此时受到的这对力称为一对平衡力．
二力平衡的特点：两个力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上．
平衡力和相互作用力
相同点：大小相等，方向相反，作用在同一直线上；
不同点：平衡力作用在同一物体上，相互作用力作用在不同物体上．
运动和力的关系
物体处于平衡状态，则物体所受到的合力为零或不受力．
物体做加速直线运动，则物体所受到的合力与速度方向同向．
物体做减速直线运动，则物体所受到的合力与速度方向相反．
物体做曲线运动，则物体所受合力与速度方向不共线．
火眼金睛：
判断以下结论是否正确：
踢出去的足球不再受到踢力的作用，速度越来越慢，说明力是维持物体运动的原因（ ）
物体在不受外力时，一定处于静止状态或匀速直线运动状态（ ）
任何物体都具有惯性（ ）
跳远时助跑是为了增大身体的惯性（ ）
公共汽车紧急刹车时，乘客会前倒，说明乘客有惯性，而汽车没有惯性（ ）
刹车后汽车很快停下来，是因为摩擦力克服了惯性（ ）
踢出去的足球能够继续运动，是因为受到了惯性的作用（ ）
速度为零的物体一定处于静止状态（ ）
物体运动状态改变，一定受到力的作用（ ）
物体受到力的作用，运动状态一定改变（ ）
受到平衡力的物体一定处于静止状态（ ）
处于静止状态的物体所受到的力一定是平衡力（ ）
静止的物体一定处于二力平衡状态（ ）
物体所受合力为零，运动状态一定不会发生改变（ ）
在斜坡上静止的汽车，受到的力一定不可能平衡（ ）
竖直向上抛出后的排球，在空中向上运动的过程中受到的合力方向向上（ ）
物体的速度越大，受到的力也越大（ ）
某物体水平向右运动，则该物体一定受到水平向右的力（ ）
在空中匀速直线飞行的飞机受到的合力与重力平衡（ ）
（多选）牛顿第一定律说明了（ ）
A．力是维持物体运动的原因 B．力是改变物体运动状态的原因
C．物体在不受力的情况下，最终将保持静止 D．一切物体都具有惯性
小车在大小为5N的水平拉力的作用下，沿光滑水平地面做直线运动；若撤去拉力，小车将（ ）
A．静止或匀速直线运动 B．速度减慢，最后保持静止
C．可能变速直线运动 D．一定是匀速直线运动
运动员跑到终点后，不能立即停下来．这是因为（ ）
A．运动员受到惯性力的作用 B．运动员的惯性大于阻力
C．运动员具有惯性 D．运动员受到摩擦力的作用
如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动．当车突然停止运动，则两小球（设车无限长，其他阻力不计）（ ）
A．一定相碰 B．一定不相碰
C．若m1＞m2，则肯定相碰 D．无法确定是否相碰
如图所示，升降机以1m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500N．下列说法中正确的是（ ）
A．升降机静止在十楼时，升降机对人的支持力小于500N
B．升降机以1.5m/s速度匀速上升时，升降机对人的支持力大于500N
C．升降机以2m/s速度匀速下降时，升降机对人的支持力等于500N
D．升降机以1m/s速度匀速下降时，升降机对人的支持力小于500N
（多选）有一茶杯静止在水平桌面上，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．桌面对茶杯的支持力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
B．茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
C．桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
D．桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对相互作用力
秋千荡到最高点时，如果受到的力全部消失，下列猜想正确的是（ ）
A．保持静止状态 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．做匀速圆周运动
（多选）某物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动．若这对平衡力中的某一个力突然减小，则这个 运动物体（ ）
A．速度可能变小 B．速度可能变大
C．可能做曲线运动 D．速度可能保持不变
某人在车后用80N的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，突然发现车辆前方出现情况，他马上 改用l20N的水平拉力使车减速，在减速的过程中阻力保持不变，此时车受到的合力大小为( )
A．40N B．80N C．20N D．200N
如图所示，圆柱体A的重力为120N，放置在水平地面上，手握住绳子用50N的力竖直向上拉．
(1) 此时圆柱体A受到的重力和绳子的拉力的合力大小为多少？
(2) 圆柱体A受到的合力为多少？
(3) 手握住绳子用120N的力竖直向上拉时，圆柱体A的运动状态如何，为什么？
能力提升
物体具有保持____________________的特性叫做惯性．惯性大小与__________有关，与速度_________（填“有”或“无”）关．小球踢出去后，由于__________，不能立即停止前进；由于受到__________，小球会越来越慢，最后停了下来．
锤头松了，将锤柄在石墩上撞击几下，松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了__________（填“锤头”或“锤柄”）的惯性．用手拍掉衣服上的灰尘，这是利用了__________（填“手”、“衣服”或“灰尘”）的惯性．匀速上升的观光气球上掉落一个小沙袋，小沙袋脱落后将______________________________（描述运动状态）．
物体运动的平衡状态包括____________________和____________________；物体处于平衡状态时受到的所有力称为__________；若物体只受两个力而处于平衡状态，这两个力称为__________，二力平衡的特点是：__________________________________________
