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专题15 牛顿第一定律和惯性
本专题包括牛顿第一定律和惯性，牛顿第一定律重在掌握其探究方法，惯性考查的重点在于对实际问题进行分析说理，是各类考试的重点和难点。
专题一、牛顿第一定律的得出
牛顿第一定律的得出运用了转换法和理想实验法。
下列关于牛顿第一定律的说法，正确的是(　　)
①物体的运动不需要力来维持
②物体的运动必须有力维持
③牛顿第一定律是实验定律
④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
⑤实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律没有意义
A．①⑤　　　　　　　　B．③④
C．①④　　　　　　　　D．②③
变式训练
1．学习牛顿第一定律时，小科做了如图所示的实验。下列叙述中，正确的是(　　)
A．每次实验时，控制初速度相同的方法是保持斜面的倾斜角度相同
B．若小车滑出木板外，则可将每次实验中小车下滑的高度降低
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近
D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
2.如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（　　）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
3.小明同学为模仿伽利略斜面实验“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和未铺任何材料的木板上，观察并记录小车水平滑行的距离。（不计空气阻力）
（1）在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是为了控制小车到达水平面时的___________相等；
（2）小明根据图甲实验绘制出小车速度——时间关系图，并推测绘制出小车在光滑水平面上运动的图像，如图乙所示；其中可表示水平面光滑的是___________；（填图中的序号）
（3）图丙是各科学家先后对“运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是___________（可多选）。
A.亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B.伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C.相对牛顿的观点，笛卡尔观点未涉及静止物体
D.“牛顿第一定律”是牛顿通过实验得出的结论
E.科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
4.牛顿第一定律的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。
(1)伽利略通过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，那么在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________(用字母表示)。
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，那么它将继续以相同的速度沿直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了牛顿第一定律，相对于牛顿第一定律，笛卡尔的观点有什么不足？
专题二、用惯性知识解释相关现象
解释有关惯性的现象时，一定要先认清研究对象原来的运动状态，并明确惯性是保持物体原来运动状态不变的性质。
如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，小球可在A、C两点间来回摆动。当小球从A点摆到B点时，细线突然断开，则小球的落地点可能在 (　　)
A．可能在B点正下方 B．可能在C点正下方
C．一定在B点正下方 D．一定在C点左下方
变式训练
1.下列现象中，不能用惯性知识解释的是（　　）
A．汽车突然启动时，乘客向后仰 B．踢出去的足球在地上继续滚动
C．人从行驶的车上跳下来向前摔倒 D．跳高起跳前用力向下蹬一下地面
2.2022年3月23日，在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，验证了牛顿第一定律。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
