中考物理第02期黄金知识点系列专题13牛顿第一定律.docx
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中考物理第02期黄金知识点系列专题13牛顿第一定律
专题13牛顿第一定律
牛顿第一定律（又叫惯性定律）
1．牛顿第一定律的内容：
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。
2．牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，它不可能用实验来直接验证这一定律，但从定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律是力学基本定律之一。
3．对定律的理解：
（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）“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。
（4）牛顿第一定律的内涵：
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。
（5）牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
（6）牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力（或受合力为零）时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。
典型例题一物体在水平面上做圆周运动，假设它所受外力同时消失，则物体将（）
A．做减速直线运动B．做曲线运动C．做匀速直线运动D．做圆周运动
【解析】由牛顿第一定律可知：
一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，因此在水平面上作圆周运动的物体，若一切外力都消失了，物体将作匀速直线运动，本题答案选C．
【答案】C
针对练习1用如图所示的实验装置研究“运动和力"的关系．
（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的力和力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力；
（2）每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的；
（3）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：
在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越，速度减小得越；
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：
运动物体不受外力时，它将
。
针对练习2如图，小球从斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处．下列说法错误的是（）
BC
A．小球由A处运动到C处的整个过程中，做减速运动
B．小球由B处运动到C处，阻力改变了小球的运动状态
C．小球由A处运动到B处，重力势能主要转化为动能
D．小球停在C处时，所受的重力和支持力是一对平衡力
2
．A解析：
A、小球由A处到C处的过程中，先从A到B，速度增大。
再从B到C，速度减慢。
故A错误，符合题意为答案。
B、小球由B处运动到C处，速度越来越慢，是阻力改变了小球的运动状态 ，B正确。
C、小球由A处运动到B处，高度降低，速度变大，重力势能转化为动能，C正确。
D、小球停在C处时，所受的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，作用在一条直线上，是一对平衡力，故D正确。
针对练习3关于力与运动的关系，下列说法中正确的是
A．有力作用在物体上，物体就运动
B．力能改变物体的运动状态，它的三要素影响力的作用效果
C．物体在平衡力的作用下，一定处于静止状态
D．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
1．正在水平面上滚动的小球，如果它受到的外力同时消失，那么它将
A．立即停下来B．做匀速直线运动C．慢慢停下来D改变运动方向
1．B解析：
有牛顿第一定律可知：
一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
正在水平面上滚动的小球，它原来是运动的，如果它受到的外力同时消失，那么它将做匀速直线运动。
故选B
2．研究阻力对物体运动影响的实验装置，自A点自由滑下的小车运动到C点时停了下来，当小车滑到B点时所受的力的示意图正确的是（）
2．C解析：
小车受到了竖直方向上的重力和地面的支持力，重力和支持力是一对平衡力，平衡力的大小是相等的；小车还受到了地面施加的摩擦阻力，因此只有选项C正确。
3．如图，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让小车以相同速度分别滑上三种“路面”，记下小车停下的位置，测出小车在水平“路面”上运动的路程，并记入下表．
实验序号
“路面”材料
小车运动的路程（cm）
1
棉布
40
2
木板
70
3
玻璃
110
⑴要想让小车以相同速度滑上“路面”，需控制小车从斜面上＿＿＿由静止滑下；
⑵通过比较＿＿＿_____________，可以判断出小车在木板上受到的阻力＿＿＿（选填“大于”“小于”或“等于”）在棉布上受到的阻力；
⑶如果有一种“路面”材料比玻璃更光滑，则小车运动的路程将＿＿＿（选填“大于”“小于”或“等于”）在玻璃“路面”上运动的路程；
⑷设想小车在绝对光滑的水平“路面”上运动，即不受阻力作用，小车将＿_______＿＿．
4．如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动．假设在运动过程中重力突然消失，物体将
A．立即停止运动
B．向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
C．向右沿水平方向做匀速直线运动
D.向右上方做匀速直线运动
4．C解析：
如果重力突然消失，则物体对水平面也没有压力，物体就不再受到地面对它的摩擦力，根据牛顿第一定律，物体在水平方向不受力，它将向右沿水平方向做匀速直线运动。
正确的选项是C。
5．如图所示，为探究运动和力的关系，小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料，将小车从斜面上的同一位置由静止释放，比较小车在水平面上运动的距离。
当水平面越光滑时，小车受到的摩擦力越______________，小车运动的距离越远；若不受摩擦力及其他阻力，小车将做______________运动，研究过程中采用了______________（选填“单纯的实验”或“实验加
推理”）的方法。
1.【2016•浙江台州卷】如图所示，小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时，如果小球受到的外力突然全部消失，那么小球的运动状态将是（ ）
A．匀速直线运动B．立即停止运动C．速度越来越快D．速度越来越慢
1．A解析：
由牛顿第一运动定律可知，物体不受外力时将保持原来的运动状态不变，因此小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时，如果小球受到的外力突然全部消失，则小球的运动状态不会改变，即小球将做匀速直线运动；故选A。
2.【2016•四川自贡卷】如图是小明在玩过山车时的情景．下列对此过程中小明的状况叙述正确的是（ ）
A．质量不断改变
B．运动方向不变
C．受到重力的方向始终竖直向下
D．在运动中始终处于二力平衡状态
2．C解析：
因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变，故A错误；因为小明在做圆周运动，所以小明的方向时刻都在改变，故B错误；因为重力的方