______________________________________________________________________.
行驶的汽车在水平方向上受到牵引力和阻力的作用，当牵引力大于阻力时，汽车的速度将__________（填“变大”、“变小”或“不变”），当牵引力小于阻力时，汽车的速度将__________（填“变大”、“变小”或“不变”），当牵引力等于阻力时，该车的速度将__________（填“变大”、“变小”或“不变”）．
如左下图所示，使用弹簧测力计测量钩码的重力时，当弹簧测力计处于静止时，钩码对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对钩码的拉力是一对__________力，这一对力的特点是：大小__________、方向__________、作用在__________物体上，作用在同一直线上；此时钩码的重力和____________________是一对平衡力，这一对力的特点是：大小__________、方向__________、作用在__________物体上，作用在同一直线上.
如右上图所示实验装置,甲的质量为800g，乙的质量为0.3kg，静止时绳子对乙的拉力为__________N，此时甲所受到的合力为__________N，若在乙的下方施加一个大小为1N的竖直向上的力，此时地面对甲的支持力大小为__________N．（g＝10N/kg）
关于牛顿第一定律，以下说法正确的是（ ）
A．它是通过理论推导出来的
B．实验时选用优质的材料，一定能直接证明该定律
C．它是可以通过实验来进行验证的
D．它是以实验事实为基础，通过猜想、推理而归纳出来的
下面关于惯性的说法正确的是（ ）
A．静止的物体没有惯性，运动的物体有惯性
B．匀速运动的物体有惯性，变速运动的物体没有惯性
C．质量大的物体有惯性，质量小的物体没有惯性
D．一切物体在任何状态下都有惯性
一辆汽车分别以6m/s和4m/s的速度运动时，它的惯性大小（ ）
A．一样大 B．速度为4m/s时大
C．速度为6m/s时大 D．无法比较
如图所示，装有适量水的玻璃杯口放上硬纸片，再将鸡蛋放在硬纸片上，用手指突然弹去硬纸片，产生的结果是（ ）
A．鸡蛋随纸片一起运动
B．纸片、鸡蛋和杯一起倒下
C．纸片弹出，鸡蛋落人杯内水中
D．纸片弹出，鸡蛋和杯不动
一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是（ ）
① 列车突然向右启动 ② 列车突然向左启动
③ 列车向右运动时突然刹车 ④ 列车向左运动时突然刹车
A．①或② B．①或③ C．②或③ D．②或④
（多选）下列描述中与惯性有关的是（ ），利用惯性的是（ ），防止惯性带来危害的是（ ）
A．汽车刹车后，车继续向前运动的过程
B．跳远运动员起跳后，在水平方向上运动的过程
C．汽车刹车时，乘客向前倾倒
D. 苹果从树上落下来，速度越来越快
E．火车启动后，速度越来越大
F．从枪口射出的子弹在空中飞行，并击中目标
G．汽车上装有安全带
下列四幅图中的力是一对平衡力的是（ ）
空降兵某团进行跳伞训练，伞兵打开降落伞后在空中匀速直线下降时，人自身重 700N，伞和其他装备共重100N，则他们受到的阻力大小是（ ）
A．100N B．700N
C．800N D．600N
小明用l50N的水平力推着重500N的小车在水平地面上匀速直线运动，则（ ）
A．小车对地面的压力是l50N B．小车所受合力为350N
C．小车受到的阻力是150N D．地面对小车的支持力是150N
如图所示，物体P与Q叠放在一起，静止在水平地面上．下列各种力中，属于平衡力的是（ ）
A．P受到的重力和Q对P的支持力
B．Q受到的重力和地面对Q的支持力
C．P对Q的压力和Q对P的支持力
D．Q对地面的压力和地面对Q的支持力
在研究阻力对物体运动的影响实验中，相同的小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，接着在材料不同的水平面上继续运动，分别停在不同位置，如图所示．
