牛顿第一定律

牛顿第一定律

一、知识要点

一)牛顿第一定律(又叫惯性定律)

1、内容: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

2、牛顿第一定律的理解

1)牛顿第一定律就是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。

2)对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。

3)力就是改变物体运动状态的原因,力不就是维持物体运动状态的原因、

4)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)

5)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)

二)惯性

1、定义:物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性。

即:运动的物体保持它的运动状态,静止的物体保持它的静止状态

2、惯性的理解

1)一切物体任何时候都具有惯性、(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)、牛顿

第一定律表明,一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质,因此牛顿第一定律也叫惯性定律。

2)惯性就是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关、质量越大,惯性越大。

质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。

3)惯性就是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性

不就是力,不能说惯性力的作用,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的速度、物体就是否受力等因素无关。

3、防止惯性的现象带来的危害:汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。

利用惯性的现象:跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘

4、解释现象:

例:汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？

答:汽车刹车前,乘客与汽车一起处于运动状态,当刹车时,乘客的脚由于受摩擦力作用,随汽车突然停止,而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态,继续向汽车行驶的方向运动,所以汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。

二、基础知识检测

1.在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,改变水

平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行

的距离,结果记录在下表中.

接触面毛巾棉布木板

小车受到的阻力大小大较大小

小车运动的距离s／cm 18、30 26、83

1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行

的距离并填在表中相应空格处.

2)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做

的目的就是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时.

3)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越________,小车前进的距离就越

________。

4)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小

车将一直做________运动,可见,力不就是使物体运动的原因,而就是改变物体

________的原因。

5)爱因斯坦曾经说过:伽科略斜面实验的卓越之处不就是实验本身,而就是实验所使用的

独特方法——结论在实验的基础上又通过_______概括出来,它标志着物理学的真正开端。这种研究方法称为理想实验法,以前学过探究_______实验时也运用到此方法。

2.“理想实验”就是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基础,以真

实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律。如图所示就是伽利略著名的“理想斜面实验”,实验设想的步骤有:

①减小右边第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度

②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面

③继续减小右边第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做匀速直线

运动

④如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度

1)请将上述步骤按照正确的顺序排列____________(只填写序号)。

2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则

就是理想化的推理。下面关于这些事实与推理

的分类,正确的就是( )

A.①就是事实,②③④就是推理

B.②就是事实,①③④就是推理

C.③就是事实,①②④就是推理

D.④就是事实,①②③就是推理

(3)请您再列举一个教材上理想实验的实例:______。

3.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔与牛顿等科学家不断完善的过程。

1)伽利略经过下图所示的实验与推理得出结论:如果没有摩擦阻力与空气阻力的影响,在

水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验与推理的先后顺序:_______。(用字母表示)

2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将

继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在她们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足？

_______。

4.如图所示,吊在天花板下面的电灯处于静止状态,如果某一天,吊线突然间

断开的同时,所受外力全部消失,则电灯将()

A.保持原来静止状态

B.竖直向下加速运动

C.竖直向下匀速运动

D.竖直向上匀速运动

5.正在地面上滚动的足球,如果它受到的外力同时消失,那么它将()

A.立即停下来

B.慢慢停下来

C.做匀速直线运动

D.改变运动的方向

6.如图,推力F作用下小车在水平桌面上做匀速直线运动.撤去推力F,则小车()

A.立即停止运动

B.保持原来的匀速直线运动状态

C.运动将越来越慢,最后处于静止

D.受的摩擦力将越来越大,最后处于静止

7.如图,一只钢球从圆槽的顶端滑下,若滑到最低点(O点)时,钢球受到

的一切外力同时消失,则钢球的运动路线就是()

A.1

B.2

C.3

D.4

8.如果您用绳子拴住一个小球使它在光滑的水平面上做圆周运动,当绳子突然断裂后,小球

将:( )

A.保持原来的圆周运动

B.保持断绳时的速度做匀速直线运动

C.小球运动速度减小,但保持直线

D.以上三种情况都有可能

9.如图所示,汽车里的乘客突然前倾。由此可以判断这辆汽

车的运动状态可能就是( )

A.静止

B.突然开动

C.匀速行驶

D.突然刹车

10、运动场上,下列现象中,没有利用惯性的就是()

A.跳远运动员助跑一段距离才起跳

B.举重运动员把杠铃举在空中不动

C.掷出去的铁饼在空中继续向前飞行

D.箭被弓射出后仍向前运动

11、现代汽车除了前、后排座位都有安全带外,还安装有安全气囊系统,这主要就是为了减

轻下列哪种情况出现时,可能对人身造成的伤害()

A.汽车速度太慢

B.汽车转弯

C.汽车突然启动

D.汽车前端发生严重撞击

12、一切物体都有惯性,下列说明中正确的就是( )

