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寒假预习学案（4） 牛顿第一定律 惯性
一、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律的内容是：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．
理解牛顿第一定律，应注意从如下四个方面理解：
1“一切”，说明该定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊现象．
2“没有受到外力作用”，是指定律成立的条件，同时“没有受到外力作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况．实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的，二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果．
3“总”，指的是总是这样，没有例外．
4“或”，指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果不受外力作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态．
注意：
①由牛顿第一定律可知：一切物体都有保持运动状态不变的性质；说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何外力时，将保持匀速直线运动状态，因此，我们应当切记“力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”．
②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的， 但由此推出的结论，经实践检验是正确的．
③在对牛顿第一定律的推理过程中，一共做了三次实验，让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变越慢，也就是小车滑的距离越远．实验时必须保证其他的实验条件相同，而只改变三次 滑行表面的粗糙程度，让小车从同一高度的斜面上滑下的意思就是让小车进入平面时的速度相同．
2、亚里士多德的错误观点
亚里士多德认为：马拉车，车向前运动，马不拉车，车就停止运动，由此说明力是维持物体运动的原因．
亚里士多德的这一错误观点统治了人民二千多年，下面我们来分析其错误观点．
马拉车，车向前运动，车受到了马对它的拉力作用，但此时，如果我们对车受力分析的话，车在水平方向除受到马对它的拉力作用外，还受到地面对车子的阻力作用，也就是我们后面要讲的摩擦力， 当撤去拉力后，我们会发现车子并不是立即停下来，而是通过一段路程后才停止运动，这是什么原因呢 因为车子在阻力作用下车速才越来越小，最终停止，若车子不受阻力作用，那么它将保持匀速直线运动一直运动下去，在这种状态下，车子的运动并没有力去维持，因此可见，物体的运动并不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的原因．
本节学习的重点是理解牛顿第一定律，并提高自己的逻辑推理能力和科学想象能力．学习的难点是运用理想化实验和科学推理宋抽象概括出牛顿第一定律．
这部分知识主要是以填空题、选择题二种形式出现，无论以哪种形式出现，考查内容大致有两种： 一种考查由受力情况知运动状态，一种考查由运动状态知受力情况．
例 1 正在运动着的物体，若受到的一切力都同时消失，那么它将： （ ）
A．立即停止 B．改变运动方向
C．先慢下来，然后停止D．做匀速直线运动
分析：此题研究的情况是一种理想的情况．根据牛顿第一定律可知，若受到的一切力都同时消失的时候，正在运动着的物体将做匀速直线运动．
答案：D
例 2 用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将： （ ）
保持原来的圆周运动状态
保持绳断时的速度作匀速直线运动C．小球运动速度减小，但保持直线D．以上三种都有可能
分析：原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑的水平方向上就没有再受力了，因此，小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动．
答案：B
例 3 下列说法正确的是： （ ）
物体不受力作用就一定静止
物体不受力作用就一定作匀速直线运动C．物体受力才能运动
D．运动的物体，不受外力作用，它将作匀速直线运动
分析：牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动，说明物体可以有两种表现状态，同时也说明物体不受外力作用时也能运动．
答案：D
二、惯性
1、定义：物体保持运动状态不变的性质叫做惯性，也就是静止物体有保持静止的性质，运动物体有保持运动的性质．
