1、第八章第1节牛顿第一定律1牛顿第一定律一、知识点拨（一）伽利略斜面实验：控制变量三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同实验结论在同样条件下，平面越光滑，小车前进得越远。实验推论如果表面绝对光滑，小车没有受到阻力，小车将一直运动下去。实验方法控制变量法、科学推理法；此实验也叫“理想化实验”实验讨论：让小车从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小车停下时的位置。 实验记录：实验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2棉布较大较长3玻璃较小长推理想象光滑表面阻力为零无限长（1）做标记的位置是什么位置？答：小车停下来的位置。（
2、2）每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？ 答：使小车到达水平面的速度一样大。（3）三次实验，小车最终都静止，为什么？答：受到摩擦阻力。（4）三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？答：小车受到的阻力大小不同。（5）小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？答：受到的阻力越小，小车运动的距离越远。（6）若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？ 答：变长。（7）该实验的结论是什么？根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？ 答：实验结论：小车受到的阻力越小，小车运动得越远。推理：如果小车没有受到阻力，小车将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线
3、运动。例题1 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. 是假设，是实验事实，是实验推论B. 都是实验事实C. 是实验事实，是实验推论 D. 是实验事实，是实验推论思路导航：第步的“无限远”和“光滑”，在实验室无法完成，属于实验推论（科学推理）。答案：D例题2 “在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料，让小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车沿水平面运动的距离”（如图所示）。伽俐略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推导出了著名的牛顿第一定律。思考实验的意义后，请回答：（1）为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度_（
4、填“相等”或“不等”），即小车应从斜面上的_处释放。（2）三次实验中，小车在水平面上受到摩擦力最大的是第_次，这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的_有关。（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做_运动思路导航：控制变量是从该实验中归纳出结论的关键，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度相等；根据影响滑动摩擦力大小的因素可知：小车受到摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，第一次实验中，毛巾表面受到的摩擦力最大。从三次实验中可以看到的变化趋势是：运动的小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，因而可以推测：运动的小车受到的阻力为零（即不受阻力），速度将保持不变，一
5、直运动下去。答案：（1）相等 同一高度（或相同位置） （2）一，粗糙程度（或材料） （3）匀速直线（二）牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。【说明】牛顿第一定律又叫“惯性定律”。【注意】（1）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验，所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是，我们周围不受力的物体是不存在的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。（2）牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态；原来运动的物体如果不受力，不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动。（3）牛顿第一定律告
