第4節(jié)牛頓第一定律思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖考點(diǎn)一、牛頓第一定律牛頓第一定律內(nèi)容:一切物體在沒有受到外力作用時候，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。對牛頓第一定律的理解一切“一切”說明該定律對所有物體都是普遍適用的，沒有特例，不論固體、液體，還是氣體都適用沒有受到外力作用“沒有受到外力作用”是指定律成立的條件，“沒有受到外力作用”包含兩層意思:一是該物體確實(shí)沒有受到任何外力的作用，這是一種理想化的情況，實(shí)際上，不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受力的合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果總“總”指的是總是這樣，沒有例外或“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在。也就是說，物體如果沒有受到力的作用，原來靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，而原來運(yùn)動的物體將保持原來的速度大小和方向繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動有關(guān)牛頓第一定律的兩個易誤問題(1)由牛頓第一定律可知，一切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì),說明物體的運(yùn)動不需要力來維持，原來運(yùn)動的物體，不受任何力的作用時，將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。因此，我們應(yīng)當(dāng)切記“力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”。(2)牛頓第定律不是實(shí)驗(yàn)定律，而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理概括出來的。由該定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)?！灸芰ν卣埂窟@個問題難以直接通過實(shí)驗(yàn)作出回答，因?yàn)槲覀兒茈y為運(yùn)動的物體創(chuàng)造一個“不受力的作用”的實(shí)驗(yàn)條件。我們采用的方法是實(shí)驗(yàn)推理法(或理想實(shí)驗(yàn)法)。同一高度由靜止滑下：目的是使小車剛進(jìn)入水平面時具有相同的速度，這是控制變量法的具體應(yīng)用。牛頓第一定律的建立過程科學(xué)家提出的觀點(diǎn)伽利略如果物體在運(yùn)動中不受力的作用，它的速度將保持不變笛卡兒如果運(yùn)動物體不受到任何力的作用，將永遠(yuǎn)沿原來的方向做勻速直線運(yùn)動牛頓一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)(牛頓第一定律)典例分析典例分析典例1：如圖所示，將一只小球豎直向上拋出，小球先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)。已知小球在A、B兩點(diǎn)的速度分別為2m/s、0m/s。（1）若小球向上運(yùn)動到達(dá)A點(diǎn)時，一切外力突然消失，則此后小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動?。（2）若小球向上運(yùn)動到達(dá)B點(diǎn)時，一切外力突然消失，則此后小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動?。舉一反三舉一反三變式1：（2023七下·東陽期末）在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個小球，將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放，不計空氣阻力，小球可在A、C兩點(diǎn)間來回擺動，B點(diǎn)是小球運(yùn)動軌跡中的最低點(diǎn)，如圖所示。下列分析正確的是（）A．從A運(yùn)動到C的過程中，小球的運(yùn)動狀態(tài)不變B．小球運(yùn)動到C點(diǎn)時，小球速度為0，處于平衡狀態(tài)C．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，若細(xì)線斷開，小球?qū)⒇Q直下落D．小球運(yùn)動到C點(diǎn)時，若細(xì)線斷開，小球?qū)⒇Q直下落變式2：如圖所示，將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動到C點(diǎn)時，若一切外力全部消失，則小球會沿(填字母)路線繼續(xù)運(yùn)動，你判斷的依據(jù)是；若當(dāng)小球滾至右側(cè)最高點(diǎn)時，撤去所有外力，它將。