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.如图所示的装置为某同学设计的惯性实验仪，a为上表面光滑的阶梯形木块，b、c为下表面光滑的象棋子，d为橡皮筋，用手把a、b、c一起水平向左拉出一小段距离后再松手，从松手到木块a被右侧的挡板挡住的过程中，b、c的运动情形是 (　　)
A．松手后，b、c都随a向右运动，当a被挡住时，b、c也停止运动
B．松手后，b、c都随a向右运动，当a被挡住时，b、c向右飞出
C．松手后，b会下落，c立即脱离a，向右飞出
D．松手后，b会下落，当a被挡住时，c向右飞出
4.景区推出新型玻璃栈道漂流，如图所示。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速下滑。下列有关说法正确的是（ ）
A．下滑时速度增大，人的惯性也增大
B．下滑时人和皮划艇速度相同，所以人和皮划艇惯性大小相同
C．拐弯处人的身子会往一侧倾斜是因为人具有惯性要保持原来的运动状态
D．滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇受到惯性的作用
5.练习移动射击时，竖直安装并固定一圆形靶，靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域，如图所示。当水平向左平行于靶面运动的汽车经过靶时，车上的运动员枪口对准靶心并立即射击，子弹可能落在 (　　)
A．Ⅰ区 B．Ⅱ区 C．Ⅲ区 D．Ⅳ区
6.轿车除了安全带以外，还有一种安全装置“头枕”，对人起保护作用。如图所示，“头枕”主要是防止以下哪种情况对人体造成伤害（　　）
A．紧急刹车 B．左右转弯 C．前方碰撞 D．后方追尾
5．如图甲所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做________(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动；若此时小车突然刹车减速，则烧杯中的水面应是图________(填“甲”“乙”或“丙”)所示的形状，作出上述判断的依据是________(填“水”或“烧杯”)具有惯性。
6.科学课上，老师演示了一个趣味小实验：用一只筷子插入苹果中间，用铁锤敲打筷子顶端，可观察到苹果沿筷子上升的现象，如图所示。请你根据所学的科学知识解释实验现象。
7.无风的雨天，雨滴会落在雨伞上并最终从雨伞边缘滑落。如图所示为雨滴从伞顶A点滑至雨伞边缘B点，最后落至地面C点的运动轨迹，利用学过的知识解释雨滴出现这样的运动轨迹的原因。(忽略空气阻力)
8.图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手，空气会从一端喷出，这是因为气体具有___________。烛焰被吹灭是由于___________。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同？___________
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
③控制电压相等，研究电流与电阻的关系
专题三、惯性的利用和防止
1．惯性的应用体现在很多方面：①在实际生产中，套紧锤头柄；②在生活中，抖掉衣服上的灰尘；③在军事上，飞机投弹、投掷物资等。
2．惯性的防止：常见于交通工具上。
春节假期里，小明一家开车到某雪场游玩。下列是小明对部分场景的描写，其中符合科学道理的是 (　　)
A．早上冲出家门，小明由于受到惯性的作用，跑到车边很难停下
B．上车后系上安全带可以减小行车时的惯性，从而减少意外伤害
C．在滑雪道上向下滑雪时，速度越来越快，小明的惯性也越来越大
D．顺利滑到终点处，小明兴奋地向上抛出帽子，帽子离手前后惯性不变
变式训练
1.小明在家观看汽车拉力赛，发现汽车的行驶速度很快，途中要经过一段如图所示的S形弯道，现场的观众为了安全，应站的位置是图中的(　　)
A．甲、丙　 B．甲、丁
C．乙、丁　 D．乙、丙
2.调查发现，个别司机在开车时不喜欢系安全带。对于交通规则中要求系安全带的理由，你认为正确的是 (　　)
A．万一发生碰撞，安全带能对人体的运动起到缓冲的作用，使人不具有惯性
B．系安全带是为了减小汽车的惯性
C．系安全带可以减小快速行驶的汽车紧急刹车时造成的人员伤害
D．系安全带是为了避免罚款
3.如图所示，电梯内放有一电子台秤，台秤上放一物块，物块和电梯停在一楼，当电梯突然向上做加速运动时，台秤的示数将________(填“变大”“变小”或“保持不变”，下同)；若电梯在即将到达十楼时，开始减速上升，则台秤的示数将________，物块的惯性将________。
4.如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球。容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右加速运动时，两球的运动状况是(以小车为参照物)(　　)
