7．1科學探究：牛頓第一定律上小學的小麗同學聽老師說，由于地球自轉，當?shù)氐孛娴乃俣却蠹s是360m/s，便產生了一個想法：地球既然轉得這么快，那么當自己跳起來落回地面時，地面一定轉動一一段很大的距離，自己就不會落在原地．下課后便急忙跑到操場上取試試．使勁向上跳，但總是落回到原處．小麗怎么也不明白其中的道理．你能解釋嗎？智能提要問：如何認識牛頓第一定律中“沒有受到外力作用”和“總保持”這兩個詞的含義？答：“沒有受到外力作用”是指定律成立的條件，它包含兩種情況：一是該物體沒有受到外力對它的作用，這是一種理想情況；二是該物體在某一方向上沒有受到外力的作用．例如，物體在光滑的水平面上運動，由于沒有摩擦力，物體在水平方向不受外力的作用，它將在水平面上保持勻速直線運動，并一直運動下去．“總保持”有“原來是怎樣，后來也仍然是怎樣”的意思．問：定律中“或”能不能說成“和”？答：不能，“或”的意思是指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在．究竟處于哪一種運動狀態(tài)，要看物體原來是運動的，還是靜止的．原來靜止的物體在沒有受到外力作用的時候仍保持靜止狀態(tài)；原來與的物體在沒有受到外力作用的時候將保持勻速直線運動狀態(tài)．問：怎樣正確認識“慣性”的概念？答：物體保持運動狀態(tài)不變的性質叫做慣性，一切物體都有慣性．慣性是物體的一種固有屬性，是物體在任何時候、任何條件下都具有的性質．不論物體是否受到外力的作用．不論物體是否運動、怎樣運動，它都具有慣性．慣性是由物體質量決定的，質量越大，慣性越大．例如：火車的質量比汽車大，火車的慣性就比汽車大．智能拓展慣性與交通隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展和交通工具的高速化，如何既提高交通效率，又能確保人民的生命安全，就成為當前城市管理的一個重要內容．因此，各大中城市都頒布了一些地方性交通法規(guī)，在這些法規(guī)中，不少內容都涉及到慣性和交通的關系．（1）馬路上的人行橫道線在城市的交通干線上，橫穿馬路必須走人行橫道線，不得隨意穿行．騎自行車拐彎時，必須提前舉手示意，不得猛拐．這些規(guī)定，一方面是為了提高路口的車輛通行能力，提高效率，減少汽車因減速、發(fā)動帶來的空氣污染；另一方面則是考慮到汽車的慣性給人們的安全帶來的威脅，由于慣性，任何物體運動狀態(tài)的變化都不能在瞬間實現(xiàn)，需要一定的時間來完成這個變化過程，很多交通事故的發(fā)生就是因為忽視了這個慣性問題而造成的．（2）慣性剎車慣性對交通有害也有利．慣性剎車就是人們利用慣性有利方面的一種做法．馬路上行駛的卡車或拖拉機后面，常掛有拖車．當拖車裝滿貨物質量很大，慣性也很大．當車平穩(wěn)勻速前進時，拖車的慣性對車輛的行駛沒有什么影響，但是當車緊急剎車時，拖車的慣性對車輛運動狀態(tài)變化的影響就立即顯現(xiàn)出來了．緊急剎車時，如果剎車裝置在前面的卡車，前面的卡車頭停止了，而后面的拖車由于慣性卻按原來的速度往前沖，在很短的時間內產生巨大的破壞力，拖車質量越大，破壞作用也越大，它不僅會使車輛失控，還有可能扭斷牽引拖車的連接桿，甚至造成翻車事故．怎樣減少慣性帶來的這種危害呢？實踐中，人們找到了借助拖車慣性進行剎車的方法．在卡車與拖車的連接處，套裝慣性剎車裝置：一個套裝了彈簧的連桿．當車輛緊急剎車時，連桿隨卡車停止而停止，拖車由于慣性會繼續(xù)向前沖，彈簧迅速被壓縮，壓縮的彈簧把這種強烈的沖擊作用通過曲桿帶動裝在拖車輪上的制動器，從而使拖車剎車裝置制動，把車剎?。