71科学探究牛顿第一定律解析版学年八年级物理下册同步备课系列沪科版Word文档格式.docx
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车和木块保持较小的速度向前运动，车突然加速，木块由于惯性要保持原来的运动状态，木块向后倒；
乙图，木块向前倒，有两种可能：
车和木块一起向前运动，车突然停下，木块由于惯性要保持原来的运动状态，木块向前倒；
车和木块一起向前运动，车突然减速，木块由于惯性要保持原来的运动状态，木块向前倒．
故选D．
4．以下对生活中一些惯性现象的解释正确的是（）
①水平公路上行驶的汽车，关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性
②跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性
③小汽车配置安全气囊可以减少惯性带来的危害
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用
A．只有①②B．只有①③
C．只有②③D．只有①④
【答案】B
【分析】
根据惯性的概念答题，物体由于惯性保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性；
物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动．
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离．是因为汽车具有惯性；
故正确；
②跳远运动员要助跑一段距离获得一定的速度后起跳，起跳后由于惯性继续运动，提高了运动员的成绩，能利用惯性知识解释，而不是增大惯性，故错误；
③小汽车配置安全气囊，可以减少惯性带来的危害；
故正确．
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球具有惯性，惯性不是力，故错误．
故选B.
5．如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程，根据图中情景可以判断以下说法正确的是（）。
A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论
B．①②③④都是实验事实
C．①②是实验事实，③④是实验推论
D．①②③是实验事实，④是实验推论
小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验，小车在光滑水平面上的运动是推理，是理想实验．根据控制变量法的要求，为了使小车在水平面运动的初速度相同，应使小车从斜面同一高度由静止滑下．
由图示可知。
小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验，小车在光滑水平面上的运动是推理，是理想实验，故①②③是实验事实，④是实验推论，故ABC错误，D正确。
6．如图，质量分别为m和M的两个物体A和B，其中M>
m，将它们放在水平且光滑的板车上，木板很长，车以速度v向右运动，当车突然刹车后（ ）
A．AB两物体都随车停止而停止
B．A物体比B物体运动得快，两者相碰
C．B物体比A物体运动得快，两者距高增大
D．两物体都以原来的速度向右运动，两者距离不变
板车表面是光滑的，小车停止，两个物体由于惯性仍会保持原来的速度向右运动，不会立即静止。
两物体原来的速度和方向相同，所以小车停止后，它们之间的距离会保持不变，不会相撞，距离也不会加大。
7．如图是运动员射门时的足球轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．脚踢球使球飞出，说明力是物体运动的原因
B．足球在空中飞行时，运动状态一定在改变
C．足球在空中飞行时，以球为参照物，运动员是静止的
D．足球运动到最高点时，若所有力都消失，足球将静止
A．脚踢球使球飞出，说明力是物体运动状态改变的原因，故A错误；
B．足球轨迹为曲线，运动状态一定在改变，故B正确；
C．以运动的球为参照物，运动员是运动的，故C错误；
D．运动到最高的时球仍具有水平向前的速度，若所有力都消失，球将水平向前做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
8．将一个物体竖直向上抛出，如果它受到的一切外力同时消失，那么它将：
（ ）
A．先减速上升，后加速下降B．沿竖直方向做匀速运动
C．立刻停在空中D．立刻向下加速运动
将一个物体竖直向上抛出，如果它受到的一切外力同时消失，由牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，保持匀速直线运动状态或静止状态；
9．下列说法正确的是（ ）
A．力是维持物体运动的原因
B．物体运动速度越大，其惯性越大
C．在太空中的宇航员没有惯性
D．物体运动状态改变时，一定受到力的作用
A．物体的运动不需要力来维持，故A错误；
B．惯性与速度无关，只与质量有关，故B错误；
C．任何物体都具有惯性，故C错误；
D．当物体不受力时，会保持原来运动状态不变，物体运动状态改变时，一定受到力的作用，故D正确。
10．同学们到科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：
如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一个小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中，小球能落回小孔是因为（ ）
A．小球在空中运动的过程中受到了水平向前的力
B．小球在空中运动的过程中受到了斜向下的力
C．由于惯性，小球在空中运动的过程中没有受到重力
D．由于惯性，小球在水平方向保持与火车相同的速度
相对于地面，小球做的是竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度。