A、运动物体的惯性比它静止时的惯性大

B、物体运动得越快,它的惯性就越大

C、物体受到的力越大,它的惯性就越大

D、物体的质量越大,它的惯性就越大

13、甲、乙两位同学坐在静止的列车上,在她们之间的水平桌面上

放置一只静止的鸡蛋。列车向右(与甲的朝向相同)方向启动时,

乙将瞧到鸡蛋( )

A.向甲运动

B.向乙运动

C.静止不动

D.在原位置转动

14、如图所示,氢气球系着小石块在空中匀速上升,如果系着小石块的线突然断

了,石块将会( )

A.将立即加速下降

B.减速上升一段距离后再加速下降

C.由于惯性,将继续匀速上升

D.匀速上升一段距离后再加速下降

三、例题讲解

【例1】如图所示,细绳上端固定在O点,下端系一个小球,小球在水平

面内做圆周运动,假如从某一时刻起,细绳断裂,且小球所受的

一切外力同时消失,那么小球将( )

A.做匀速直线运动

B.立即停止

C.运动越来越慢

D.仍做圆周运动

〖变式〗如图所示,将悬线拉至水平位置无初速释放,当小球到达最低

点时,细线突然断裂,则()

A.小球立即做匀速直线运动

B.小球立即做自由落体运动

C.小球立即做平抛运动

D.小球将继续做圆周运动

【例2】摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少落地时向前翻车的危险,则落地时应采取的措施就是:( )

A.仅前轮制动

B.仅后轮制动

C.前、后两轮均制动

D.前、后轮均不制动

『练1』在汽车拉力赛的比赛现场瞧比赛,在如图所示的“S”

形弯道,站什么位置比较安全( )

A、甲、丙

B、甲、丁

C、乙、丙

D、乙、丁

『练2』在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾倒。这种现象可以用以下四句话来解释

①乘客猝不及防,向前倾倒。

②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动。

③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动。

④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车。

以上四句话最合理的排列顺序就是

A、④①②③

B、④②③①

C、④③②①

D、④②①③

『练3』小刚同学在放学回家的路上,脚被石块绊了一下,身子向前跌倒(如图甲),过了一会

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

就是( )

A.二者脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来运动状态

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

仍保持原来运动状态;后者上身的运动状

态改变,脚由于惯性仍保持原来运动状态

【例3】踢毽子就是人们喜爱的一项体育活动.脚将毽子踢出后,下列说法正确的就是( )

A.毽子飞行过程中受到重力与脚对它的踢力

B.毽子向上运动过程中,速度先变大后变小

C.毽子能继续向上运动就是由于毽子具有惯性

D.由于惯性,毽子下落过程中会越来越快

〖变式〗如图所示,在一辆表面光滑的小车上,质量分别为m1,m2的两个小球随车一起做匀速直线运动.假设小车无限长,其它阻力不计.若小车突然停止运动,则两小球( )

A.若m1＞m2,则一定相碰

B.若m1＜m2,则一定相碰

C.不论m1与m2的大小关系如何,两球一定相碰

D.不论m1与m2的大小关系如何,两球一定不相碰

【例4】如图a所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做

(加速/减速/匀速)运动,当烧杯中的水面出现如图b所

示的状态时,则小车此时正在做(加速/减速/匀

速)运动,做出上述判断的根据就是(水/烧杯)

具有惯性.

『练1』一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化就是()

1)列车突然向右启动;

2)列车突然向左启动;

3)列车向右运动时突然刹车;

4)列车向左运动时突然刹车.

A.1或2

B.1或3

C.2或3

D.2或4

〖变式〗容器内装有水,当用盖子将容器密封时,有一气泡被密封

在里面,现在小车突然向右运动,则小气泡相对于容器的

运动方向就是()

A.向左

B.向右

C.保持静止

D.无法确定

『练2』如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂与拴住一只铁球

与一只乒乓球、容器中的水与铁球、乒乓球都处于静止状态、当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况就是(以小车为参照物)( )

A.铁球向左,乒乓球向右

B.铁球向右,乒乓球向左

C.铁球与乒乓球都向左

D.铁球与乒乓球都向右

【例5】有一架飞机沿水平方向向左做匀速直线运动,每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一小球,若不考虑空气阻力与风力的影响,当三个小球落至地面前,站在地面上的人瞧到这

三个小球在空中的排列情况应就是下图中的哪一个( )

〖变式1〗有一架飞机沿水平方向向左做匀速直线运动,某时刻从飞机上轻轻释放一小球,若不考虑空气阻力与风力的影响,当这个小球落至地面前,站在地面上的人瞧到这

个小球在空中的运动轨迹应就是下图中的哪一个( ),飞机上的人瞧到这个小球在空中的运动轨迹应就是下图中的哪一个( )