6、诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，所以力不是产生或维持运动的原因。（4）对牛顿定律的理解和拓展：一切适合所有的物体没有受到力的作用“没有受到力的作用”是定律成立的条件，这是一种理想化的情况，实际上不受到力的情况是不存在的。总“总”指的是原来静止的物体还是静止，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态，没有例外。或“或”指两种状态必居其一，不能同时存在。力和运动的关系力不是维持运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变，一定受到了力。例题3 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
7、C. 落到地面上 D. 加速飞出地球思路导航：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，根据牛顿第一定律可知，物体在不受力的时候，原来运动的物体保持匀速直线运动，则该石块将做匀速直线运动。答案：A问题拓展：如果重力突然消失，此时正放在桌面上的电脑会如何？（三）同一直线上的二力合成（补充内容）：1. 二力方向相同时：合力F合=F1+F2 ；合力比任一分力都大，合力的方向与分力方向相同。2. 二力方向相反时：合力F合= |F1F2|，合力的方向与更大的那个力的方向相同。合力比大的那个分力小，与小的那个分力相比：可能更大，可能更小，也可能相等。3. “合力”概念的引入，利用了
8、物理学中的等效替代法。4. 利用牛顿第一定律解决问题时，物体合力为0时可以等效为物体不受力。例题4 求出下面甲、乙两图中物体所受水平方向上的力的合力。思路导航：甲图中，F1与F2为同一直线上方向相同的两个力，则合力为：；F3与F4为同一直线上方向相反的两个力，则合力为：F合 = F3F4 = 10N10N=0N答案：20N；0N二、本节小结：2惯性一、知识点拨惯性：一切物体保持原有的静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。（1）惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性。例题1 下列有关惯性的说法正确的一组是（ ）成熟的苹果从树上掉下来火车刹车后不能马上停下来，是由于火车具有惯性高速飞行
9、的子弹具有惯性，穿入木头静止后惯性消失将锤子的木柄在硬地上撞击几下，锤头便套紧了，利用了物体的惯性A. B. C. D. 思路导航：苹果掉下来是由于受到了重力的作用；惯性是一切物体的固有属性，不会消失。答案：C【小结归纳】惯性是物体本身的一种属性，一切物体在任何时候、任何状态、任何情况下都具有惯性，不可避免，不可克服，惯性也不会消失。（2）惯性不是力，不能用形容“力”的词来描述“惯性”。比如“受到惯性”、“惯性的作用”等说法是错误的。例题2 竖直向上抛出的物体能在空中向上运动一段时间才落下来，这是因为（ ）A. 物体有惯性，同时受到重力作用 B. 物体能够向上运动，是由于惯性的作用C. 物体向
10、上的惯性力大于向下的阻力 D. 物体受到一个向上的作用力思路导航：有“力”出现就至少有两个物体，而“惯性”是任何一个物体都具有的固有属性。惯性不是力，不能用描述“力”的词来描述它，比如“受到惯性”“惯性的作用”“惯性力”等。答案：A【思维辨析】力惯性方向有方向无方向物体有力的作用，至少有两个物体；物体可能受力，也可能不受力；任何物体任何情况下都有惯性；一个物体有惯性，两个物体也有惯性影响力可以改变物体的运动状态惯性保持物体原有的状态（3）惯性的大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。例题3 如图为某段公路上的车辆限速牌，晴天小汽车限速90km/h，大汽车限
11、速80km/h。请回答：为什么汽车要限速行驶？为什么小汽车与大汽车的限速不一样？思路导航：限速：由于惯性，高速行驶的汽车很难及时制动；小汽车与大汽车相比，质量不同，从质量对惯性的影响来解题。答案：汽车具有惯性，如果速度太快，由于惯性，汽车很难及时停下来从而引发交通事故；大汽车的质量比小汽车的质量大，惯性更大，所以为了安全，要低速行驶。【积累活用】对于惯性，很容易误认为惯性的大小与物体运动的速度有关，经常性的错误认识是：速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小。而实际上惯性只与物体的质量有关，惯性大的物体，保持原来运动状态的本领强，受外力作用时表现为运动状态改变得慢；惯性小的物体，保持原来的运动状