變式3：（2023七下·海寧期中）如圖為科技小組“探究牛頓第一定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中小組成員小虎先后三次將同一小車放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下小車，使其沿斜面向下運(yùn)動，觀察小車運(yùn)動的距離，從而得出力和運(yùn)動的關(guān)系。（1）科技小組成員小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作中有一處明顯的錯誤，請你幫他指出錯誤操作是（2）在上述實(shí)驗(yàn)觀察分析的基礎(chǔ)上，可以推測：如果阻力為零，水平面足夠長，小車將做，此處用到了（選填“控制變量”“科學(xué)推理”或“轉(zhuǎn)換”）法。（3）對于“力和運(yùn)動的關(guān)系”的問題，下列說法中正確的是（）A．力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因B．只有在力的作用下物體才能運(yùn)動C．力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因D．只要有力作用在物體上，物體的運(yùn)動狀態(tài)一定改變考點(diǎn)二、力和運(yùn)動的關(guān)系由牛頓第定律知，物體在不受力的作用時總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，即物體的運(yùn)動不需要力來維持，原來運(yùn)動的物體，不受外力時，將保持勻速直線運(yùn)動。要改變物體的速度大小和運(yùn)動方向，必須對物體施加力的作用，由此可見，力不是維持物體運(yùn)動的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。典例分析典例分析典例1：如圖一個重為G的物體在光滑(沒有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且F<G，則（）A．該物體不可能運(yùn)動B．該物體運(yùn)動狀態(tài)一定變化C．該物體運(yùn)動方向一定變化D．該物體有可能在水平面上做勻速直線運(yùn)動舉一反三舉一反三變式1：牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，由此判斷，下列說法中，正確的是（）A．物體受到外力作用時運(yùn)動狀態(tài)一定會改變B．不受力的物體，只能保持靜止?fàn)顟B(tài)C．物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化時，該物體一定受到了力的作用D．變速運(yùn)動的物體運(yùn)動狀態(tài)一定改變，而勻速轉(zhuǎn)動的物體運(yùn)動狀態(tài)一定不變變式2：在學(xué)習(xí)“物體運(yùn)動狀態(tài)改變的原因”時，老師做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：具有一定速度的鋼珠在水平面上能沿直線AB運(yùn)動；如果在它的運(yùn)動路徑旁放一磁體，鋼珠的運(yùn)動路徑將變成曲線AC。對該實(shí)驗(yàn)的理解，正確的是（）A．用玻璃球代替鋼珠也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康腂．鋼珠沿直線AB運(yùn)動時不受任何外力作用C．鋼珠沿曲線AC運(yùn)動時運(yùn)動狀態(tài)保持不變D．實(shí)驗(yàn)說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因變式3：（2023七下·上虞期末）2022年2月6日，中國女足再次問鼎亞洲杯，為祖國爭得榮譽(yù)。守門員奮勇躍起截住飛來的足球，說明力可以改變物體的；足球在空中飛行時，若沒有受到力的作用，足球?qū)⒆鲞\(yùn)動。考點(diǎn)三、慣性牛頓第一定律告訴我們，一切物體都具有保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，即原來靜止的物體，保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來做勻速直線運(yùn)動的物體，保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。我們把物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。因此，牛頓第一定律也叫做慣性定律。慣性的利用生活中利用慣性可帶來很多便利。如:錘頭松了，把錘柄在石頭上撞擊幾下就可套緊錘頭;跳遠(yuǎn)時助跑可以跳得更遠(yuǎn);拍打衣服除掉上面的灰塵;洗手后用力甩等，都是利用了物體的慣性。慣性的危害及防止慣性有時會給人們帶來危害，需要防范。如騎車太快容易發(fā)生事故，車速太快、車距太近容易發(fā)生交通事故，車輛在急轉(zhuǎn)彎時容易側(cè)翻等。為此，交通管理部門制定了相關(guān)規(guī)定，如要求小型客車的司機(jī)和乘客必須系安全帶，防止汽車突然剎車時，人由于慣性向前運(yùn)動而造成傷害，車輛行駛中要保持車距，限制車速，禁止超載等?！灸芰ν卣埂竣僖磺形矬w都具有慣性，是指無論是固體、液體還是氣體，無論物體質(zhì)量大還是小，無論是靜止還是運(yùn)動，無論受力還是不受力，都具有慣性。