第四章運動和力的關(guān)系高中物理必修第一冊人教版第1節(jié)牛頓第一定律知識點1

伽利略理想實驗

1．亞里士多德的觀點：必須有力作用在物體上，物體才能__________；沒有力的作用，物體就要________．即力是維持物體__________的原因．運動靜止運動知識點1

伽利略理想實驗2．伽利略的觀點(1)理想實驗：讓小球沿第一個斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始向下運動，然后沖上第二個斜面，如果沒有摩擦，小球上升的高度與釋放時的高度________．減小第二個斜面的傾角，小球滾動的距離______．科學(xué)推論：當(dāng)將第二個斜面放平時，小球?qū)______________．(2)結(jié)論：力不是________物體運動的原因．3．笛卡兒的觀點：如果運動中的物體沒有受到____的作用，它將繼續(xù)以__________沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向．相同增大永遠運動下去維持

力同一速度

圖4-1-1例1-1

理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗,如圖4-1-1所示，步驟如下：①減小第二個斜面的傾角，小球在斜面上仍然要達到原來的高度；②對接兩個斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度；④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它變成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線運動?；A(chǔ)過關(guān)（1）請將上述理想實驗的步驟按照正確的順序排列:__________（填寫序號即可）。②③①④（2）在上述步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論。屬于可靠事實的步驟是____;屬于理想化推論的步驟是________。②①③④【解析】伽利略的理想實驗是在可靠事實的基礎(chǔ)上進行合理的推理，將實驗理想化，得到正確的結(jié)論。②是可靠事實，因此放在第一步，③①是假設(shè)無摩擦的推論，最后推導(dǎo)出④。1．伽利略理想實驗的方法和意義科學(xué)推理的方法實驗事實：兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面推理1：如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨韧评?：減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍要達到原來的高度推理3：繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球沿水平面永遠運動下去實驗結(jié)論：力不是維持物體運動的原因意義伽利略在理想實驗中所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端，使人類對自然的認(rèn)識由經(jīng)驗型轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)理論型．伽利略對科學(xué)的貢獻就在于推翻直覺的觀點而用新的觀點代替它2．物體運動狀態(tài)的變化當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時，則這個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化．物體的運動狀態(tài)變化有以下三種情況：(1)速度的方向不變，只有大小改變．(2)速度的大小不變，只有方向改變．(3)速度的大小和方向都發(fā)生改變．知識點2

牛頓第一定律一切物體總保持______________狀態(tài)或________狀態(tài)，除非作用在它上面的力____________這種狀態(tài)．牛頓第一定律又叫__________．勻速直線運動靜止迫使它改變慣性定律例2-2

關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是(

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CA.牛頓第一定律是從實驗中直接得出的結(jié)論B.牛頓第一定律表明，物體的速度越大，慣性越大C.牛頓第一定律表明，力不是維持物體運動的原因D.如果物體不受力或者所受合外力為零，物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)基礎(chǔ)過關(guān)【解析】列表解析·直觀解疑惑選項分析正誤A牛頓第一定律是牛頓在前人實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)邏輯推理得出的。B慣性是物體固有的屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。（參見知識點3）C力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因?！藾物體在不受力或所受合力為零的情況下始終處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。知識點3

慣性與質(zhì)量1．慣性：物體保持原來________________狀態(tài)或_______狀態(tài)的性質(zhì)．2．慣性的量度：________是物體慣性大小的唯一量度．勻速直線運動靜止

質(zhì)量

例3-3

［魯科版教材習(xí)題］對一些生活中的現(xiàn)象,某同學(xué)試圖從慣性角度加以分析。其中正確的是(

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DA.“強弩之末,勢不能穿魯縞”,是因為強弩的慣性減小了B.汽車超速行駛易引發(fā)交通事故,是因為速度大的汽車慣性大C.車輛轉(zhuǎn)彎時適當(dāng)減速,是為了減小車輛的慣性,使行駛更安全D.貨運列車在有些車站加掛車廂,這會增大它的慣性【解析】質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，只要物體質(zhì)量不變，無論它的速度如何改變，物體的慣性都不變。基礎(chǔ)過關(guān)【學(xué)會了嗎│變式題】圖4-1-31.(2024·四川成都石室中學(xué)期中)如圖4-1-3所示，一盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)容器隨小車突然向右運動時，以小車為參考系，兩球的運動情況是(