@一連串動作是由于慣性而往前沖時完成的，得益于拖車的慣性，剎車動作完成得有力而及時，這種慣性制動靈敏而且可靠．智能歸例題型一考查你是否理解了牛頓第一定律例1水平桌面上，物體在水平力F作用下向右運動，當它離開桌面時，假如所受的一切外力同時消失，那么它將（）A．沿豎直方向下落C．作曲線運動B．沿水平方向向右作勻速直線運動D．無法確定運動情況闖關點撥根據(jù)牛頓第一定律，一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)．原來靜止的物體將保持靜止狀態(tài)；原來運動的物體將保持勻速直線運動狀態(tài)．解由題意可知，物體離開桌面時已處于運動狀態(tài)，那么當一切外力同時消失時，物體將維持離開桌面時的運動狀態(tài)，繼續(xù)向右作勻速直線運動．答選B例2如圖6-1所示，木塊放在表面光滑的小車上并隨小車一起沿桌面向左做勻速直線運動．當小車遇障礙物而突然停止運動時，車上的木塊將（）A．立即停下來B．立即向前倒下C．立即向后倒下D．仍繼續(xù)向左作勻速直線運動闖關點撥（1）注意“光滑”兩字．（2）原來運動的物體在沒有受到外力作用的時候將保持勻速直線運動狀態(tài)．解木塊原來隨小車一起向左運動，當小車突然停止時，木塊在水平方向上沒有受到外力的作用，根據(jù)牛頓第一定律，木塊將繼續(xù)向左作運速直線運動．答選D[變形思考]若本題中“光滑”兩字去掉，結果將怎樣？答向前倒下題型二考查對慣性的認識和理解，并會解釋慣性現(xiàn)象，培養(yǎng)應用知識解決實際問題的能力例1我國新交通法規(guī)定：坐在小型汽車前排的駕駛員和乘客都應在胸前系上安全帶．這主要是為了減輕在下列哪種情況下可能對人體造成的傷害（）A．高速行駛B．車速太慢C．突然起動D．緊急剎車闖關點撥本題是與慣性有關的典型問題，不論車速快，還是慢，人和車速度相等，不會產生傷害．突然起動時，人向后仰，有靠椅支撐．緊急剎車時，人由于慣性繼續(xù)向前運動，駕駛員極易受方向盤等的傷害，系上安全帶，可起到緩沖作用，減輕對人的傷害．答選D說明本題多次出現(xiàn)在許多省、市的中考題中，究其原因，本題有以下特點：①現(xiàn)象典型，貼近生活．②知識點隱蔽，沒有直言慣性，但必須從慣性入手分析．③對學生進行了安全教育．例2下列現(xiàn)象中不能用慣性知識解釋的是（）A．跳遠運動員的助跑速度越大，跳遠成績往往越好B．用力將物體拋出去，物體最終要落到地面上C．子彈離開槍口后仍然能繼續(xù)高速向前飛行D．古代打仗時，使用絆馬索能將敵方飛奔的馬絆倒闖關點撥物體保持運動狀態(tài)不變的性質叫做慣性．所有物體都有慣性．對于題述的這些現(xiàn)象能否用慣性知識加以解釋，關鍵在于物體是否體現(xiàn)出由于慣性而保持原有的運動狀態(tài)這一特點．A、C、D選項中所舉的現(xiàn)象均是由于物體的慣性所致，而B選項中的物體之所以要落回到地面上，是因為拋出去的物體受到重力作用，不是慣性的緣故．答選B例3一杯水放在列車內的水平桌面上，如果水面突然發(fā)生了如圖6-2所示的變化，則6-2列車的運動狀態(tài)可能發(fā)生的變化是()①列車突然向右啟動②列車突然向左啟動③列車向右運動時突然剎車④列車向左運動時突然剎車A．①或②B．①或③C．②或③D．②或④闖關點撥任何物體在任何情況下都具有慣性，即無論物體是靜止還是運動，無論物體怎樣運動，無論物體是氣態(tài)、液態(tài)還是固態(tài)，都具有慣性．當列車突然向右啟動或向左運動時突然剎車時，杯中的水由于慣性保持靜止或保持向左運動的性質，而向左傾倒運動，故①和④不可能形成圖示的狀態(tài)；當列車突然向左啟動或向右運動時突然剎車，則杯中的水要保持原狀態(tài)不變，而必須向右傾倒運動，形成如圖所示達到狀態(tài)．