12、态的本领弱，受外力作用时，表现为运动状态改变得快。（4）惯性与惯性定律是不同的：任何物体在任何情况下都有“惯性”（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力）；而“惯性定律”是物体在不受力或受平衡力时才能成立，是有条件的。例题4 以下说法正确的是（ ）A. 一切物体在没有受到力的作用时，才能保持静止状态或匀速直线运动状态B. 衣服上有灰尘时，抖几下衣服，灰尘就落下去了，这是利用了惯性C. 汽车的前座都安装了安全气囊，是为了防止惯性D. 当物体受到了力的作用时，物体的运动状态一定会改变思路导航：物体不受力时，保持静止或匀速直线运动状态，物体受力时，也有可能会保持这种状态；惯性不能防止，安装安全气囊
13、是为了防止惯性带来的危害。答案：B【思维辨析】牛顿第一定律又叫“惯性定律”，在内容描述上，容易跟“惯性”混淆。其实两者是两个不同的概念，没有多大的联系。二、本节小结：3用惯性解释生活现象一、知识点拨1. 正确分析惯性现象物体在运动状态变化的过程中由于惯性而表现出来的现象称为惯性现象。在日常生活中我们会见到许许多多与惯性有关的现象，这些惯性现象对我们既有有益的一面又有有害的一面。（1）利用惯性（有益的）：使锤头套紧；跳远要助跑；枪击；投篮；踢足球；拍衣服去灰尘（2）防止惯性带来的危害（有害的）：刹车时人前倾；汽车不能超速、超载；系安全带例题1 由于不遵守交通法规而酿成的交通事故频繁发生，国家加大
14、了对违反交通法规的处罚力度。关于汽车安全行驶的规定和措施，下列说法正确的是（ ）A. 限制汽车最大行驶速度，是为了减小汽车的惯性B. 安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用C. 冬天汽车在冰雪路面上行驶时，轮胎上装防滑链，是为了减小摩擦D. 严禁酒后驾车，主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝，更容易出现交通事故思路导航：首先要弄清一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种性质，惯性只和质量有关，和速度、是否受力无关，所以A选项错；安全带主要是为了预防急刹车时，由于惯性人会继续往前运动，造成对人体的伤害，故B选项错；冬天汽车在冰雪路面上行驶时，轮胎上装防滑链，主要是增大摩擦力，故C错。答案：D例
15、题2 人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害。下列事件中为了防止惯性带来危害的是（ ）A. 为了节能，公交车进站时提前关闭发动机，让车缓缓进站B. 汽车在市区要限速行驶C. 锤头松了，敲击一下尾部，使锤头套紧D. 跳远时快速助跑思路导航：惯性是一切物体都具有的性质。生活中物体具有的惯性有利也有弊。A 选项，提前关闭发动机，可利用汽车的惯性向前行驶一段距离；B 选项中，市区内人多、车多，高速行驶的汽车由于具有惯性很容易造成事故，所以要限速行驶，属于防止惯性带来的危害；C、D都是利用了惯性。答案：B【归纳小结】从车上的人或物品判断车的运动情况：人的情况车的运动情况人向前倾倒突然减速（或“急刹
16、车”）人向后倾倒突然加速（或“车启动”）人向左倾倒突然右拐弯人向右倾倒突然左拐弯注：车顶的水滴下落时偏离竖直方向，可以模拟人的倾倒方向。2. 分析惯性现象一般有以下五个步骤：（1）表述原状态（2）物体某部分受力改变运动状态（3）研究对象由于具有惯性，保持原来的某状态（4）分析结果（5）总结例题3 为什么锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就能紧紧套在锤柄上？步骤分析解答表述原状态锤头与锤柄原来处于向下的运动状态物体某部分受力改变运动状态锤柄撞到物体受力停止研究对象由于具有惯性，保持原来的某状态锤头由于具有惯性要保持原来的向下运动的状态分析结果因此锤头就能够紧紧套在锤柄上总结所以，把锤柄
17、一端在物体上撞击几下，锤头就能紧紧套在锤柄上例题4 跳远运动员为什么都先助跑一段距离才起跳？步骤分析解答表述原状态跳远运动员原来处于向前的运动状态，具有一定的速度物体某部分受力改变运动状态起跳后研究对象由于具有惯性，保持原来的某状态由于身体具有惯性还要保持原来的运动状态继续向前运动分析结果这样能够增大跳远距离总结所以跳远运动员都先助跑一段距离才起跳【易错剖析】下列说法中，错在哪里？人们在跳远时，利用了惯性：奔跑的速度越快，则跳得越远，说明速度越大，惯性越大；公路上的汽车，由于惯性很难停下来：开得越快，越难停下来，说明速度越大，惯性越大！剖析：（1）惯性与速度无关：如果速度越大惯性越大的话，则同