注意：
①一切物体都具有惯性．一切物体是指无论是固体、液体，还是气体；无论物体质量大或小；无论是静止还是运动；无论受不受力都具有惯性．
②惯性是由物体质量决定的，质量越大，惯性越大，与外力、运动状态无关．惯性是自然界中一切物体固有属性．
2、惯性与惯性定律的区别
惯性是指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，一切物体都具有惯性．惯性与物体是否受外力，处于何种状态无关．
而惯性定律即牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时，由于具有惯性而表现出来的一种运动规律，它的实质是说明力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因．
3、惯性现象
惯性现象我们经常遇到，例如当汽车突然起动时，车上乘客的脚已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒，反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倒．这种现象，就是惯性现象．
在回答有关惯性现象的问题时，应注意如下几点：
确定研究对象
此物体原来处于什么运动状态
此物体由于受到外力作用，将改变原来的运动状态，若不受外力作用，则将保持原来的运动状态
惯性是物体的一种属性，它不是力．力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必然要涉及到两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用．惯性是每个物体都有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小没有方向，因此把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”都是错误的． 例如：拍衣服可以去掉衣服上的灰尘，是什么缘故
答：因为衣服和灰尘原来都保持静止，当拍衣服时，衣服受到外力的作用，由静止状态变为运动 状态，而灰尘由于惯性，仍保持静止状态，两者分开，灰尘就掉下来了．
本节学习的重点是对惯性的理解和认识，学习的难点是对惯性的理解以及运用惯性知识来解释现
象．
这部分知识主要是以填空题、选择题和问答题三种形式出现，无论以哪种形式出现，考查内容大
致有两种：一种考查惯性是一切物体固有的属性，它与物体是否受外力，处于何种状态无关．另一种考查根据惯性来判断物体状态的变化．
例 1 我国规定，小汽车前排必须装有保险带，它是用来防止汽车的 （ ）
A． 高速行驶 B．且快速起动
C．紧急刹车 D．上述各项都能防止
分析：保险带是系于前排驾驶员或乘客胸前的弹性带，当行驶汽车急刹车时，汽车迅速停止，人由于惯性将保持向前运动，保险带作用可以保护驾驶员或乘客不致过猛前冲被撞．
答案：C
例 2 行走的人被石块绊一下会向前跌倒，下述分析中正确的是 （ ）
A．人的上半身有惯性，下半身没有惯性B．由于石块作用而改变了人的运动
C．人由于惯性保持向前，石块作用脚时，使脚运动变慢D．以上说法都正确
分析：人以一定速度前进，当脚绊到石块时，脚受力改变运动状态，突然停止．由于人有惯性， 他要保持原来的运动状态．这样，人的上身继续向前运动，致使向前跌倒．
答案：C
例 3 关于惯性，下列说法中正确的是 （ ）
A．物体速度大时惯性大B．静止时物体没有惯性
C．物体运动状态改变时，惯性也随之改变D．一切物体都有惯性
分析：惯性是一切物体都具有的一种属性，而且惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态和是否受力等都是无关的．物体的速度有大小，只有表明它的运动状态有不同，不是表明惯性的大小．要判断一个物体惯性大小，只需判断它的质量大小即可．关于物体有无惯性，则完全是一种错误提法，因为有物体存在，它就有惯性．因此 A、B、C 三个选项都是错误的．
答案：D
例 4 工人用铲子向炉膛内送煤时，铲子并不进入炉膛，而煤却能飞进炉膛，这是为什么
分析：对这个惯性题的解释可从三步骤人手．首先分析煤的原来运动状态，接着分析送煤过程中发生了什么变化，最后由于惯性，煤离开铲子后要保持原来的运动状态．按这样的分析思路，可以解决各种惯性说理题．
答案：铲子装上煤后，工人用铲子向炉膛口送煤时，铲子和煤都向膛口运动，当它们到达膛口前 时，工人抓住铲子让它停止运动，而铲子上的煤由于惯性要保持原有向前运动的状态，于是就离开铲子飞进了炉膛．
例 5 子弹从枪口射出后，能在空中继续飞行，这是因为子弹 （ ）
A．受火药燃烧后产生的推力 B．受到惯性力作用C．具有惯性 D．惯性大于受到的阻力
