力学3学生版.docx

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力学3学生版

五、牛顿第一定律

1.牛顿第一定律:

一切物体在。

这就是著名的牛顿第一定律（又称）。

2.说明:

牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即：

物体不受力，运动状态不改变；物体运动状态改变必定受力

3.正确理解牛顿第一定律:

牛顿第一定律是建立在观察和实验基础上的一种大胆的。

实际上，不受任何外力的物体是没有的。

但不能否定其正确性，因为我们总是可以找到在某一方向上不受外力或在某一方向上，这种情况就是牛顿第一定律中所说的“”。

定律中“静止状态或匀速直线运动状态”实质是，即物体不受外力作用时，

。

4.牛顿第一定律的两个衍生

（1）伽利略的小车实验：

（）

伽利略通过斜面小车实验认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度

，它运动的时间就。

他还进一步推理得出，在情况下，如果，物体受到的阻力，它的速度将，这时物体将。

（2）笛卡儿的推论：

（）

法国科学家笛卡儿进一步补充了伽利略的结论，指出如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且，将

。

六、惯性

1.定义：

我们把物体叫做惯性，惯性是物体的.

2.辨析与区别：

（1）惯性”与“第一定律”的区别 

“惯性”与“惯性定律”不是同一概念，不能混为一谈。

它们的区别：

惯性是一切物体，，它。

牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条，它指出了“物体匀速直线运动状态或静止状态”的。

而惯性是“物体原来的匀速直线运动状态或静止状态”的；两者。

为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态的性质（）仍旧表现出来。

（2）“惯性”与“力”的区别

“惯性”与“力”不是同一概念，“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是，惯性与力的区别：

①不同；惯性是指物体静止状态或匀速直线运动状态的；而力是指的作用。

惯性是，具有这种性质，它与外界条件；力则只有才有，离开了物体就无所谓力。

②不同：

惯性，没有，而大小也；力是由三要素构成，它的大小，单位是。

③惯性是；力作用则是。

④惯性的大小，而力的大小

。

（3）“物体惯性”与“外力作用”的辨证关系

例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持，继续，这样锤头就紧套在锤柄上了。

（4）“惯性”与“速度”的区别

惯性大小与物体运动的快慢。

“汽车行驶越快，其惯性越大”是的。

运动快的汽车难刹车是因为。

可见惯性大小与运动状态。

惯性大小有关。

3.对惯性的正确认识:

（1）惯性与物体所处的运动状态。

。

不能认为：

。

（2）惯性大小只与有关。

物体的质量越大，其运动状态越，我们就说它的惯性；物体的质量越小，其运动状态越，我们就说它的惯性。

物理学中用来量度物体惯性的大小

（3）。

力是的作用，发生力的作用时，必然要涉及的物体，单独一个物体；

物体都具有惯性．，惯性只有没有，因此不能把惯性说成是“”“

”或“”，一般只能说“”

4.利用惯性鉴别生、熟鸡蛋:

例:

小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上，用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转，然后用手按住熟鸡蛋立即释放，发现熟鸡蛋静止了；用手按住生鸡蛋立即释放，发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈，如图所示。

请用初中物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?

解析:

具体分析过程如下：

（1）确定研究对象及其原来所处状态：

本题的研究对象是，他们都在桌面上。

（2）确定物体的哪部分受力改变运动状态：

熟鸡蛋是一个，用手按住后；生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是的，用手按住后只是。

（3）确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态：

对于熟鸡蛋来说，受力后

；对于生鸡蛋来说，

。

（4）造成的结果：

手离开鸡蛋后，熟鸡蛋，生鸡蛋

。

答案:

