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第八章 运动和力
第1节牛顿第一定律
教材考点梳理
实验：探究阻力对物体运动的影响
1.实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板等。
2.实验步骤：
每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，观察并记录小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离。
3.实验方法：
（1）控制变量法：
A.控制小车刚到水平面时的速度相同。（怎样控制：“三个同一”）
B.改变小车在水平面上所受阻力大小。
（怎样改变：改变接触面的粗糙程度）
（2）转换法：通过比较小车在水平面上运动距离的远近来比较阻力对小车速度变化的影响。
（3）理想实验法：（实验加推理）
4.实验表格及现象：
表面材料 小车所受阻力 小车运动距离 小车速度减小快慢
毛巾 最大 短 快
棉布 较大 较长 较慢
木板 较小 最长 最慢
5.实验结论：
平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。
6.实验推论：
如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度做匀速直线运动。
二、牛顿第一定律
1.定律内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.对定律的理解：
（1）适用范围： 自然界中所有物体。
（2）成立条件：没有受到外力作用。包含两层含义：
A.确实没有受到外力作用。
B.物体受到平衡力作用。
（3）结果运动状态：
总保持静止状态或匀速直线运动状态（二者必具其一）。
（4）定律实质说明了力和运动的关系：
力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因。
（5）定律的得出：
牛顿在伽利略等科学家的基础上，通过大量实验，推理抽象概括而来。（理想实验法）
三、惯性
1.定义：一切物体都具有保持运动状态不变的性质，叫惯性。
2.对惯性的理解：
（1）惯性是物体的一种属性，一切物体在任何情况下都有惯性。
（2）惯性大小只与物体的质量有关：质量越大，惯性越大。
惯性与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
（3）惯性不是力，应该说“有惯性”，而不能说“受到惯性”。
3.惯性定律：牛顿第一定律又叫作惯性定律。
它揭示了物体不受力时遵循的运动规律 。
4.惯性的利用和防止：
（1）利用惯性：
A.拍打衣服可除去灰尘。（利用灰尘的惯性）
B.汽车快进站时，提前关闭油门。（利用汽车的惯性）
C.跳远运动员助跑。（利用人的惯性）
D.体育课上，投掷实心球。（利用实心球的惯性）
E.离开枪膛的子弹继续飞行。（利用子弹的惯性）
（2）防止惯性：
A.乘坐汽车时，乘客要系安全带。（防止乘客的惯性）
B.车辆行驶时，要保持车距。（防止汽车的惯性）
C.包装易碎制品时，要垫上很厚的泡沫。（防止易碎制品的惯性）
重难点突破
1．（2023山西）在小伟创作的一部科幻小说中，描述了这样的场景：为了探索未知世界，小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云，空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象，假如燃料燃尽，飞船将会______________。你的理由是______________。（答案合理即可）
2．（2023江苏苏州）两端开口的玻璃管，下端套有扎紧的气球，管中装有适量水，处于竖直静止状态（图甲）。手握管子突然_________（向上/向下）运动时，气球突然变大（图乙），此时手对管子竖直向上的力_________（大于/等于/小于）管子总重，该现象的产生是由于_________具有惯性。
3．（2023江苏无锡）如图所示，在探究阻力对物体运动的影响时，每次让小车从斜面的 处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度，小车在水平面运动时，所受的 和支持力是一对平衡力，先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，通过比较小车在水平面上运动的 来比较阻力对物体运动的影响。

4．（2023福建）如图，小华利用家中物品做实验，他将玻璃杯放在桌布上，然后猛地将桌布从桌面抽出时，玻璃杯几乎不随桌布运动，请用物理知识说明玻璃杯不随桌布运动的理由。