②慣性大小是由物體的質(zhì)量決定的，質(zhì)量越大，慣性越大，而與物體的運(yùn)動狀態(tài)、形狀、所處位置等因素?zé)o關(guān)。③慣性是物體的一種屬性，它不是力。慣性是每個物體都具有的，不需要兩個物體的相互作用，慣性只有大小，沒有方向。所以描述慣性現(xiàn)象時，只能說“物體具有慣性”或者說“由于慣性”,而不能說“慣性力”“慣性作用”或“受到慣性作用”等。典例分析典例分析典例1：下列給出了幾種事例，涉及了慣性知識且其中利用慣性的是。①從樹上掉下的蘋果②司機(jī)為節(jié)省燃油，在汽車進(jìn)站時，提前關(guān)閉油門③錘頭松了，把錘柄的一端在物體上撞擊幾下④繞地球做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星⑤跳遠(yuǎn)運(yùn)動員都要助跑一段距離才起跳⑥拍衣服上灰塵時，抖幾下衣服⑦公共汽車的乘務(wù)員，時常提醒乘客扶住車的扶手，待車停穩(wěn)后再下車舉一反三舉一反三變式1：一架水平勻速直線飛行的飛機(jī)以相同的時間間隔分別落下A、B、C三個大小一樣的小球，那么反映A、B、C三小球在空中的位置關(guān)系正確的是圖中的(不考慮空氣阻力)（）A．B．C．D．變式2：（2023七下·上城期末）如圖所示，小金同學(xué)為了取出兩頭均空的羽毛球筒中的羽毛球，采用了手拿球筒中部豎直向下敲擊桌面的方法。對這一情境分析合理的是（）A．羽毛球卡在球筒中，是因?yàn)榍蚴艿较蛏系哪Σ亮．敲擊桌子時，羽毛球會從筒的上端出來C．擊打的速度越快，羽毛球具有的慣性越大D．擊打球筒時，球筒沒有慣性變式3：（2022七下·仙居期末）棉被中棉花的纖維粗而短，用細(xì)木棍拍打時，纖維易斷裂。但是被子使用一段時間后，里面會有灰塵、人體的皮屑、螨蟲等，通過拍打可將灰塵等除去。因此人們使用藤拍來拍打被子，以達(dá)到減少纖維斷裂和除塵的目的。請用所學(xué)知識解釋其中的原因。

課后鞏固課后鞏固1．正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇將（）A．速度越來越快 B．速度越來越慢，最后停下來C．做曲線運(yùn)動 D．做勻速直線運(yùn)動2．（2023七下·柯橋期末）滑板是一項(xiàng)很”酷”的運(yùn)動。當(dāng)小柯以速度v沖到斜坡的圖中位置時，若外力全部消失則小柯與滑板將（）A．在最高點(diǎn)停下來 B．水平方向勻速直線運(yùn)動C．沿斜坡自由滑下來 D．斜向上勻速直線運(yùn)動3．（2023七下·金東期末）關(guān)于牛頓第一定律和慣性，下列說法正確的是（）A．牛頓第一定律是通過實(shí)驗(yàn)直接得出的B．一切物體都具有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)C．牛頓第一定律說明物體的運(yùn)動需要力來維持D．高速行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性4．（2022七下·新昌期末）物體在太空中處于失重狀態(tài)(相當(dāng)于物體不受重力)。在天宮課堂第二課《天宮拋物》實(shí)驗(yàn)中，王亞平將冰墩墩拋到對面葉光富的手中(葉光富手的位置不變)，下列說法正確的是（）A．拋冰墩墩時，冰墩墩對王亞平?jīng)]有力的作用B．拋冰墩墩時，拋出的方向應(yīng)向葉光富的手偏上C．冰墩墩在空中飛行時，做曲線運(yùn)動D．冰墩墩在空中飛行時，做勻速直線運(yùn)動5．（2022七下·麗水期末）如圖所示，物體在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做減速直線運(yùn)動。假設(shè)在運(yùn)動過程中重力突然消失，物體將()A．立即停止運(yùn)動B．向右沿水平方向做減速直線運(yùn)動直至停止C．向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動D．向右上方做勻速直線運(yùn)動6．小剛同學(xué)放學(xué)回家的路上，腳被石塊絆了一下，身子向前跌倒(圖甲)。繼續(xù)行走一會兒，不小心腳踩到一塊西瓜皮，身子向后摔倒(圖乙)。對這兩種情景，下列解釋合理的是（）A．圖甲、乙兩種情景中，小剛腳的運(yùn)動狀態(tài)改變，而上身由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)B．圖甲、乙兩種情景中，小剛上身的運(yùn)動狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)C．圖甲情景中，小剛上身的運(yùn)動狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)；圖乙情景中，小剛腳的運(yùn)動狀態(tài)改變，而上身由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)D．圖甲情景中，小剛腳的運(yùn)動狀態(tài)改變，而上身由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)；圖乙情景中，小剛上身的運(yùn)動狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)7．（2021七下·柯橋期末）如圖所示，甲乙兩個相同的鋼球，以相同的速度分別沿著豎直向上和斜向上方向拋出，若不計空氣阻力，則它們在空中運(yùn)動過程中，下列敘述正確的是（）A．