故C是正確的．答選C說明解釋有關慣性現(xiàn)象時，首先要認清研究對象的原有狀態(tài)，慣性是保持物體原狀態(tài)不變的性質，這一點尤為重要．例4如圖6-3所示，水平桌面上放置一個氣泡水平儀，當水平儀突然向右運動時，水平儀內的氣泡相對水平儀將（）A．向前方移動B．向后方移動C．可能向前運動，也可能向后運動D．靜止不動闖關點撥本題涉及兩個知識點：第一，一切物體都具有慣性；第二，質量是慣性大小的惟一量度．由于氣泡的質量與水平儀的水相比十分微小，因而其慣性極小，所以當水平儀突然向右運動時，體現(xiàn)慣性的主要是水平儀內的液體．將水平儀向右移動，由于慣性，液體要保持原來的靜止狀態(tài)，因此液體相對滯后，而同時把質量極小的氣泡擠向前方，所以會看到氣泡向前方移動．答選D智能訓練基礎知識訓練1．英國科學家牛頓總結了等人的研究成果，得出著名的牛頓第一定律，其內容是：一切物體在時候，總保持或．（題型一）2．在體育測試中，鉛球出手后仍能向前飛行，是因為鉛球具有_____．（題型二）3．把衣服抖動幾下，能把粘在衣服上塵土斗掉．這是因為抖動衣服時，塵土由于，還保持原來的狀態(tài)，所以塵土和衣服分離開．（題型二）4．坐在正在行駛的汽車車廂內靠左側窗口的乘客，突然感到座椅靠背向前壓了自己一下，是由于；當汽車剎車時，身體將向（題型二）傾（填“前”或“后”），當汽車向左拐彎時，身體將向傾．5．關于牛頓第一定律，下列敘述正確的是()A．物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)（題型一）B．一切物體在沒有受到外力作用時總保持勻速直線運動和靜止狀態(tài)C．一般物體在沒有受到外力作用時總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)D．一切物體在受到外力作用時一定不會保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)6．正在運動著的物體，若受到的一切外力都同時消失，那么它將（）（題型一）A．立即停止B．改變運動方向D．做勻速直線運動C．先慢下來，然后停止7．下列現(xiàn)象中，不屬于慣性現(xiàn)象應用的是（?）（題型二）A．用手拍打衣服上的灰塵B．運動員采用助跑跳遠C．錘頭松了，將錘柄在地上撞擊幾下D．騎自行車時為了減速捏剎車閘8．慣性是造成許多交通事故的原因，下列不是為了防止由于慣性而造成交通事故所制定的交通規(guī)則是（）（題型二）A．某些路段要對機動車輛限速C．車輛要右側通行B．車輛快速行駛時要保持車距D．小型客車的駕駛員必須系安全帶9．飛機空投救災物資時要想命中目標，投擲點應選在（）A．目標的正上方B．目標的左、右方投擲均可C．接近目標正上方時提前投擲即可D．遠離目標正上方時投擲即可10．斧頭和斧柄松脫了，只要把斧柄在水泥地面上撞擊幾下，斧頭就緊緊地套在斧柄上了，請用慣性知（題型二）識解釋這一現(xiàn)象．（題型二）綜合提高訓練1．洗手后用力甩手，可以把手上的水甩掉，這是由于水具有的緣故．（題型二）2．燒鍋爐的時候，用鏟子送煤，鏟子往往并不進入灶內，而是停在灶前，煤就順著鏟子運動的方向進入灶內，為什么？答：用鏟子送煤時，當鏟子突然在灶前停止運動，煤由于要保持原來的狀態(tài)，繼續(xù)沿著的方向進入灶內．（題型二）3．如圖6-4所示，將小球豎直向上拋出，小球在A、B、C三點的速度分別為υA=4m/s、υB=2m/sυC=0．