分析：子弹在枪膛内，受到火药燃烧后产生的高温高压气体的推力，由静止变为运动，且以很大的速度从枪口飞出，当子弹在空中飞行时，它已经与火药燃气脱离接触，不再受推力作用．选项 A 错误，惯性力是主观臆造的一个力，实际不存在，选项 B 也是错误的．子弹具有惯性，所以能继续向前运动，选项 C 正确，惯性不是力，根本不能跟力比较大小，选项 D 也是错误的．
答案：C
练习：
一、选择题
下列说法错误的是 （ ） A．力能使物体由静止变为运动 B．要使物体由慢变快，必须要对物体施力C．物体在光滑水平面上运动不需要对它施力D．没有力作用在物体上，物体会停下来
关于力的作用效果，下列说法错误的是 （ ） A．改变物体的形状 B．改变物质的状态 C．改变物体的速度大小 D．改变物体的运动方向
关于伽利略的理想实验，下列叙述不正确的是 （ ） A．这个实验是想象的，不可能真正做出来 B．这个实验虽然是想象的，但在科技高度发达的今天是完全可以做出来的C．通过对这个理想实验的分析、推理，可以揭示更深刻的自然规律 D．一个物体不受外力作用时，该物体将保持匀速直线运动或静止状态
即使在冰面上滑动的石块，最后还会停下来 （ ）
没有力对它作用 B．冰面还不够光滑
C．向前冲力逐渐减 D．石块的惯性逐渐变小
物体不受外力作用,则该物体 （ ）
一定做匀速直线运动 B．一定静止
C．运动状态可能发生改变 D．可能做匀速直线运动，可能静止 6．一个正在做匀速圆周运动的物体，假如它所受的力全部消失，则该物体将 （ ）
A．立即停下来 B．速度逐渐减小C．仍做匀速圆周运动 D．做匀速直线运动
正在运动着的物体，如它受到的外力都突然全部消失，那么它将 （ ）
A．慢慢停下来 B．立即停下来 C．匀速直线运动 D．都有可能8．下列说法正确的是 （ ）
A．物体的速度越大，受到的力也越大 B．若物体不受力的作用，它肯定静止 C．要维持物体运动，必须对物体施加力 D．若运动的物体不受任何力的作用，它必定做匀速直线运动
关于惯性，下面说法中正确的是 （ ） A．静止的物体没有惯性，运动的物体有惯性B．物体的运动速度越大，惯性越大 C．物体不受力时才有惯性 D．一切物体都有惯性
下列事例中，用惯性来解释的是 （ ） A．用脚踢足球，足球由静止变运动 B．关闭了发动机后的汽车，越来越慢，最后停下来C．用力拉弹簧，弹簧伸长 D．用力拍打衣服，尘土飞离衣服
匀速上升的飞机下面用绳吊着一个物体，当绳子突然断开的瞬间，这物体将会 （ ）
A．一直下降 B．先上升后下降 C 一直上升 D．先下降后上升12．在匀速直线运动的汽车里，竖直向上抛出一个小球，小球落下时，将会落在 （ ）
A．原来的抛出点 B．抛出点的正前方 C．抛出点的旁边 D．抛出点的正后方13．在水平匀速直线飞行的飞机上，自由落下一颗炸弹 A，相隔一秒后又自由落下一颗炸弹 B．若不
计空气阻力，则在两颗炸弹落地之前 A 将在 （ ）
A．B 的前下方 B．B 的前方 C．B 的正下方 D．B 的后下方
坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时对人造成的危害 （ ）
A．车速太快 B．车速太慢 C．紧急刹车 D．突然起动15．人从行驶的车上跳下来后，很容易摔倒，下面是对这种现象的解释：
①人的脚着地后受到地面摩擦力作用而停下来；
②人的上身由于惯性还要保持原来的运动状态；
③人向车行驶的方向摔倒；
④从行驶的车上跳下的人原来与车共同处于运动状态．解释这个现象的合理顺序是 （ ）
A．①②③④ B．②③④① C．③④①② D．④①②③
二、填空题
如图所示实验中，
①要用同一小车，且每次实验都让小车从同一高度滑下，目的是使小车在三种表面上运动时的 ；
②实验的现象是小车在三种表面上运动的 ，分析其原因可知，小车在运动过程中受到的 不同．
意大利科学家伽利略对类似上述的实验进行了分析，认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度 ，运动的路程就会越
进一步推理得出：如果表面绝对光滑，物体受到阻力为零，它的速度将不会 并且将永远 ．
英国科学家 总结了前人的研究成果，概括出一条重要
定律：一切物体在 总保持 状态或 状态．这就是著名的
．
我们把 叫惯性， 都有惯性．
惯性和惯性定律不同之处在于： 是描写物体的运动规律， 是描写物体本身的性质； 成立是有条件的，而 是任何物体都具有的．
铅球掷出后能继续向前运动是因为铅球 ；铅球在空中做曲线运动，是因为受到
；假如铅球离开手后不再受力作用，那么它将做 运动．
在前进的汽车上，当汽车的运动 时（填“变快”或“变慢”），乘客由于 而前倾．
两个小车，一个为光滑的表面，一个为粗糙表面，分别立放一块长方体木块，木块随小车一起运动，当小车突然停止时，图（a）中你看到的现象是 ，其原因是 ；图
（b）中你看到的现象是 ，其原因是 ．
在一个光滑水平面上，一人用绳子拉着质量是 10kg 的小车做直线运动，拉力沿水平方向，大小是
100N，当小车的速度达到 6m／s 时，绳子突然松脱，这时小车在水平面上做 运动， 小车的速度是 ．

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