《初中物理》牛顿第一定律.docx

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《初中物理》牛顿第一定律

牛顿第一定律

知识集结

知识元

物体运动状态变化的判断

知识讲解

物体运动状态变化的判断

运动状态：

速度

运动状态的变化：

①速度大小的变化②速度方向的变化

a.由静止变成运动

b.由运动变成静止

c.速度变大

d.速度变小

e.方向改变

例题精讲

物体运动状态变化的判断

例1.

（2019春∙滦南县期中）在下列事例中，运动状态不变的物体是（　）

A．正在圆形轨道上运动的过山车

B．腾空而起加速上升的火箭

C．减速进站的火车

D．正在匀速上升的电梯

例2.

（2019春∙市南区期中）相对于地面来说，运动状态没有发生变化的物体是（　）

A．在盘山公路上匀速行驶的汽车

B．沿着斜坡匀速滑下的汽车

C．射门时，撞在门柱上的足球

D．刹车后减速进站的火车

例3.

（2019春∙沙雅县校级期中）下列事例中，物体运动状态没有发生改变的是（　）

A．火车启动时，从静止变为运动

B．在地面上滚动的小球，速度逐渐变慢

C．汽车在盘山公路上匀速行驶

D．重物被吊车沿直线向上匀速吊起

例4.

（2019春∙亳州期中）如图所示，铅球从a处向右上方推出在空中划出一道弧线后落到地面b处，铅球在运动的过程中，空气阻力不可忽略，c点是铅球经过的最高点，下列说法中正确的是（　）

A．在整个运动过程中，铅球的运动方向保持不变

B．若铅球运动到C点时所受到的外力突然全部消失，小球会静止在空中

C．若铅球运动到C点时所受到的外力突然全部消失，小球将立即竖直方向下落到地面

D．若铅球运动到C点时所受到的外力突然全部消失，小球将沿水平方向做匀速直线运动

例5.

（2019春∙黔东南州期末）以下为小涵的物理笔记摘录，正确的是（　）

A．做匀速圆周运动的物体其运动状态不变

B．两个力的作用点和大小相同，这两个力的作用效果一定相同

C．功率大的机器做功一定快

D．踢出去的足球在空中飞行是因为足球受到惯性力的作用

例6.

（2019春∙越秀区期中）忽略空气阻力，抛出的小球在空中运动轨迹如图所示，下列有关抛出后小球的说法正确的是（　）

A．小球在空中运动过程中没有受到力的作用

B．小球在空中没受到手给的推力，运动状态不发生改变

C．从运动轨迹可知小球在空中运动状态在发生改变

D．小球受到手给的推力作用，运动状态发生改变

例7.

（2019春∙泰兴市校级期末）如图所示，用一根细线拴一块橡皮甩起来，使橡皮在水平面上做匀速圆周运动，若不计空气阻力，则橡皮在做匀速圆周运动过程中受到___个力作用，运动状态___（有/没有）发生改变。

例8.

（2019春∙黄陂区期中）物理学中，物体_________或_________、物体的运动____或____发生改变，都叫做物体的运动状态发生了变化。

惯性

知识讲解

二、惯性

1．惯性：

物体保持原来运动状态不变的性质。

即：

运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态。

例题精讲

惯性

例1.

（2019∙临海市二模）阅读短文，回答下列问题：

汽车安全带

汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。

安全带结构一般由软带、等部分组成。

汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。

当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。

（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。

这时人和车具有的___能也急剧变化。

（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将____（变大/变小/不变）

（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是图丙中的___

（4）下列说法正确的是___

A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩

B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用

C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些

D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动。

例2.

（2019∙菏泽模拟）在初中物理实验中，用长方体木块作实验器材可以研究很多问题，现在请你以长方体木块作为实验器材之一，可以适当添加其他辅助器材，设计实验来研究或说明相关的物理问题。

（力、热、声、光、电均可）

例3.

（2019春∙海阳市期中）水平放置的密闭玻璃管内充有水，如图所示，当玻璃管突然沿水平方向向左运动时，水中的气泡将（　）

A．向右运动

B．向左运动

C．保持不动

D．无法判断

例4.