要使小车从斜面的同一高度由静止自由滑下的目的是：_________________________
______________________________________________________________________．
通过实验得出的结论是：平面越光滑，小车运动的距离越__________，这说明小车受到的阻力越小，速度减小的越__________．
从这个实验可以推理得出：如果物体不受力，它将____________________________．
课后巩固
关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．力是维持物体运动的原因 B．物体只要运动就需要力的作用
C．力是改变物体运动状态的原因 D．物体受到力的作用，运动状态一定改变
下列事例中，能避免惯性产生危害的是（ ）
A．离垃圾箱一段距离扔果核，果核也能飞进垃圾箱
B．让磁体离铁屑有一段距离，也能把铁屑吸引过来
C．行驶的汽车离障碍物一段距离，就要提前刹车
D．跳远运动员跳远前助跑
在一艘做匀速直线运动的游轮上，某同学朝各个方向用相同的力进行立定跳远，则下列说法中正确的是（ ）
A．朝与游轮运动方向一致跳的最远 B．朝与游轮运动方向相反跳的最远
C．朝与游轮运动方向一致跳的最近 D．朝各个方向跳都一样远
（多选）下列关于运动和力的说法中正确的是（ ）
A．将锤柄在石墩上撞击几下，松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了锤柄的惯性
B．竖直向上抛出后的排球，在空中向上运动的过程中受到的合力方向向上
C．踢出去的足球还能在水平地面上继续运动，是因为足球具有惯性
D．物体的运动状态发生改变，该物体一定受到力的作用
如图所示，“奔马”模型的后蹄能稳稳地站立在手指上，下列分析正确的是（ ）
A．“奔马”受到的重力与手指对它的支持力是一对平衡力
B．“奔马”受到的重力与它对手指的压力是一对平衡力
C．“奔马”对手指的压力与手指对它的支持力是一对平衡力
D．“奔马”受到的重力与它对手指的压力是一对相互作用力
小明同学在学习了运动和力的知识后有了以下的认识，其中正确的是（ ）
A．如果两个力的大小相等、方向相同，则这两个力的作用效果一定相同
B．推出去的铅球能继续在空中飞行，是由于铅球受到惯性的作用
C．静止在水平课桌上的饮料瓶一定受到平衡力的作用
D．如果运动的物体不受外力作用，它将慢慢停下来
如图所示，小车处在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮与钩码相连，在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动．若突然剪断轻绳，则小车（ ）
A．将继续向前匀速运动
B．将运动的越来越慢
C．将立即停止运动
D．受的摩擦力将越来越大
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做__________．一切物体在没有受到力的作用时，总保持__________状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律．行驶的汽车突然刹车时乘客会向前倾倒，这是因为乘客具有__________．
静止在桌面上的物理书受到的__________力和__________力是一对平衡力．
在探究“二力平衡的条件”的实验中：
实验装置如图所示．实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系．实验中，小车应该处于____________________状态．
实验中，通过调整__________来改变F1和F2的大小．
实验中，保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一定角度，松手后，小车将_____
______________________________．

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