如果小球在經(jīng)過B處時，重力突然消失，則小球將做________________運動，速度大小為___________；若小球在C處時，重力突然消失，則小球將___________________．（不考慮空氣阻力）（題型一）4．關于慣性，下列說法中正確的是（?）（題型二）A．物體在靜止時不容易推動，所以物體在靜止時比在運動時慣性大B．物體高速運動時不容易停下來，所以物體速度越大，慣性越大C．當物體沒有受到力作用時，能保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，所以物體不受力時才有慣性D．慣性是物體的固有屬性，任何物體在任何情況下，都具有慣性5．如圖6-5所示，車廂在水平面上作勻速直線運動，在車廂內固定的光滑桌面上放置質量分別為M和N的兩個物體，M>N．不計其他阻力，當車突然停止時，兩個物體在離開桌面前（）A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．先撞上，后又分開6．圖6-6（a）、（b）所示的現(xiàn)象在什么情況下發(fā)生（）（題型二）A．都是在小車突然停下時發(fā)生B．都是在小車突然拉動時發(fā)生C．圖（a）所示的現(xiàn)象是小車突然停下時發(fā)生D．圖（b）所示的現(xiàn)象是小車突然停下時發(fā)生7．氫氣球用繩子系著一個重物，共同以10m/s的速度勻速豎直上升，當?shù)竭_某一個高度時，繩子突然斷開，這個重物將（）（題型二）A．繼續(xù)上升一段，然后下落C．以原來的速度一直上升B．立即下落D．以上說法都不對8．李明看到人從行駛的車上跳下來后，很容易摔倒，下面是他對這種現(xiàn)象的解釋：①人的腳著地后受地面摩擦力作用而停下來②人的上半身由于慣性還要保持原來的運動狀態(tài)③人向車行駛方向摔倒④從行駛的車上跳下的人原來與車共同處于運動狀態(tài)解釋這個現(xiàn)象的合理順序是（）（題型二）A．①②③④B．②③④①C．③④①②D．④①②③9．為了通過實驗說明某個物理問題，將一個玻璃杯內盛半杯水，上面蓋一塊塑料薄板，板上放一只雞蛋，如圖6-7所示，用小棒猛擊塑料板，塑料板飛出，雞蛋則穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中，根據(jù)物理知識分析杯中盛水的目的是____________（下列有一個或幾個說法是正確的，選填正確說法前的序號）．①為了使雞蛋落入杯中不破損；②增大質量，使杯子穩(wěn)一些，盡量保持不動；③增加濕度，減少塑料板與杯子之間的摩擦．（題型二）10．在探究牛頓第一定律的實驗中，如圖6-8所示用同一小車從同樣斜面的同一高度滑下，使它在三種不同表面的水平軌道上繼續(xù)運動．（題型一）（１）為什么要讓小車從斜面同一高度滑下？_____________________________________________（２）小車在三種不同表面上運動的距離不同說明了：_____________________________________________（３）對這個實驗作進一步推想，可以得出什么結論？_____________________________________________11．小紅站在公交車上，車開動時小紅向后退了幾步才穩(wěn)住身子，差點摔倒，汽車在行駛中，突然遇到情況緊急剎車，這次小紅結結實實撞在了前面一位叔叔身上．她實在不清楚自己為什么會出現(xiàn)上述情況，你能利用學過的內容為她解釋嗎？（題型二）12．人們有時要利用慣性，有時要防止慣性帶來的危害，請你就以上兩點各舉出一例．（不要求解釋）（題型二）（１）利用：（２）防止：答案6．