A．铁球向左，乒乓球向右 B．铁球向右，乒乓球向左
C．铁球和乒乓球都向左 D．铁球和乒乓球都向右
5.一天，在某市郊区道路上发生了一起两辆汽车追尾相撞的事故，交警询问时，前车司机说：“我的车速很慢，后车突然加速撞了我的车尾，当时我女儿坐在后排，撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说：“前车司机在行驶过程中突然刹车，我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的知识判断哪个司机在说谎，并说明你判断的理由。最后请写出一条有关该起交通事故的警示语。
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专题15 牛顿第一定律和惯性
本专题包括牛顿第一定律和惯性，牛顿第一定律重在掌握其探究方法，惯性考查的重点在于对实际问题进行分析说理，是各类考试的重点和难点。
专题一、牛顿第一定律的得出
牛顿第一定律的得出运用了转换法和理想实验法。
下列关于牛顿第一定律的说法，正确的是(　　)
①物体的运动不需要力来维持
②物体的运动必须有力维持
③牛顿第一定律是实验定律
④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
⑤实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律没有意义
A．①⑤　　　　　　　　B．③④
C．①④　　　　　　　　D．②③
【解析】　物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故①、④正确，②错误。牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步的推理概括得出的科学理论，而不是直接通过实验得出的，故③错误。实际上虽然不存在不受外力作用的物体，但牛顿第一定律的所有推论都得到了广泛的证实，因此非常有意义，故⑤错误。
【答案】　C
变式训练
1．学习牛顿第一定律时，小科做了如图所示的实验。下列叙述中，正确的是 (　　)
A．每次实验时，控制初速度相同的方法是保持斜面的倾斜角度相同
B．若小车滑出木板外，则可将每次实验中小车下滑的高度降低
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近
D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
【答案】　B
2.如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（　　）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
【答案】C
【详解】A.甲在竖直方向上运动，到达最高点时速度为零;乙为斜向上运动，到达最高点时，它在竖直方向上速度为零，而水平方向上速度不变，故A错误。B.甲和乙在空中运动时，都只受竖直向下的重力作用，故B错误。C.甲原来为静止状态，最高点时突然一切外力消失，甲由于惯性会保持原来的静止状态，故C正确。D.乙在水平方向上速度不为零，最高点时突然一切外力消失，乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动，故D错误。
故选C。
3.小明同学为模仿伽利略斜面实验“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和未铺任何材料的木板上，观察并记录小车水平滑行的距离。（不计空气阻力）
（1）在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是为了控制小车到达水平面时的___________相等；
（2）小明根据图甲实验绘制出小车速度——时间关系图，并推测绘制出小车在光滑水平面上运动的图像，如图乙所示；其中可表示水平面光滑的是___________；（填图中的序号）
（3）图丙是各科学家先后对“运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是___________（可多选）。
A.亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B.伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C.相对牛顿的观点，笛卡尔观点未涉及静止物体
D.“牛顿第一定律”是牛顿通过实验得出的结论
E.科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
【答案】速度 ① AE