18、理速度越小，惯性越小，当速度为0时，惯性也为0，这是错误的；（2）惯性可保持物体原有的状态：静止的物体，惯性让其保持“静止”状态；运动的物体保持匀速直线运动状态：高速的物体保持“高速”状态，低速的物体保持“低速”状态。例题5 “旋蛋实验”可以判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋：在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋，用手制动后又立即释放，如果鸡蛋又“自动”转动起来，那么这个鸡蛋一定是 鸡蛋，这是因为 。思路导航：鸡蛋的外壳是固体：熟鸡蛋里面也是固体，与蛋壳构成一个整体；生鸡蛋里面是液体，与鸡蛋外壳为两个物体。鸡蛋旋转制动后，生鸡蛋内的液体由于惯性要保持原来的旋转状态，松手后仍会“自动”转动起来。答案：生
19、 生鸡蛋内的液体由于惯性仍要旋转【易错警示】转鸡蛋：容易转动的是熟鸡蛋；让转动的鸡蛋停下来：容易停下来的是熟鸡蛋。记忆：“煮熟的鸡蛋很听话”二、本节小结：第八章 第2节 二力平衡一、预习新知：观看一段视频，思考下列问题。二、问题思考：1. 作用在一个物体上的两个力，如果 、 并且 ，这两个力就彼此平衡，二力平衡时的合力为 。2. 建筑工人利用悬挂重物的细线来确定墙壁是否竖直。当重锤静止时，它受到的重力和绳子的拉力是 力，所以绳子的拉力方向是 的。 3. “二力平衡”与“相互作用力”的重要区别是 。（答题时间：45分钟）1. 关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）A. 必须有力作用在物体上
20、，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来B. 力是使物体运动状态变化的原因C. 只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生变化D. 物体做直线运动时，一定受到了力的作用2. 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. 加速飞出地球3. 以下给出的各种现象中，物体运动状态不发生变化的是（ ）A. 在弯路上的汽车匀速转弯B. 熟透了的苹果从树上掉下来C. 人造地球卫星绕地球匀速转动D. 小孩沿滑梯匀速下滑4. 教室里悬挂着的电灯处于静止状态，假如它受到的所有的力都突然消失，它
21、将（ ）A. 加速下落 B. 匀速下落C. 保持静止 D. 可以向各个方向运动5. 关于运动和力的关系，下列几种说法中，正确的是（ ）A. 物体只有在力的作用下才能运动B. 力是改变物体运动状态的原因 C. 力是维持物体运动的原因D. 力是使物体运动的原因，比如说行驶中的汽车，只要把发动机关闭，车马上就停下了6. 下列实例中，不是利用惯性的是（ ）A. 掷实心球 B. 助跑跳远 C. 弯弓射箭 D. 保持车距7. 空军在为灾区空投物资，为了使救灾物资准确地落在投掷区，飞行员在投掷物资时应（ ）A. 在正上方投掷 B. 在飞到投掷区正上方之前投掷 C. 在飞过投掷区正上方之后投掷 D. 无论怎样
22、投掷都能落在投掷区8. 以下关于惯性的说法正确的是（ ）A. 高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B. 用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C. 匀速行驶中的客车突然刹车，乘客向前倾，这是由于惯性所引起的D. 物体不受外力作用时才有惯性9. 下列现象中，与物理所说的“惯性”有关的是（ ）A. 绝大多数人用右手写字B. 向日葵具有“向日”的特性C. 脱离树枝的苹果总是落向地面D. “助跑”有利于跳远成绩的提高10. 下列现象中由于惯性造成的是（ ）A. 向上抛石块，石块出手后上升越来越慢B. 向上抛石块，石块出手后最终落回地面C. 百米
23、赛跑中，运动员到达终点时不能立即停下来D. 船上的人向后划水，船会向前运动11. 关于惯性，下列说法正确的是（ ）A. 静止的物体才有惯性 B. 做匀速直线运动的物体才有惯性C. 物体的运动方向改变时才有惯性 D. 物体在任何状态下都有惯性12. 下列实例中不属于利用惯性的是（ ）A. 投掷出去的标枪在空中继续向前飞行 B. 用铲子向锅炉里送煤，铲子停止后，煤进入炉内C. 汽车紧急刹车时，站立的乘客向前倾倒D. 用细木棍敲打悬挂的衣服，衣服上的尘土掉了下来13. 子弹从枪膛里射出以后仍然向前飞行，这是由于（ ）A. 子弹受到一个向前的推力 B. 子弹具有惯性C. 子弹的惯性大于受到的冲力 D.