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AA.鐵球向左，乒乓球向右

B.鐵球向右，乒乓球向左C.鐵球和乒乓球都向左

D.鐵球和乒乓球都向右【解析】因為小車突然向右運動，鐵球和乒乓球都有向右運動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的“水球”的運動狀態(tài)比鐵球容易改變，即速度變化快，所以小車突然向右運動時，鐵球相對小車向左運動。同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對小車向右運動。選項A正確。1．慣性與質(zhì)量(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大．2．慣性與力(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，始終具有且與外界條件無關(guān)；力只有在物體間相互作用時才有，離開了物體就無所謂力．因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的．(2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因．對同一物體，力越大，運動狀態(tài)越易改變；慣性越大，運動狀態(tài)越難改變．(3)慣性與物體的受力情況無關(guān)．慣性與力的對比如下：比較慣性力物理意義物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)物體間的相互作用存在條件是物體本身的固有屬性，始終具有，與外界條件無關(guān)力只有在物體間發(fā)生相互作用時才有量度有大小(無具體數(shù)值，也無單位)，無方向有大小、方向、作用點及單位3．慣性與速度(1)速度是表示物體運動快慢的物理量，慣性是物體本身固有的屬性．(2)一切物體都具有慣性，和物體是否有速度及速度的大小無關(guān)．素養(yǎng)點評：本探究通過慣性的理解培養(yǎng)物理觀念素養(yǎng)．題型1

對力和運動關(guān)系的理解例4

關(guān)于力和運動的關(guān)系，下列說法正確的是(

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CA.物體做勻速直線運動時其合外力不為零B.物體只要運動就需要力的作用C.力是改變物體運動狀態(tài)的原因D.力是維持物體運動狀態(tài)的原因【解析】物體做勻速直線運動時，加速度為零，其所受合力為零，故A錯誤；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因，運動不需要力來維持，物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性，故C正確，B、D錯誤?！緦W(xué)會了嗎│變式題】2.下列說法正確的是(

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AA.物體的速度不斷增大，表示物體必受外力作用B.物體向著某個方向運動，則在這個方向上必受力的作用C.物體的速度大小不變，則其所受的合外力必為零D.物體處于平衡狀態(tài)，則該物體必不受外力作用【解析】當(dāng)物體速度增大時，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，而力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故物體必受外力作用，A正確；若物體向某個方向做勻速直線運動，則在此方向該物體不受力的作用或所受合外力為零，故B錯誤；當(dāng)物體的速度大小不變時，其速度方向可能發(fā)生變化，即運動狀態(tài)可能變化，合外力不一定為零，故C錯誤；物體處于平衡狀態(tài)時，可能不受外力作用，也可能所受合外力為零，故D錯誤。圖4-1-4例5

在水平路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定著盛滿水的碗。若突然發(fā)現(xiàn)碗中的水向右灑出，如圖4-1-4所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運動，下列描述正確的是(

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DA.小車一定突然向左加速

B.小車一定突然向右加速C.小車可能突然向左減速

D.小車可能突然向右減速題型2

應(yīng)用牛頓第一定律分析問題【解析】導(dǎo)圖解析·清晰理思路小車原來的運動方向未知，分兩種情況進行討論。綜上可知，D正確?！緦W(xué)會了嗎│變式題】圖4-1-5

BCA.先靜止，后向右做加速運動B.先向左做勻速運動，后做加速運動C.先向右做勻速運動，后做減速運動D.先向右做加速運動，后做減速運動【解析】水滴下落時，水平方向保持原來的速度，若車靜止或勻速運動，水滴的水平位移與車的水平位移相同，則落在B點;若車向左加速運動，則水滴下落時的水平速度等于其剛離開水龍頭時的水平速度,而車的水平速度不斷增大，相同時間內(nèi)車的水平位移大，故水滴可能落在A點;同理,車向右減速運動,水滴也可能落在A點。故B、C正確。例6

關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是(

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AA.同一物體，不管速度大小如何，慣性大小是不變的B.力是改變物體慣性的原因C.物體只有靜止或勻速直線運動時才有慣性D.受力物體的慣性將隨著所受力的增大而增大【解析】慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，同一物體，不管速度大小如何，慣性大小是不變的，選項A正確；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度、力、運動狀態(tài)等因素?zé)o關(guān)，B、C、D錯誤。題型3

對慣性概念的理解【學(xué)會了嗎│變式題】4.下列說法正確的是(

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CA.運動速度大的物體，不能很快停下來，是因為速度大時，慣性也大B.靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為火車靜止時比運動時慣性大C.乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小D.物體受到的外力大，