【详解】(1)[1]实验中运用控制变量法，探究阻力对物体运动的影响时，应控制小车的速度相同，所以让小车从斜面的同一位置由静止释放，为了小车到达水平面时的初速度相同。(2)[2]由图甲可得，小车的速度相同，水平面越光滑，小车运动的越远，所以可以推理，小车在绝对光滑水平面上运动时，速度不再减小，保持原来的速度一直运动下去，故符合题意。(3)[3]A.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，运动物体在不受力时会停止运动，故A正确;B.伽利略提出力不是维持物体运动状态的原因，物体不受力时，将保持原来的速度一直运动下去，故B错误;C.笛卡尔认为任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止，故C错误;D.“牛顿第一定律”是牛顿通过大量实验和合理的推理得出的结论，故D错误;E每一个科学观点被提出时，都是不完整的，科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程，故E正确。故选AE。
4.牛顿第一定律的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。
(1)伽利略通过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，那么在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________(用字母表示)。
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，那么它将继续以相同的速度沿直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了牛顿第一定律，相对于牛顿第一定律，笛卡尔的观点有什么不足？
【解析】　(1)物体在运动过程中受到的阻力分为空气阻力和摩擦阻力，按照有空气阻力→无空气阻力→无空气阻力和摩擦阻力的顺序进行实验和推理即可。
(2)牛顿第一定律涉及了运动和静止物体的运动规律，而笛卡尔的结论只涉及了运动物体的运动规律，没有涉及静止物体不受力时的运动规律。
【答案】　(1)CAB　(2)见解析
【技法】 运用理想实验法时，应先从实际的实验现象出发，再进行合理地推断,得出在理想条件下的结论或假说。
专题二、用惯性知识解释相关现象
解释有关惯性的现象时，一定要先认清研究对象原来的运动状态，并明确惯性是保持物体原来运动状态不变的性质。
如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，小球可在A、C两点间来回摆动。当小球从A点摆到B点时，细线突然断开，则小球的落地点可能在(　　)
A．可能在B点正下方 B．可能在C点正下方
C．一定在B点正下方 D．一定在C点左下方
【解析】　当小球运动到最低点时，细线突然断开，小球不受细线的拉力作用，此时速度方向水平向左，所以此刻小球将水平向左运动，但由于不确定B点距离地面的高度，因此落地点可能在C点正下方、BC之间或C点左下方，故B正确。
【答案】　B
变式训练
1.下列现象中，不能用惯性知识解释的是（　　）
A．汽车突然启动时，乘客向后仰 B．踢出去的足球在地上继续滚动
C．人从行驶的车上跳下来向前摔倒 D．跳高起跳前用力向下蹬一下地面
【答案】D
【详解】A，汽车突然启动时，乘客因为惯性仍保持运动状态向后仰，故A不符合题意;B.踢出去的足球在地上不能立刻停止继续滚动，也是因为惯性要保持原来的运动状态，故B不符合题意;C.人原来随车运动，落地后，脚停止运动，身体因为惯性仍保持运动状态，容易倒，故C不符合题意;D.调高起跳前用力向下蹬一下地面，是利用物体间力的作用是相互的，与惯性无关，故D符合题意。故选D。
2.2022年3月23日，在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，验证了牛顿第一定律。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
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
【答案】A
【详解】A.牛顿第一定律中所说的条件，物体不受力在现象中是不存在的，牛顿第一定律是在加利略“理想实验”的基础上推理出来的，故A正确:B.不受力作用的物体是不存在的，而当物体所受合外力为0时，相当于物体不受力的作用，故B错误;CD，一切物体都有惯性，不论物体是否受力，是运动还是静止都有惯性，故CD错误。故选A。
3.如图所示的装置为某同学设计的惯性实验仪，a为上表面光滑的阶梯形木块，b、c为下表面光滑的象棋子，d为橡皮筋，用手把a、b、c一起水平向左拉出一小段距离后再松手，从松手到木块a被右侧的挡板挡住的过程中，b、c的运动情形是 (　　)
A．松手后，b、c都随a向右运动，当a被挡住时，b、c也停止运动
B．松手后，b、c都随a向右运动，当a被挡住时，b、c向右飞出
C．松手后，b会下落，c立即脱离a，向右飞出
