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8.1 牛顿第一定律
知识点梳理
一、牛顿第一定律
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。
解释 （1）“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。 （2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确定没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况（实际上，不受任何力的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力的作用时的作用效果。 （3）“总保持”表面物体不受力时只有这两种状态，要改变这两种状态物体必须受到力的作用。 （4）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
内涵 （1）力与运动的关系：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。 （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，通过进一步的推理而概括出来的。或者说，牛顿第一定律是由实验结合科学推理得出来的，它无法由实验验证。
二、惯性
定义 物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性。
理解 （1）惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。 （2）惯性是物体本身的一种属性。 （3）一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。 （4）惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。 （5）惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。
利用与防止 （1）防止惯性的现象：汽车安装安全气囊，汽车安装安全带等。 （2）利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩，拍打衣服可除尘等。
三、探究阻力对物体运动的影响
实验目的 探究阻力对物体运动的影响
实验装置
设计实验 取一辆小车，使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上。每次水平面表面的粗糙程度都不同，第一次在水平面上铺毛巾，第二次换成棉布，第三次去掉所铺棉布，比较小车每次在水平面上的运动情况有什么不同。
实验现象 按以上设计进行实验，实验现象如图所示，并将实验的结果填在下表中． 接触面小车受到阻力的大小小车运动的距离毛巾最大最短棉布较大较短木板最小最长
现象分析 小车分别滑过毛巾、棉布、木板表面时，由于毛巾表面最粗糙，阻力最大，使小车很快就停下来，运动的距离最短；而木板表面最光滑，阻力最小，小车运动的距离最长。通过小车在不同表面运动的距离不同，说明小车受到的阻力越小，速度改变越慢，小车越不容易停下来。
实验结论 平面越光滑，小车运动的距离越大，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
实验推理 如果水平面表面绝对光滑，小车受到的阻力为0，速度不会减小，小车将以恒定不变的速度运动下去。
练习题
一、选择题
1．下列描述中，物体运动状态没有发生改变的是（　　）
A．苹果从树上自由下落 B．罚点球时，足球由静止变为运动
C．汽车在水平公路上沿直线匀速行驶 D．小孩和秋千一起来回运动
2．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是牛顿在伽利略“理想实验”的基础上，把实验和逻辑推理结合起来总结出来的规律
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时，才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时，才具有惯性
3．因为高速行驶的汽车在遇到紧急情况时不能立即停下来，所以公路上一般都设有汽车的限速标志，以提醒司机注意交通安全。运动的汽车不能立即停下来，是由于（　　）
A．汽车具有惯性 B．汽车受到了惯性
C．速度越大，汽车的惯性增大 D．汽车具有惯力
4．在北京冬奥会上，我国运动员取得了优异的成绩，图所示是冠军获得者苏翊鸣比赛中的英姿，他在空中下落过程中，若此时受到的力都消失，则他将会（　　）
A．静止 B．下落
C．做匀速直线运动 D．无法判断
5．牛顿第一定律指出，惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。下面描述的四个物体中，惯性最大的是（　　）
A．缓慢进站的高铁列车 B．球场奔跑的中学生
C．追捕猎物的猎豹 D．漂在空中的气球
6．如图是“探究运动和力的关系”的实验装置，下列说法错误的是（　　）
A．每次实验时，应将小车从斜面上相同位置释放
B．水平表面越粗糙，小车的速度减小得越快
C．实验中用到了控制变量法和转换法
D．实验表明，力是维持物体运动的原因
7．月球的引力是地球的，一个连同随身装备共90kg的宇航员到达月球表面，下列说法正确的是（　　）
A．地球对月球的引力大于月球对地球的引力
B．宇航员登上月球后，他受到的惯性大小不变
C．宇航员驾驶登月车向右转弯时，他的身体由于惯性会向左倾倒
D．在太空中失重状态下，宇航员的惯性将消失
8．2022年2月7日水庆霞率领冠军之师凯旋归来.下列关于足球的说法正确的是（　　）
A．足球运动的越快惯性越大
B．一个足球的重力约为50N
C．足球离开脚后能继续飞行，是由于足球具有惯性
D．足球被竖直抛起，若在最高点时所受外力全部消失，球将竖直下落
二、填空题
9．伽利略通过实验分析得出：物体的运动　 　 （选填“需要”和“不需要”）力来维持。科学家　 　在大量经验事实和前人研究成果的基础上得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
10． 如图所示，用细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动，这说明力可以改变物体的　 　选填“运动状态”或“形状”。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失，橡皮将做　 　运动。
11．如图所示，在光滑桌面上铺有薄桌布，桌布上放置盛有水的两个杯子。当猛地将桌布从桌面沿水平方向拉走时，桌布上的杯子　 　（选填“会”或“不会”）随之运动，这表明杯子具有　 　。
12．如图甲所示是体育中考项目一垫排球，某同学竖直向上垫起排球，当排球上升到最高点时，如果排球受到的外力全部消失，排球将　 　。如图乙所示是炮弹的运行轨迹，当其运动到最高点时，若所有外力突然消失，则炮弹将　 　。
13．快速行驶的汽车，一旦发生碰撞，车身就停止运动，而乘客身体由于　 　会继续向前运动，在车内与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎而飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害，公安交通管理部门要求小型客车的驾驶员和乘客必须系好　 　，万一发生碰撞，它能对人体的运动起到缓冲作用。多数轿车上还安装了如图所示的安全气囊，一旦车辆的　 　（填“前端”或“后端”）发生严重撞击，气囊会自动充气弹出，使人不致撞到车身。
三、实验探究题
14．在探究阻力对物体运动的影响时，让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下，在表面材料不同的水平面上运动，分别停在如题图所示的不同地方．
（1）让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下的目的是使小车到达水平面的　 　相同．
（2）由实验现象可以得出结论：水平面越光滑，小车运动的距离越　 　（选填“远”或“近”），说明小车受到的阻力越　 　（选填“大”或“小”），速度减小得越　 　（选填“快”或“慢”）．
（3）由实验现象可以推断：假如水平面绝对光滑，水平面上运动的物体将做　 　运动．
（4）英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了著名的牛顿第一定律．牛顿第一定律　 　（选填“可以”或“不可以”）用实验来直接验证．
15． 小芋利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的　 　 相同。
（2）小芋多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越　 　选填“快”或“慢”，运动得越远。由上述实验可知，速度变化的快慢与阻力大小是有关的，请你给在雨天驾驶的汽车司机提一条建议　 　 。
（3）进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做　 　 。
（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是____。
A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动
C．继续来回摆动 D．保持静止状态
参考答案
1．C
2．A
3．A
4．C
5．A
6．D
7．C
8．C
9．不需要；牛顿
10．运动状态；匀速直线
11．不会；惯性
12．处于静止状态；做匀速直线运动
13．惯性；安全带；前端
14．（1）速度
（2）远；小；慢
（3）做匀速直线运动
（4）不可以
15．（1）速度
（2）慢；保持车距
（3）匀速直线运动
（4）D

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