这是因为熟鸡蛋蛋壳内的物质变成整体与鸡蛋壳连在一起，用手按住

，而生鸡蛋的蛋黄与蛋壳间有蛋清，用手按住转动的生鸡蛋，

，所以手松开后，。

例1：

如图（a）所示，木块与小车一起向右做匀速直线运动，某时刻观察到如图（b）的现象。

由此可以判断（）

A．小车突然加速运动B．小车突然减速运动

C．小车保持匀速运动D．小车可能做加速

例2：

如图所示是正在运输液体货物的一辆槽车，车内液体的上方有一个空气泡。

当槽车遇情况紧急刹车时，由于，气泡将向运动。

（选填“右”或“左”）

例3：

如图所示，一物体在外力F的作用下，以5m/s的速度做匀速直线运动，如果突然将力F撤去，则物体：

（）

A．立即停止

B．仍以5m/s速度做匀速直线运动

C．先向右后向左运动

D．继续前进，但速度逐渐减小直至停止

例4：

下面关于力学现象的解释中，正确的是（　　）

A．我们需要一直用力推地上的木箱，木箱才能持续运动下去，说明力是维持物体运动的原因

B．物体在空中自由下落，速度越来越快，说明力是改变物体运动状态的原因

C．由于运动快的物体不容易停下来，所以速度越大，惯性越大

D．球在草地上越滚越慢，说明力的作用效果只能改变物体运动的快慢

例5：

小雨同学通过绳子拉着一石块在水平桌面上做匀速圆周运动，假设它受到的力全都消失，则该石块将（　　）

A．做匀速直线运动B．继续做匀速圆周运动

C．落到地面上D．立即停止运动

例6：

在研究牛顿第一定律的实验中，如图所示，用同一小车从同样的斜面同一高度滑下，接着在材料不同的平面上继续运动，分别停在如图所示的位置。

（1）为什么要使小车从斜面的同一高度滑下？

答：

（2）小车在不同的平面上运动的距离不等，说明了什么？

答：

（3）从这个实验可推出什么结论？

答：

例7：

如图是研究牛顿第一定律的实验，请回答：

（1）三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它在平面上开始运动的速度___________。

（2）实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是：

___________。

（3）实验结论是：

平面越光滑，小车受到的摩擦力越___________，速度减小得越___________。

（4）根据实验结论，可推理得出：

运动的小车如所受的阻力为零，小车将做___________运动。

（5）牛顿第一定律是建立在：

___________。

A．日常生活经验的基础上

B．科学家猜想的基础上

C．直接实验结果的基础上

D．实验和科学推理相结合的基础上

（6）汽车在快速行驶过程中，突然前方有行人横穿马路，司机紧急刹车，坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带，才没有破窗飞出。

请你解释这一现象。

答：

刹车前人和车都是___________的，刹车后车速突然减慢，坐在副驾驶位置的人由于具有___________要保持原来的___________状态，因此，若不系安全带就可能会破窗飞出。

（7）一辆小型汽车的质量是1.2t，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力大小是汽车车重的0.2倍，此时汽车的牵引力大小是_____，汽车所受地面的支持力大小是_____（g=10N/kg）。

七、惯性的危害和利用

惯性是一把双刃剑，既有利又有弊。

1.惯性的利用

生活中利用惯性的例子很多，如：

（1）用手向地上洒水时，手撩起水向前运动，当手停止运动后，由于，手带起的水，所以就被洒出去；

（2）在跳远比赛时，运动员跳起后，由于，在空中仍保持一定的速度，最后落在前方；

（3）汽车快到达终点时，熄火后由于惯性仍能前进一段距离，这样可以；（4）人骑车也是一样，当自行车运动起来后，人停止蹬车，自行车仍会

，并不会立即停下。

这样的例子还有很多这些都是惯性在生活中的广泛应用。

如果没有惯性，这些现象将不复存在。

因此对于有益的惯性．我们往往想办法来它。

由于惯性只与有关，质量，惯性。

因此在汽油机、柴油机等热机上我们通过来增加它的惯性，以保持飞轮能持续地旋转下去。

2.惯性的危害

惯性对我们的影响不都是有益的，在生活中的很多方面，惯性对我们造成了不利的影响，尤其是在交通方面。

比如汽车在突然、突然、突然或时，站在车厢里的乘客的虽然与汽车一起改变运动状态，但是人的由于惯性还会，因此往往会摔倒，严重时会造成人身伤害；

特别是高速行驶的汽车，由于惯性，在刹车后很难立即停下，还要向前运动一段距离，这样往往会导致车祸的发生。

为了避免悲剧的发牛，人们采用了很多应对方法。

如为了防止汽车在突然刹车或突然减速时对人造成伤害，强制司乘人员使用，并存汽车上安装；另外还对汽车的做出了限制。

我国的交通法规明确规定：

机动车行驶时在没有道路中心线的城市道路速度不能超过30km／h，公路上不能超过40km／h；在同方向只有l条机动车道的城市道路不能超过50km／h，公路上不能超过70km/h。