（2019春∙东莞市期中）请阅读下面的文章

物体的惯性

一辆空车和一辆装满货物的车，在相同的牵引力的作用下由静止开始运动，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变。

装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难改变。

质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的惯性小。

质量大的物体，运动状态难改变，我们说它的惯性大。

惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的。

当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性。

相反，当我们要求物体的运动状态不易改变时，应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性。

通过上述阅读，请你回答以下问题

（1）阅读上述文章可以得到的结论是物体的惯性与物体的____有关。

（2）请你解释一下为什么歼击机在战斗前要抛掉副油箱？

答歼击机在战斗前要抛掉副油箱，是为了减小飞机的____来减小飞机的____，使自身的______容易改变，以提高歼击机的灵活性。

（3）请你注意在本文第一自然段的叙述中较好地体现了“控制变量”这种研究方法，这一自然段所控制是两车受到的_____相同和两车的____相同。

（4）根据物体惯性的特点，请你给广大的驾驶员提出一条建议________。

惯性现象

知识讲解

2．对性的理解。

（1）一切物体任何时候都具有惯性。

（静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性）牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。

（2）惯性是物体本身的属性，惯性的大小只与物理的质量的大小有关。

质量越大，惯性越大，因为质量越大的物体其运动状态越难改变。

惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。

（3）惯性是一种属性，它不是力。

惯性只有大小，没有方向。

惯性不可以与力比较大小。

​​​​​​​

例题精讲

惯性现象

例1.

（2019春∙朝阳区期末）下列体育运动中出现的现象，可以用惯性知识解释的是（　）

A．向上抛出的乒乓球会向下落

B．掷出的铝球在空中继续向前运动

C．草地上滚动的足球会停下来

D．用球杆将桌面上静止的台球击出

例2.

（2019春∙常熟市期末）对生活中一些惯性现象的解释，以下四种说法中正确的是（　）

①渔船靠岸时，关闭发动机后还能继续行驶一段距离是因为渔船具有惯性；

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，可以减小惯性带来的危害；

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①③

B．只有②④

C．只有①②

D．只有③④

例3.

（2019春∙上蔡县期中）小铁球落入水中后，落水处向上激起一滴水珠，如图所示是一瞬间一颗子弹将这滴水珠击穿的情景，这一瞬间水珠的上半部分由于____仍保持原来的位置不动，由于受____作用水珠上半部分将会下落。

例4.

（2019春∙黄山期末）开往北京的列车上有一只排球挂在正常行驶的车厢顶棚上，一乘客看见排球突然向前方摆动，说明列车正在_______；若排球突然向右侧摆动，说明列车正在______。

例5.'

（2019春∙朔州月考）斧头松了，把斧柄的一端在树墩上撞击几下，如图所示，斧头就牢牢地套在斧柄上了。

请用惯性的知识解释这一现象。

'

例6.

（2019春∙宁明县期中）乘坐公共汽车，当身体突然向前倾倒时，说明此时汽车正在_______；踢出去的足球在草地上滚动一段距离后会停下来，是由于受到____的作用；若运动的足球所受的力全部消失，则它将做______运动。

牛顿第一定律

知识讲解

一、牛顿第一定律

1．内容：

一切物体在没有受到力的作用或者受力平衡的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态

2．牛顿第一定律的理解

（1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。

（2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。

（3）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。

（4）运动的物体不受力时做匀速直线运动（保持它的运动状态）

（5）静止的物体不受力时保持静止状态（保持它的静止状态）

例题精讲

牛顿第一定律

例1.

（2019春∙内乡县期中）牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，由此判断下列说法正确的是（　）

A．物体受到外力的作用运动状态一定会改变

B．物体处于静止状态一定是受到平衡力的作用

C．牛顿第一定律是通过实验得出的力学基本定律之一

D．小明用水平的力推停在水平面上的汽车没有推动是因为推力等于摩擦力

例2.

（2019春∙滨州期末）如图所示为伽利略的理想斜面实验示意图，以下说法正确的是（　）

A．小球从第一个斜面滚下后就会沿着第二个斜面上升到原来的高度

B．如果第二个斜面倾斜度为0（图中BF），小球就会永远滚动下去

C．伽利略认为，力不是维持物体运动的原因

D．牛顿第一定律是可以用实验来直接验证的

例3.

（2019春∙乌拉特前旗校级月考）对牛顿第一定律的理解，下列说法不正确的是（　）

A．一切物体都具有惯性

B．物体的运动状态改变，一定是受到了力的作用

C．物体受到力的作用，运动状态一定改变

D．物体不受力的作用时，也能运动

例4.

（2019春∙蚌埠期中）一个做匀速圆周运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，该物体将（　）

A．继续做匀速圆周运动

B．立即静止

C．改做匀速直线运动

D．无法确定其运动的变化情况

例5.

（2019春∙永城市校级期中）如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动，B在A的正前方，B的质量小于A的质量，假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体____（选填“会”或“不会”）相撞，原因是____________________。

例6.