D．松手后，b会下落，当a被挡住时，c向右飞出
【提示】解释或推测有关惯性的现象时,要注意分析物体原先的运动状态以及物体的受力情况。
【答案】　D
4.景区推出新型玻璃栈道漂流，如图所示。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速下滑。下列有关说法正确的是（ ）
A．下滑时速度增大，人的惯性也增大
B．下滑时人和皮划艇速度相同，所以人和皮划艇惯性大小相同
C．拐弯处人的身子会往一侧倾斜是因为人具有惯性要保持原来的运动状态
D．滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇受到惯性的作用
【答案】C
【详解】A.下滑时速度增大，惯性不变，故A错误;B.人和皮划艇质量不同，虽然下滑时人和皮划艇速度相同，但人和皮划艇性大小不同，故B错误;C.人具有惯性，在拐弯处人保持原来的运动状态，故人的身子会往一侧倾斜，故C正确;D.滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故D错误。故选C。
5.练习移动射击时，竖直安装并固定一圆形靶，靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域，如图所示。当水平向左平行于靶面运动的汽车经过靶时，车上的运动员枪口对准靶心并立即射击，子弹可能落在 (　　)
A．Ⅰ区 B．Ⅱ区 C．Ⅲ区 D．Ⅳ区
【解析】　汽车向左平行于靶面运动，车上的运动员枪口对准靶心并立即射击，子弹射出后由于惯性会继续向左运动，又由于受到重力作用，会向下运动，所以子弹会落在靶面的左下方，即Ⅲ区。
【答案】　C
6.轿车除了安全带以外，还有一种安全装置“头枕”，对人起保护作用。如图所示，“头枕”主要是防止以下哪种情况对人体造成伤害（　　）
A．紧急刹车 B．左右转弯 C．前方碰撞 D．后方追尾
【答案】D
【详解】AC，紧急刹车或前方碰撞时，人脚随车停止了运动，而上身由于惯性继续向前运动，身体会向前倾，安全带和安全气囊起作用，头枕不起作用;B.左右转弯，身体会向右，向左偏，头枕不起作用;D.后方追尾时，人下身随车向前去了，而上身由于惯性继续向后倾，头就靠在头枕上，起到保护的作用。
故选D。
5．如图甲所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做________(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动；若此时小车突然刹车减速，则烧杯中的水面应是图________(填“甲”“乙”或“丙”)所示的形状，作出上述判断的依据是________(填“水”或“烧杯”)具有惯性。
【解析】　由图甲可知，原来水在烧杯里很平稳，保持相对静止，因此水、烧杯和车一起向右做匀速直线运动；小车突然刹车减速，水由于惯性保持原来的运动状态继续向右运动，故出现图丙所示的情形。
【答案】　匀速　丙　水
6.科学课上，老师演示了一个趣味小实验：用一只筷子插入苹果中间，用铁锤敲打筷子顶端，可观察到苹果沿筷子上升的现象，如图所示。请你根据所学的科学知识解释实验现象。
【答案】见详解
【详解】原来苹果和筷子保持静止状态，当筷子受到铁锤的击打后受力而向下运动，而苹果由于惯性保持原来的静止状态，于是看到的效果就是筷子不动而苹果向上运动了。
7.无风的雨天，雨滴会落在雨伞上并最终从雨伞边缘滑落。如图所示为雨滴从伞顶A点滑至雨伞边缘B点，最后落至地面C点的运动轨迹，利用学过的知识解释雨滴出现这样的运动轨迹的原因。(忽略空气阻力)
【解析】　雨滴由于在AB段时受到重力、摩擦力和伞面的支持力作用沿伞面下滑至雨伞边缘B点。离开伞面后，只受到重力的作用，雨滴将竖直向下运动，但是由于雨滴具有惯性，要保持原来的运动状态，所以呈现出BC段的运动轨迹。
【答案】　见解析
8.图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手，空气会从一端喷出，这是因为气体具有___________。烛焰被吹灭是由于___________。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同？___________
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
③控制电压相等，研究电流与电阻的关系
【答案】惯性 可燃物的温度降低到着火点以下 ②
【详解】[1]空气受到弹性薄膜作用运动状态发生改变，从一端喷出，这是因为气体具有惯性。[2]烛焰被吹灭是由于空气流动，温度降低，降低到烛焰着火点以下而使其熄灭。[3]用带箭头的直线表示光的传播路线和方向是模型法;利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱采用的是转换法;控制电压相等，研究电流与电阻的关系采用的是控制变量法。空气流动不能直接观察，利用烛焰被吹灭确定空气流动，采用了转换法，与②的方法相同。