小球原来随火车一起向前运动，小球被抛出后，由于惯性小球在水平方向保持与火车相同的速度，小球在空中运动的过程中不再受水平向前的力的作用，也没有受到斜向下的力，小球上升到最高点后在重力作用下落到原来的孔中，故A、B、C不符合题意，D符合题意。
11．下列实例中，属于防止惯性带来危害的是（ ）
A．跳远运动员跳远时助跑
B．把锤柄在地上撞击几下，使松的锤头紧套在锤柄上
C．拍打衣服时，灰尘脱离衣服
D．汽车驾驶员驾车时必须系安全带
A．跳远运动员跳远时助跑，是利用惯性，使成绩更好，故A不符合题意；
B．把锤柄在地上撞击几下，锤柄的运动状态改变，而锤头因为自身惯性紧套在锤柄上，是利用惯性，故B不符合题意；
C．拍打衣服时，衣服的运动状态改变，而灰尘因为自身惯性脱离衣服，是利用惯性，故B不符合题意；
D．汽车驾驶员驾车时必须系安全带是为了放在惯性带来的伤害，故D符合题意。
12．如图所示小车做变速直线运动时，车内悬挂的小球和杯中水面在某一瞬间的情况，其中符合物理规律的是（ ）
A．
B．
C．
D．
由于惯性，车内悬挂的小球和杯中水面在车运动速度改变时，会出现小球偏离竖直方向与液面偏高的方向一致，如图D中的现象符合题意。
二、填空题
13．春日，泛舟湖上，船桨向后摇动，船儿向前滑行，因为___________，当停止摇动船桨后，船不能立刻停下来，是因为___________。
【答案】力的作用是相互的船具有惯性
[1]船桨向后，船向前可知，船桨对水一个向后的力，水对船桨和船一个向前的力，这是因为力的作用是相互的。
[2]运动的物体撤去外力后，仍保持原来的运动状态，船不能立刻停下来，是因为船具有惯性。
14．一个小球沿粗糙的斜面向上滚动，若滚到斜面顶端时速度为v，这时重力突然消失，请判断物体小球的运动情况是：
_____；
你的理由是：
_____。
【答案】小球将会做匀速直线运动小球与斜面之间的压力为0，摩擦力为0，支持力为0，小球没有受到力的作用。
[1][2]因为当重力突然消失后，物体对斜面的压力也随之消失，为0；
所以斜面对物体的支持力消失，为0；
斜面对物体的摩擦力也消失，为0；
所以物体将不再受任何力的作用，所以物体将会做匀速直线运动。
15．人站在公交车上，当汽车突然启动时，人会向______倒，这是因为人的脚受到车厢底面_____力作用，使脚的底部随车一起______，可是人的上半身由于______而保持原来的静止状态，所以人出现上述现象。
【答案】后摩擦运动惯性
[1][2][3][4]人站在公交车上，当汽车突然启动时，人的脚受到车厢底面摩擦力的作用，使脚的底部随车一起运动，可是人的上半身由于惯性而保持原来的静止状态，所以人会向后倒。
16．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________；
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。
【答案】小远匀速直线运动实验加推理
[1][2]
小车在平面上运动时，会受到摩擦力的作用，速度会越来越慢，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，当水平面越光滑时，小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢，小车运动的距离越远；
[3]推想：
如果不受摩擦力及其他阻力，小车运动的速度将不会减小，小车此时将做匀速直线运动；
[4]由于摩擦力总是存在的，所以应通过实验加推理的方法来进行实验。
17．如图所示，迅速击打硬纸板，硬纸板飞出，鸡蛋落入杯中。
对此现象合理的解释是：
硬纸板原来相对于桌面是__的，由于受到__的作用运动状态发生改变。
鸡蛋由于__要保持原来的静止状态，未随硬纸板飞出，在重力的作用下落入杯中。
【答案】静止力惯性
[1]击打硬纸板前，硬纸板与桌面之间没有位置变化，所以硬纸板原来相对于桌面是静止的。
[2]用力迅速击打硬纸板，该硬纸片由静止开始沿水平方向飞出去，这说明力可以改变物体的运动状态。
[3]打硬纸板，硬纸板飞出，鸡蛋原来静止，板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性，要保持原来的静止状态，不会随硬纸板飞出，在重力的作用下落入杯中。
18．如图甲、乙、丙所示为探究摩擦力对物体运动影响的实验。
实验时必须让小车从斜面上同一高度滑下，这是为了使小车刚到达水平面上时具有相同的_______。
实验时发现小车受到的摩擦力越小，小车运动的越______。
由此我们可以推断：
假设小车在水平面上不受力，它将______。
【答案】速度远做匀速直线运动
[1]为探究摩擦力对物体运动速度改变的影响情况，应使小车在进入平面时运动速度相同，在实验中应该让小车在斜面上从同一高度由静止滑下。
[2]平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动的距离越远。
[3]如果小车在水平面上不受力，小车将做匀速直线运动。
19．如图所示，一氢气球用细绳系在玩具车上，静置于广场的光滑水平地面上，当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，玩具车在向右运动的过程中___（选填“可能”或“不可能”）被风吹离地面；
一段时间后玩具车匀速前进，此时细绳__（选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”）。
【答案】不可能保持竖直
[1]风水平向右吹，玩具车在竖直方向上不受风的作用力，所以，玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面。
[2]由于水平地面光滑，所以，玩具车在运动时不受摩擦力的作用；
一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进，若此时细绳是倾斜的，则细绳对玩具车有斜向上的拉力（受力不平衡），玩具车不可能做匀速运动，所以，此时细绳应保持竖直。
20．一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
，这就是著名的_______第一定律。
射出的箭能够在空中继续飞行，这是因为箭具有________。