向始终向下，所以运动的过程中，重力的方向始终是不变的，故C正确；因为小明的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态，所以小明受到的力不是平衡力，故D错误．故选C。
3.【2016·泉州卷】小鹏手握橡皮擦，突然放手后，橡皮擦将（ ）
A．匀速下落B．保持静止C．向各个方向运动D．加速下落
3．D解析：
小鹏手握橡皮擦，突然放手后，橡皮擦只受重力的作用，因此会下落，在下落的过程中受到空气的阻力，阻力小于重力，因此，橡皮擦会加速下落，故选D．
4.【2016·遵义卷】中学生田径运动会中蕴含很多物理知识，下列说法正确的是（）
A．跳高运动员跳起后，在惯性的作用下向上运动
B．铅球离开手后飞行过程中，手的推力在对铅球做功
C．800m赛跑中，运动员匀速通过弯道时，运动员的运动状态不变
D．站在主席台上宣誓的运动员代表受到的支持力与他对主席台的压力大小相等
5.【2016·郴州卷】关于力与运动的关系，下列说法正确的是（）
A．受到平衡力作用的物体一定处于静止状态B．物体运动一定受到力的作用
C．在太空中的宇航员没有惯性D．在粗糙水平面上静止的物体不受摩擦力
5．D解析：
受到平衡力物体处于平衡状态，可能静止或匀速直线运动，所以A错误；物体运动可能不受力，根据牛顿第一定律，物体不受力时，处于静止或匀速直线运动状态，所以B错误；惯性大小只与质量有关，宇航员有质量，所以有惯性，所以C错误；在粗糙水平面静止的物体，没有相对运动或相对运动趋势，所以不受摩擦力，所以D正确，故答案为D。
6.【山东省烟台市2015年中考物理试题】在初中物理的学习中，我们曾用斜面做过多次探究实验，如图甲是利用斜面“探究阻力对物
体运动的影响”；如图乙是利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”；如图丙是“测定斜面的机械效率”．
（1）在甲、乙实验探究中，都有让小车从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是什么？
（2）在甲、乙实验探究中“阻力对物体运动的影响”和“小车动能的大小”分别是由什么来显示的？
（3）下表是小明测定斜面机械效率实验的记录数据，请你完成表中①②处的数据，分析表中数据，写出实验结论．
斜面
倾斜程度
木块所受
重力G/N
斜面高度h/m
沿面拉力F/N
斜面长L/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
较缓
5
0.2
2.1
1
1
2.1
48%
较陡
5
0.5
3.6
1
2.5
①
69%
最陡
5
0.7
4.3
1
3.5
4.3
②
6.
（1）为了让小车到达水平面时的速度相同；
（2）小车在水平面滑行的距离；木块滑行的距离；（3）①3.6；②81%；斜面越陡，斜面的机械效率越高解析：
（1）为了让小车到达水平面时的速度相同，应让小车从斜面的同一高度自由下滑；
（2）通过小车在水平面滑行的距离来判断阻力对物体运动的影响；通过木块滑行的距离来判断小车动能的大小；（3）①总功W总=FL=3.6N×1m=3.6J；②机械效率η=W有/W总=3.5J/4.3J=81%；由此可以看出，斜面越陡，斜面的机械效率越高。
7.【贵州省黔东南州2015年初中毕业升学统一考试试题】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端静止开始滑下，观察同一小车从同一高度滑下后
，在不同表面上运动的距离如图所示。
（1）结论：
表面越光滑，小车受到的阻力越 ，它前进得越远。
（2）让小车从斜面同一高度滑下的目的是：
使小车到斜面低的 相同。
（3）推理：
如果小车受到的阻力为零，它将永远做 。
（4）牛顿第一定律是在 的基础上，通过科学的 而总结归纳出来的。
8．【2016·广州卷】被细绳拴着的小球在水平面绕O点作圆周运动，轨迹如图18中虚线所示，不计阻力，某时刻细绳断，小球速度为v。
过一段时间小球出现在P点，速度为v’（见图18）。
vv’（选填“>”、”=”、“<”）,作图找出细绳断时小球的位置，用点在轨迹图上表示。
8．=；如图：
解析：
因为小球在水平面上运动，在细绳断掉和忽略空气阻力的情况下，小球在水平方向上没有受到力的作用，由牛顿第一定律可知：
小球在水平面上做匀速直线运动，所以速度V=v’；小球离开细线后将沿圆周运动轨迹的切线运动，故反向延长P点速度的延长线与运动轨迹接触点即为断绳处，如图所示。
9、【2016·湖州卷】牛顿曾说过，如果说我比别从看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。
这体现了牛顿谦逊的品质。
但前人的研究确实对N顿产生了启迪，其中的一位巨人就是伽利略，他400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。
伽利略之前观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。
困此他设想了这样一个实验：
在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。
经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变成平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图乙。
请回答：
（1）像科学家那样“进一步思考”：
图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，。
于是他大胆推测：
当斜坡变成平坦时，球的速度不再变小，球将做匀速滚动。
（2）伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性。
在我们今天看来，球的这种属性称为
。
（3）我们学习了“能量”的知识后知道，事实上球“记住”的是能量。
因为有摩擦的存在，球将不会到达起始高度，此过程中球的机械能减少，但减少的机械能转化为能，而能的总量保持不变。
9、
（1）小球的速度减小得更慢；
（2）惯性；（3）热解析：
（1）伽利略根据实验现象，推想当斜坡倾角变小时，小球的速度减小得更慢；
（2）伽利略所认为的“自然运动”就是惯性；（3）球在运动过程中，要确摩擦力做功，机械能会转化为内能，但能的总量是不变的，只是从一种形式转化为了另一种形式。
10、【2016·百色卷】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉花；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图1所示，观察和比较小车在毛巾表面，棉花表面和木板表面滑行的距离．
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：
使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的．
（3）实验中发现：
小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）．
（4）推理：
本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 ．
（5）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：
牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出．
（6）本实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”．）
（7）通过上面的探究后，小明再想考如下的问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”．）
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