专题三、惯性的利用和防止
1．惯性的应用体现在很多方面：①在实际生产中，套紧锤头柄；②在生活中，抖掉衣服上的灰尘；③在军事上，飞机投弹、投掷物资等。
2．惯性的防止：常见于交通工具上。
春节假期里，小明一家开车到某雪场游玩。下列是小明对部分场景的描写，其中符合科学道理的是 (　　)
A．早上冲出家门，小明由于受到惯性的作用，跑到车边很难停下
B．上车后系上安全带可以减小行车时的惯性，从而减少意外伤害
C．在滑雪道上向下滑雪时，速度越来越快，小明的惯性也越来越大
D．顺利滑到终点处，小明兴奋地向上抛出帽子，帽子离手前后惯性不变
【解析】　惯性是物体固有的一种性质，不是力，不能说受到惯性的作用；物体的惯性与物体的质量有关，与其他因素无关。
【答案】　D
变式训练
1.小明在家观看汽车拉力赛，发现汽车的行驶速度很快，途中要经过一段如图所示的S形弯道，现场的观众为了安全，应站的位置是图中的(　　)
A．甲、丙　 B．甲、丁
C．乙、丁　 D．乙、丙
【解析】　当汽车在路面上行驶时，如果失去控制，由于惯性，汽车将会沿原来运动的方向冲出，即会冲到图中的甲区和丁区，故观众在乙区和丙区是安全的。
【答案】　D
2.调查发现，个别司机在开车时不喜欢系安全带。对于交通规则中要求系安全带的理由，你认为正确的是 (　　)
A．万一发生碰撞，安全带能对人体的运动起到缓冲的作用，使人不具有惯性
B．系安全带是为了减小汽车的惯性
C．系安全带可以减小快速行驶的汽车紧急刹车时造成的人员伤害
D．系安全带是为了避免罚款
【解析】　任何物体都具有惯性，惯性大小只和物体的质量有关，系安全带不会改变车的惯性，也不会使人不具有惯性，故A、B错误。
罚款是手段，不是目的，因此系安全带是为了保障安全，不是为了避免罚款，故D错误。
【答案】　C
【归纳】物体的惯性大小只与质量大小有关，质量越大，惯性越大。
3.如图所示，电梯内放有一电子台秤，台秤上放一物块，物块和电梯停在一楼，当电梯突然向上做加速运动时，台秤的示数将________(填“变大”“变小”或“保持不变”，下同)；若电梯在即将到达十楼时，开始减速上升，则台秤的示数将________，物块的惯性将________。
【解析】　当电梯突然向上做加速运动时，台秤上的物块由于具有惯性，仍要保持原来的静止状态，所以对台秤的压力增大，此时台秤的示数将变大。当电梯在即将到达十楼时，开始减速上升，台秤上的物块由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以对台秤的压力减小，此时台秤的示数将变小。惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体运动速度没有关系，所以物块的惯性将保持不变。
【答案】　变大　变小　保持不变
4.如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球。容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右加速运动时，两球的运动状况是(以小车为参照物) (　　)
A．铁球向左，乒乓球向右 B．铁球向右，乒乓球向左
C．铁球和乒乓球都向左 D．铁球和乒乓球都向右
【解析】　当小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球的质量大、惯性大，铁球的运动状态更难改变，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动。同理，由于与同体积的“水球”相比，乒乓球的质量小、惯性小，所以相对于“水球”，乒乓球更容易改变运动状态，故乒乓球相对于小车向右运动。
【答案】　A
5.一天，在某市郊区道路上发生了一起两辆汽车追尾相撞的事故，交警询问时，前车司机说：“我的车速很慢，后车突然加速撞了我的车尾，当时我女儿坐在后排，撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说：“前车司机在行驶过程中突然刹车，我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的知识判断哪个司机在说谎，并说明你判断的理由。最后请写出一条有关该起交通事故的警示语。
【解析】　前车司机在说谎。发生追尾事故时，前车由于受到后车的撞击会加速向前运动，前车司机的女儿由于惯性还要保持原来的运动状态，故会向后倒，背部受到挤压，头不可能撞在前排座椅背上。该起事故主要是由于前车司机突然刹车，后车司机反应不过来所致，故该起交通事故的警示语可以是：保持车距(合理均可)。
【答案】　见解析
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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