【答案】牛顿惯性
[1][2]牛顿第一定律的概述：
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.。
惯性是一切物体保持自身运动状态的的属性，射出的箭能够在空中继续飞行，这是因为箭具有惯性。
21．沿地面向前滚动的皮球，由于受到摩擦力作用，最终会停下来；
如果没有摩擦力作用皮球是否会一直运动下去呢？
为解答这一问题，伽利略设计了理想实验，如图所示．
（1）让小球从斜面上由静止滚下来，小球将滚上另一个斜面．如果没有_____，小球将上升到原来的高度；
减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的_____；
继续减小第二个斜面的倾角，直至它最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度_____；
（2）伽利略理想实验说明力与运动的关系是_____牛顿在伽利略等科学家研究基础上，得出物体在不受力的作用下，总保持_____．
【答案】摩擦力距离永远运动下去力是改变物体运动状态的原因静止状态或匀速直线运动状态
（1）[1][2][3]如果斜面光滑，则小球不受阻力作用，会上升到原来释放时的高度；
然后逐渐减小斜面的倾角，发现小球仍然会达到原先释放时的高度，但要运行更长的距离；
那么可以推断，若将斜面变为水平面，那么小球为了达到原先释放时的高度会一直运动下去；
（2）[4]伽利略得出力是改变物体运动状态的原因后，推翻了亚里士多德的观点，力是维持物体运动的原因；
正确地揭示了“运动和力的关系”，力是改变物体运动状态的原因；
[5]牛顿在伽利略等科学家研究基础上，得出物体在不受力的作用下，静止的物体还静止，运动的物体还运动，即总保持静止状态或匀速直线运动状态．
22．车间停电后，各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动。
可见转动物体有转动惯性。
转动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。
物体可看作由n个微小部分组成，它们的质量分别为m1、m2、……mn，到某转动轴的距离分别为r1、r2、……rn，则该物体对该转动轴的转动惯量为I=m1r12+m2r22+……+mnrn2
（1）图A是一个质量为m的小球，用长为l的轻质硬杆（不计质量、不形变）连接到转轴OO’上，则它对这个轮的转动惯量是_____________。
（2）图B是用铁丝制成的质量为M、半径为R的细圆环。
我们将该圆环均匀分割为100等分，每一等分可以看作是一个小球（图A）。
则该圆环绕着中心转轴OO’转动时的转动惯量为_______。
将它用轻质硬杆与转轴相固定，就制成一个玩具陀螺甲，若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙，则要使甲乙转动起来，更容易些的是______。
（3）图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg，则薄圆筒对中心转轴OO’的转动惯量是___kg·
m2。
【答案】ml2MR2甲2×
10-3
（1）[1]由题意可知小球的质量为m，到转动轴OO’的距离为l，由转动惯量的计算公式可得，小球对这个轮的转动惯量
（2）[2]质量为M，该圆环到中心转轴OO’的距离为R，由转动惯量的计算公式可知，转动惯量为
MR2
[3]若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙，则陀螺乙对中心转轴的转动惯量为4MR2，则要使甲乙转动起来，甲更容易些
（3）[4]将数据代入转动惯量的计算公式可得
I=0.2kg×
（0.1m）2=2×
10-3kg·
m2
三、实验题
23．探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示。
（1）实验时，每次都要让小车从___________位置滑下，这样做的目的是___________；
（2）实验发现，水平面越光滑，小车运动的越___________，如果水平面绝对光滑，小车将______________________；
（3）牛顿第一定律的得出采用了___________实验探究方法，与此类似的实验有___________。
【答案】同一使小车到达水平面的初速度相同远一直做匀速直线运动实验+推理真空不能传声
（1）[1][2]在探究阻力对物体运动的影响的实验中，改变水平面的阻力大小，需要控制小车到达水平面时速度相同，所以要让小车从斜面的同一位置处静止下滑。
（2）[3][4]通过实验可以得出：
支持面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远。
可以推想，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，那么它将一直做匀速直线运动。
（3）[5][6]英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量实验事实进行深入研究，总结出一条规律：
一切物体，在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
后人称之为牛顿第一定律，故该定律是实验加推理的方法得出的，与之类似的是八年级上册第一章中的“真空不能传声”。
24．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让小车每次从斜面顶端由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力的大小
大
较大
小
小车运动的距离s/cm
18.30
26.83
（1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离为______cm。
（2）分析表中内容可知：
水平面越光滑，小车受到的阻力越______，小车前进的距离就越______。
（3）根据实验结果推理可得：
若接触面完全光滑，且轨道足够长，小车将一直做______运动。