5．（2023安徽）如图所示，汽车上配有安全带和头枕，司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，对乘车人员起主要保护作用的分别是（　　）
A．头枕、头枕 B．安全带、安全带
C．安全带、头枕 D．头枕、安全带
6．（2023江苏连云港）用力将足球踢出，足球在空中运动了一段时间后落向地面，继续向前滚动，最终停止。下列说法正确的是（ ）
A．足球最终停止，是因为没有受到力的作用
B．足球运动得越来越慢，是因为惯性越来越小
C．足球在空中飞行的过程中，运动状态一定改变
D．足球离开脚后继续运动，是因为受到了惯性的作用
7．（2023湖北潜江、天门、仙桃、汉江）端午节来临，江汉平原各地纷纷举办龙舟大赛如图。下列说法正确的是（ ）
A．鼓面对鼓槌的弹力是由鼓槌的形变产生的 ，
B．船桨划水的力越大，水对船桨的力也越大
C．龙舟所受重力的方向是垂直向下的
D．龙舟到达终点不能立即停下来，是因为惯性的作用
8．（2023山东泰安）2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛，中国选手全红婵发挥完美获得冠军。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是（　　）
A．起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用
B．起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
C．起跳上升过程中，若运动员所受的力全部消失，她将做匀速直线运动
D．从最高点到入水前的过程中，运动员的惯性增大
参考答案
1.【答案】以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动 见解析
【解析】宇宙空间空荡荡的，没有空气，没有重力，燃料燃尽，飞船所受的外力为0，将会以此时的速度做匀速直线运动。
2.【答案】向上 大于 水
【解析】手握管子突然向上运动时，由于惯性，管内水保持原来状态静止，但相对管子向下运动，进入气球，所以气球突然变大。
管子突然向上运动时，由力与运动关系知，管子所受合力向上，故此时手对管子竖直向上的力大于管子总重。
手握管子突然向上运动时，气球突然变大。管子受力运动，管内水保持原来状态静止，该现象的产生是由于水具有惯性。
3.【答案】 相同高度 重力 距离
【解析】[1]探究阻力对物体运动的影响时，应控制小车到达水平面时的初速度相同，所以让小车从斜面的相同高度处由静止释放。
[2]小车在水平面运动时，受到重力作用在小车上，受到的支持力也作用在小车上，两个力大小相等，方向相等，作用在同一条直线上，所以小车受到的重力和支持力是一对平衡力。
[3]实验中运用转换法，将阻力对物体运动的影响转换为小车在水平面上运动的距离，所以通过比较小车在水平面上运动的距离来比较阻力对物体运动的影响。
4.【答案】见解析所示
【解析】玻璃杯与桌布原来处于静止状态，桌布受力被抽出，玻璃杯由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以玻璃杯几乎不随桌布运动。
5.【答案】D
【解析】小车突然加速时，车速变大，人由于惯性要保持原来的运动状态，人的头部会向后仰，“头枕”对人有保护作用；当汽车紧急刹车时，人的下半身随车静止，而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾，所以需要系安全带以保证安全。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6.【答案】C
【解析】A．足球最终停止，足球处于平衡状态，受到平衡力的作用，故A错误；
B．惯性的大小与质量有关，足球运动得越来越慢，其质量不变，惯性不变，是因为受到阻力的作用，故B错误；
C．足球在空中飞行过程中，运动的速度或方向发生了改变，运动状态一定发生改变，故C正确；
D．足球离开脚后继续运动，是因为足球具有惯性，惯性是物体的一种特性，惯性不是力，不是说受到惯性的作用，故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】A．鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓面受到鼓槌击打，发生弹性形变，由于要恢复原状而对鼓槌产生的力，故A错误；
B．船桨往后划水，龙舟前进，船桨对水的力等于水对船桨的力，这两个力是一对相互作用力，大小相同，故B正确；
C．重力的方向竖直向下，而不是垂直向下，故C错误；
D．停止划桨后，龙舟还会继续前进一段距离，是因为龙舟具有惯性，由于惯性不是力，所以不能说是惯性的作用，故D错误。
故选B。
8.【答案】C
【解析】A．由于力的作用是相互的，所以当起跳时，运动员对跳台施加了力，反过来，跳台对运动员也有力的作用，故A错误；
B．运动员离开了跳台，运动员只受重力，起跳后能继续向上运动，是运动员具有惯性的原因，故B错误；
C．起跳上升过程中，运动员速度不为零，若运动员所受的力全部消失，这时没有力改变运动员的运动状态，将做匀速直线运动，故C正确；
D．惯性只与质量的大小有关，与运动员的运动状态无关，从最高点到入水前的过程中，运动员的质量不变，惯性不变，故D错误。
故选C。

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