（2019春∙市南区期末）在研究物体运动原因的过程中，亚里士多德根据直接经验得出结论：

必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。

科学家_____通过实验分析得出：

物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。

于是他推断：

如果物体受到的阻力为零，物体将__________。

英国物理学家牛顿总结了多人的研究成果，概括出了一条重要规律：

一切物体在没有受到力的作用时，总保持___________状态。

这就是著名的牛顿第一定律。

牛顿第一定律表明，物体具有保持原来运动状态不变的性质，我们把这个性质做惯性。

生活中，人们利用物体惯性的实例有____________________。

例7.

（2019春∙广丰区校级月考）原来静止的物体，如果不受任何力，则保持____状态；原来运动的物体，如果突然不受任何力，不管物体原先怎样运动，都要保持__________。

例8.

（2019春∙康巴什校级月考）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过推理抽象概括出来的。

这里所说的“大量经验事实”指的是：

以一定初速度沿水平面滑行的滑块，受到的摩擦力越小，它停止运动前滑行的距离就越___；通过的“推理”是：

如果受到的摩擦力减小到零，物体将保持这一初速度做________，进而“抽象概括”出牛顿第一定律。

力与运动的关系

知识讲解

（1）物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；原来静止的物体不受力时，总保持静止状态．

（2）物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态，力不是维持物体运动的原因．

（3）物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变．

（4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用．

例题精讲

力与运动的关系

例1.

（2019∙高密市模拟）一人用100N的力沿水平方向推着一个重150N的木箱在地板上匀速前进，如图所示。

若另一人再加给木箱50N竖直向下的力，那么（　）

A．木箱的运动状态要发生改变

B．木箱的运动状态保持不变

C．木箱重变为200N

D．木箱共受到五个力作用

例2.

（2019∙农安县模拟）在实验中经常会出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。

如图是研究二力平衡的实验装置，此时小车保持静止。

若在右侧再加挂一个较小的钩码，小车理应向右运动，但实际操作时小车往往仍保持静止。

这时，小车受到的合力为___N．你认为出现这种现象的原因是______________。

例3.

（2019∙崇川区校级三模）2007年4月18日“和谐号”动车组开始在西安与宝鸡之间运行，与传统列车比较，国产动车组在设计上采用了许多新技术，请你阅读并解答下列问题：

（1）如图所示，车头采用流线型设计可以减少______；车体采用强度高、密度___的铝合金等材料制造，使整车质量减小，有利于列车高速运行。

（2）采用“再生制动”技术，列车速度从200km/h降到90km/h的过程中不采用机械刹车，列车由于____继续行驶并带动电机逆转发电，把列车的机械能转化为电能输入电网。

当车速降低到90km/h时，实施机械刹车，利用刹车片与轴之间的____力使车速度减小直到停止。

（3）运行速度高，最高速度可达250km/h，根据下面列车时刻表可知，从西安至宝鸡乘坐D581次动车组比乘坐1723次列车节省时间____min；D581次列车的平均速度是_______km/h。

例4.

（2019春∙惠安县校级月考）用绳系住一个物体后，分别让它在竖直方向上运动，第一次让物体以2m/s的速度匀速上升，此时拉力F1，第二次让物体以1m/s速度匀速下降，此时拉力F2，则（　）

A．F1=2F2

B．F1=F2

C．F1

F2

D．无法确定

例5.

（2019春∙潮南区期中）阅读短文，回答问题

失重

在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：

用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同一一就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了

老师解释说：

“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。

如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”，小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲。

他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如

图丙所示。

已知小勇的实际质量为60kg（g取10N/kg）

（1）电梯静止时，小勇对秤台的压力为_____N。

（2）若电梯在10s内下降的距离为18m，电梯这段运动时间内的平均速度_____m/s

（3）根据图丙分析，小勇在______（选填“0-t1”、“t1-t2”、“t2-10s”）段时间内处于失重状态。

（4）分析图丙可知，在t2-10s时间段内小勇对秤台的压力____他的重力选填“大于”、“小于”或“等于”）

（5）若下降中体重秤示数为零，即说明他对体重秤压力F为零，我们称这种现象为完全失重，如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma，其中a称为加速度，单位为N/kg，F合=G-F，小勇完全失重时加速度a=____N/kg

例6.'

（2019春∙广丰区校级月考）一个质量为50Kg的人站在电梯中，求下列情况中电梯底面对人的支持力的大小和方向。

（g=10N/Kg）

（1）人和电梯一起静止不动。

（2）人和电梯一起以1.5m/s的速度匀速上升。

（3）人和电梯一起以2m/s的速度匀速下降。

'

当堂练习