可见，力不是使物体运动的原因，力是______物体运动状态的原因。
（4）小文同学通过上面的探究学习了解到的知识，思考了一个问题：
当自己荡秋千运动到最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？
他做出了以下猜想，你认为其中正确的是______。
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
【答案】31.21小长匀速直线改变D
（1）[1]实验中所用刻度尺分度值是1mm，故第三次实验中，小车在水平木板上滑行的距离为31.21cm。
（2）[2][3]分析表中内容可知：
水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越长。
（3）[4]根据实验结果推理可得：
若接触面完全光滑，且轨道足够长，小车速度将不会减慢，小车将一直做匀速直线运动。
[5]力不是使物体运动的原因，物体运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。
（4）[6]荡秋千运动到最高点时，身体处于静止状态，如果受到的力全部消失，身体将会保持静止状态不变，故其中正确的是D。
25．如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：
使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________（填“相等”或“不相等”）。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变________来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；
在棉布表面滑行的距离较远；
在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越______（填“快”或“慢”）。
（4）推理：
如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做_______。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过符合逻辑的_______得出的正确结论。
（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动_______（填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来_______不变的性质。
（7）小车运动过程中的阻力主要是摩擦力，本实验还告诉我们，在其它因素不变情况下，接触面对摩擦力大小的影响是______。
（意思表述清楚即可）
【答案】相等水平面的粗糙程度慢匀速直线运动推理不需要运动状态接触面越粗糙摩擦力越大
（1）[1]每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等。
（2）[2]在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小。
（3）[3]表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
（4）[4]假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动。
（5）[5]由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的。
（6）[6][7]牛顿第一定律的内容为：
一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
这反映了力和运动的关系，表明了物体的运动不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的根本原因。
（7）[8]在压力大小一定情况下，摩擦力大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙摩擦力越大。
26．探究牛顿第一定律：
过程
如图，小车从斜面______自由滑下，运用的科学方法是______。
发现在木板表面运动的距离最远，说明______。
推理可知：
若运动的小车不受力，将做______运动。
画出图中小车在毛巾表面前进过程中的受力示意图（______）。
问题讨论
小雨将小车翻放，利用上述实验器材来探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你为他设计实验步骤。
实验步骤：
①______②______③归纳分析，得出结论。
【答案】同一高度控制变量法小车受到的阻力越小，速度减少得越慢匀速直线
将小车翻放在木板表面，用弹簧测力计拉动小车在木板面上做匀速直线运动，记下弹簧测力计示数
将小车翻放在毛巾表面，用弹簧测力计拉动小车在毛巾面上做匀速直线运动，记下弹簧测力计示数
[1][2]在探究过程中，采用控制变量法，保证小车到达水平面时的速度要相同，实验中让小车从斜面同一高度自由滑下。
[3][4]根据实验可知，木板表面最光滑，摩擦力最小，小车在木板表面运动的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减少得越慢，所以推理得出结论：
若运动物体不受任何力的作用时，将做匀速直线运动。
[5]小车在水平面上滑动时受重力、支持力和摩擦力的作用，摩擦力方向与物体运动方向相反；
过重心作出这三个力，如图所示：
[6][7]为了得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，可以设计如下实验：
①将小车翻放在木板表面，用弹簧测力计拉动小车在木板面上做匀速直线运动，记下弹簧测力计示数
；
②将小车翻放在毛巾表面，用弹簧测力计拉动小
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