甲、乙最高點(diǎn)時的速度相同B．甲、乙在空中的受力情況不同C．最高點(diǎn)時突然一切外力消失，甲將保持靜止?fàn)顟B(tài)D．最高點(diǎn)時突然一切外力消失，乙將保持靜止?fàn)顟B(tài)8．（2022七下·南潯期末）“潑水節(jié)”是云南傣族最隆重的節(jié)日。從科學(xué)角度分析，潑水的原理是：水原來與臉盆一起向前運(yùn)動，當(dāng)臉盆突然停止運(yùn)動時，臉盆中的水由于仍然要，于是水就從臉盆中潑了出去。9．（2023七下·東陽期末）如圖，小球從A點(diǎn)擺動到C點(diǎn)（不計空氣阻力），小球在B點(diǎn)的時候，受力（選填“平衡”或“不平衡”）。若在C點(diǎn)的時候外力突然消失，接下去小球?qū)ⅲㄟx填“靜止”或“勻速直線運(yùn)動”）。10．如圖所示，小球從A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動到C點(diǎn)時，若一切外力全部消失，則小球會沿路線(填“a”“b”“c”或“d”)運(yùn)動，你判斷的依據(jù)是。若軌道變?yōu)榘雸A形，當(dāng)小球滾至右側(cè)最高點(diǎn)時，若一切外力全部消失，它將。11．（2022七下·金東期末）北京冬奧會已成功舉辦，冰壺作為冬奧會重要項(xiàng)目之一深受觀眾喜愛。如圖為投擲壺從出發(fā)點(diǎn)A運(yùn)動至D點(diǎn)并撞擊目標(biāo)壺的路徑。（1）投擲壺離開手后能在冰道上繼續(xù)前行是因?yàn)楸鶋鼐哂?。?）兩只冰壺相撞后偏離不同方向，說明力能改變物體的。12．（2022七下·南潯期末）“牛頓第一定律”的形成，經(jīng)歷了伽利略﹑笛卡爾和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過程。（1）伽利略經(jīng)過如圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論：如果沒有摩擦阻力和空氣阻力的影響，在水平面上運(yùn)動的物體將會一直運(yùn)動下去，結(jié)合伽利略的結(jié)論寫出圖中各實(shí)驗(yàn)和推理的先后順序：(用字母表示)。（2）笛卡爾在伽利略觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向。牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上提出了“牛頓第一定律”，相對于“牛頓第一定律”，笛卡爾的觀點(diǎn)有什么不足?（3）下列結(jié)論的得出與“牛頓第一定律”研究方法相同的是()A．光的反射與折射規(guī)律B．真空不能傳聲C．二力平衡的條件13．小科探究運(yùn)動和力的關(guān)系時，設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。讓同一小車從同一斜面滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上的運(yùn)動情況。（1）實(shí)驗(yàn)時，讓同一小車從同一斜面的滑下，使小車到達(dá)水平面時的速度相同。（2）小科通過如圖甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn)，能夠得出結(jié)論：阻力越小，物體滑行距離越遠(yuǎn)，滑行時間越長。在此基礎(chǔ)上，小科作出了科學(xué)推理(如表所示)，表中“?”處的內(nèi)容為。真實(shí)實(shí)驗(yàn)過渡階段理想實(shí)驗(yàn)阻力較大較小變小?滑行距離較近較遠(yuǎn)變遠(yuǎn)無限遠(yuǎn)滑行時間較短較長變長無限長（3）假設(shè)小車到達(dá)水平面時的初速度為v?，并且在毛巾、棉布和木板上小車的速度是均勻減小的，則實(shí)驗(yàn)中三次速度變化如圖丁所示。請?jiān)趫D上畫出小車在理想實(shí)驗(yàn)時的速度變化情況。14．（2023七下·余杭期末）小金同學(xué)為模仿伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”探究阻力對物體運(yùn)動的影響”(如圖甲)。讓同一輛小車分別滑到鋪有毛巾、棉布和玻璃的平面上，觀察并記錄小車水平滑行的距離。(不計空氣阻力)（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)讓小車從斜面的同一位置靜止釋放，這一操作的目的是。（2）小金根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)繪制出小車速度一時間關(guān)系圖，其中在玻璃表面滑行的圖象是(選填”a”、”b”或”c”)。（3）圖丙是各科學(xué)家先后對”運(yùn)動和力”關(guān)系的不同觀點(diǎn)，下列說法正確的是。A．亞里士多德認(rèn)為運(yùn)動物體在不受力時會停止運(yùn)動B．伽利略提出力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因C．相對牛頓的觀點(diǎn)，笛卡爾觀點(diǎn)未涉及靜止物體D．”牛頓第一定律”是牛頓通過實(shí)驗(yàn)直接得出的結(jié)論E．科學(xué)觀點(diǎn)的形成是一個不斷