24、 子弹受到惯性力14. 如图所示，一木块立在表面光滑的小车上，并随小车一起向左做匀速直线运动，当小车遇到障碍物而突然停止时，车上木块将（ ）A. 立即停止运动 B. 立即向前倒下C. 立即向后倒下 D. 继续做匀速直线运动15. 子弹从枪口射出后，能在空中继续飞行，这是因为子弹（ ）A. 受到火药燃烧后产生的推力 B. 受到惯性力作用C. 具有惯性 D. 惯性大于受到的阻力16. 小刚同学放学回家的路上，脚被石头绊了一下，身子向前跌倒，如图甲。过了一会儿，他一不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒，如图乙。对这两种情景，下列解释合理的是（ ）A. 二者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的
25、运动状态B. 二者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态C. 前者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；后者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态D. 前者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；后者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态17. 汽车在紧急刹车的过程中，总要滑行一段距离才能停下来，原因是汽车 ；汽车滑行一段距离后最终将停下来，是由于 ；当雨天路面有水时，在车速相同的条件下，汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没有水时长，这是由于 ，因此，司机驾车要注意：“雨天路滑，小心慢行”。18. 炮弹离开炮膛后仍能在空中
26、继续飞行，是因为炮弹具有_，炮弹飞行速度越来越小，是因为受到_的缘故，最后落回地面，是因为受到_的缘故。19. 人坐在行驶的汽车上，当人不自觉地向前倾时，说明汽车突然_；当人不自觉地向后倾时，说明汽车突然_。20. 如图为小球在水平面内做圆周运动的示意图，假如小球不受一切外力，小球将做 。21. 正在行驶的汽车关闭发动机后，由于_仍然向前运动，但汽车的速度将_（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是由于汽车受到_的缘故。22. 为什么刹车时，人会向前倾倒？23. 小光拿来两个鸡蛋，一个是生鸡蛋一个是熟鸡蛋，放在光滑的桌面上旋转，容易旋转的是 鸡蛋，不容易旋转的是 鸡蛋。如果一个生鸡蛋和熟鸡蛋
27、在旋转中，用手制动后又立即释放，仍在旋转的是 鸡蛋，立即停止旋转的是 鸡蛋。24. 如图所示，一辆封闭的小车里装了水，水面有一个气泡。若小车突然向右运动，则气泡将 （选填“偏向左边”“偏向右边”“保持在水面中央”）。1. B 解析：根据牛顿第一定律可知，物体在不受力的时候，原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持匀速直线运动，所以没有力的作用物体一样能够运动，故A、D错；物体有力的作用运动状态不一定改变，如静止在桌子上的课本，受到重力和支持力的作用，它还是静止，但运动状态变了则一定受到力的作用，故C错。2. A 解析：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，根据牛顿
28、第一定律可知，物体在不受力的时候，原来运动的物体保持匀速直线运动，则该石块将做匀速直线运动。3. D 解析：运动状态的改变指的是物体运动速度的大小和方向的改变，在弯路上的汽车匀速转弯，速度的方向发生改变，故A错；熟透了的苹果从树上掉下来，速度的大小改变，B错；人造地球卫星绕地球匀速转动，速度的方向改变，C错；小孩沿滑梯匀速下滑，速度的大小和方向均没有改变，D正确。4. C 解析：根据牛顿第一定律可知，当物体不受外力的时候，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，故C是正确的。5. B 解析：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，根据牛顿第一定律，没
29、有力物体一样做匀速直线运动，故B正确。6. D 解析：由于汽车的速度很快，在有紧急情况需刹车的时候，由于惯性汽车仍要向前运动一段距离才能停下，所以汽车在运动过程中要保持车距，这是惯性对人们生活带来的危害。7. B 解析：飞机和物资一起运动，当物资离开飞机时，物资由于惯性要保持原来的运动状态，所以会继续运动下去，故为了投中目标要提前投掷物资。8. C 解析：惯性是物体的一种性质，一切物体都具有惯性，惯性只和物体的质量有关，和物体的运动速度无关，和物体的材料无关，和物体是否受到力作用无关。故A、B、D错；匀速行驶中的客车突然刹车，乘客具有惯性要保持原来的运动状态所以向前倾，故C正确。9. D 解析
30、：“助跑”以后人的速度变大，当起跳时人由于惯性要保持原来的快速的运动状态，这样能跳得更远，有利于跳远成绩的提高。10. C 解析：向上抛石块，石块出手后上升越来越慢，最终落回地面，是由于受到重力的作用，重力改变了它的运动状态，A、B错；百米赛跑中，运动员到达终点时不能立即停下是由于人具有惯性要保持原来的运动状态，C正确；船上的人向后划水，船会向前运动是由于力的作用是相互的，故D错。11. D 解析：惯性是物体的一种属性，一切物体都具有惯性，所以D正确。12. C 解析：汽车紧急刹车时，站立的乘客向前倾倒，这是惯性对人们的伤害，故选C。13. B 解析：子弹从枪膛里射出以后，由于子弹具有惯性，仍然保持原来的运动状态，所以继续向前飞行。惯性不是力，它是物体的一种属性。14. D 解析：当小车遇到障碍物而突然停止时，木块由于和小车之间没有