需要说明的是，这些方法虽然都能减小惯性带来的危害，但是

。

要真正地减小惯性就要减小，针对当前我国运输业超载现象非常普遍的情况，有关部门做出规定：

公路客运车辆载客超过额定乘员，货运车辆超过核定承载重量的，会处以相应的经济处罚，严重的还会扣留机动车。

这是因为对载重汽车进行限载，既可以减小它对地面的，又能减小它的，从而降低车祸的发生率。

惯性在日常生活和生产中有利有弊，下面四种现象有弊的是（）

A．锤头松了，把锤柄在地面上撞击几下，锤头就紧紧的套在锤柄上

B．汽车刹车时，站在车内的人向前倾倒

C．往锅炉内添煤时，不用把铲子送进炉灶内，煤就随着铲子运动的方向进入灶

D．拍打衣服可以去掉衣服上的尘土

下列实例中，不属于利用惯性的是（　　）

A．用手拍打衣服上的灰尘

B．锤头松了，将锤柄在地上撞击几下

C．运动员采用助跑跳远

D．骑自行车时为了减速捏刹车闸

如图是运动员踢足球的情景，下列分析正确的是（　　）

A．足球在空中继续运动是由于惯性

B．足球在空中时受到脚的作用力

C．踢足球时，球对脚没有作用力

D．脚对足球的力和足球的重力是一对平衡力

如图所示，一起重机吊着重物沿直线匀速上升，拉力为F1，若起重机吊着重物匀速下降，拉力为F2，则F1________（填“大于”“小于”或“等于”）F2。

若在上升的过程中，钢丝绳突然断裂，重物将__________（填“先上升一段距离后下降”或“直接下降”）。

小明用力把球踢了出去，足球可以在草地上继续滚动一段距离，这是因为物体具有_____．足球最后停了下来，这说明足球受到了_____的作用．

第24届世界大学生冬季运动会吉祥物冬冬在进行冰壶比赛，掷出的冰壶能在冰面上滑行是由于冰壶具有____________，而冰壶最终会停下来，是因为______________。

下列实例中，属于防止惯性产生危害的是：

（）

A．跳远运动员起跳前要助跑

B．投出的篮球，离手后仍能向前飞行

C．乘汽车时，要系好安全带

D．锤头松了，把锤柄往地上撞几下，锤头就套紧了

下面是小宇收集的一些物理知识的应用实例，其中是惯性应用的是：

（）

A.潜水艇下潜后，艇内人员可以用潜望镜观察水面上的情况

B.捕鱼时，渔民利用电子发声器发出鱼喜欢的声音，诱鱼入网

C.锤头松了，小宇把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就套紧了

D.学校举行升旗仪式时，使用滑轮使国旗上升

下列交通规则，主要用于防止因惯性而造成事故的是：

（）

A.严禁超速、超载

B.桥梁设有限重标志牌

C.红灯停，绿灯行

D.车辆靠右行驶

京沪高铁的世俗高达350km/h，当两列“和谐号”动车相对驶过时，按铁路部门的规定，它们必须减速，否则车窗玻璃可能会损坏。

如果真的发生了这种现象，（）

A．碎玻璃将会飞向车内

B．碎玻璃将会飞向车外

C．碎玻璃沿竖直方向下落

D．碎玻璃将会飞向车顶

《中华人民共和国道路交通安全法》已于04年5月1日正式实施，为交通安全提供了一定的法律保障。

下列对汽车行驶情况分析正确的是（）

A．速度越大，则惯性越大，汽车就难以停下

B．刹车后，由于没有力的的作用，因而汽车的速度逐渐减小最终停下来

C．只要后面汽车的行驶速度小于前面的汽车，就无需对行车间距加以限制

D．汽车行驶速度、车距、路面情况等均是影响交通安全的因素

关于惯性，下面说法正确的是（　　）

A．一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性

B．射出的子弹离开枪口后，仍继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用

C．汽车关闭发动机后，仍能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力

D．一切物体在任何情况下都具有惯性

公共汽车匀速直线运动时，乘客不会倾倒；突然刹车时，乘客会向前倾倒，在这两种情况下（　　）

A．前者乘客有惯性，后者没有

B．前者乘客没有惯性，后者有

C．两种情况，乘客都有惯性

D．两种情况，乘客都没有惯性

下列现象中，最能够表现出惯性的现象是（）

A．足球由静止变为运动

B．在草地上滚动的小球，慢慢停下来

C．当汽车突然向前启动时，车上的乘客会向后倒

D．熟的苹果会从树上掉下来