『练1』在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。下图就是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径。以实验车为参照物,正确描述钢珠下落路

径的示意图就是( )

〖变式2〗在水平轨道上做匀速直线运动的列车车厢的天花板上悬吊一个小球a,地板上有

b、c、d三点,其中b点位于小球a的正下方,如图所示,若

空气阻力不计,烧断细线后,小球a将:( )

A.落在b点上

B.可能落在bc两点之间

C.落在d点上

D.可能落在bd两点之间

『练2』在匀速行驶的船上,竖直向上扔个小球,则小球(不计空气阻

力),下落后( )

A.落回到人手中

B.落到人前方

C.落到人的后方

D.无法确定

〖变式3〗地球在不断的高速自转,转动的方向就是自西向东,对于跳远运动员来说( )

A.自东向西跳可以跳得更远一些

B.向西或向东跳可以跳得更远一些

C.无论向什么方向跳,结果都相同

D.向南或向北跳可以跳得更远一些

四、反馈练习

1.如图所示,这就是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。

1)根据图中情景可以判断以下说法正确的就是

_______

A.①就是假设,②③就是实验事实,④就是实验推论

B.①②③④都就是实验事实

C.①②就是实验事实,③④就是实验推论

D.①②③就是实验事实,④就是实验推论

2)每次都让小车从斜面上_______由静止滑下,记下小车最终停在水平面上的位置、可知

小车受到的阻力越小,小车运动的路程越_______;若小车所受的阻力为零,它将

_______。

3)当小车在木板上运动的过程中,共受到_______个力的作用。

2.如图就是探究阻力对物体运动影响的实验,当小车在水平面上运动时(设水平面足够长),

假设小车的阻力突然消失,小车将( )

A.立即停止运动

B.速度慢慢地减小,最后停下来

C.在水平面上做匀速直线运动

D.速度会一直增加,根本停不下来

3.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉

至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩

擦,小球可在A、B两点间来回摆动.当小球摆到B点时,细线

恰好断开,则小球将( )

A.在B点保持静止

B.沿BE方向运动

C.沿BC方向运动

D.沿BD方向运动

4.小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果

自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想,您认为其中准确的就是( )(图中的黑点表示小丽同学)

5.下列有关惯性的说法正确的就是( )

A.拍打衣服灰尘脱落,就是由于灰尘有惯性

B.小明没有推动静止的汽车,就是由于汽车没有惯性

C.跳远运动员要助跑后起跳,就是为了增大惯性

D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性就消失了

6.坐在汽车前排的司机与乘客都应系好安全带,这就是为了减轻在下列哪种情况时可能对

人身造成的伤害( )

A.汽车车速太慢

B.汽车紧急刹车

C.汽车缓慢启动

D.汽车突然加速

7.下列事例中利用惯性的一组就是( )

①火车进站前,撤去动力,仍能进站②汽车行驶时,司机系着安全带

③鸭子振动翅膀,把身上的水抖掉④用力拍打被子,使被子上的灰尘落下

A.②③④

B.①③④

C.②③④

D.①②④

8.在日常生活中,惯性现象既有利又有弊,以下属于利用惯性“利”的一面的就是()

A.人踩到香蕉皮时会滑倒

B.赛车在转弯时突然滑出跑道

C.用手拍掉衣服上的灰尘

D.在站台上停着的汽车突然启动,乘客向后仰

9、惯性有时要利用,有时要防止其危害。下列事例中属于防止惯性带来危害的就是( )

A.拍打衣服,把灰尘拍去

B.将足球射人球门

C.公路上的汽车限速行驶

D.跳远时快速助跑

10、如图所示,下列有关惯性的说法中,正确的就是( )

A.甲图,锤头由于受到惯性继续向下运动,这样就会紧紧地套在锤柄上

B.乙图,做惯性实验时,用质量较大的光滑铁球比质量较小的粗糙塑料球效果好

C.丙图,用刷子刷冰面,可减小摩擦,从而增大冰壶的惯性

D.丁图,安全气囊与安全带主要防止被追尾时,由于惯性对人体造成的伤害

11、就是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。下图的四种物体中,惯性最大的就是( )

12、下列说法中正确的就是( )

A.向前飞行的飞机投掷救灾物资时,在投掷目标正上方要投下物资

B.司机开车时要系安全带,就是为了防止惯性发生

C.乘客在公交车上常听到“车辆启动,请您抓好扶手”目的就是防止惯性带来危害

D.汽车在公路上要限速行驶目的就是防止惯性带来危害

13、如图所示,在车厢中的a就是用绳拴在底部上的氢气球,b就是用绳挂在车厢顶的金属

球,开始时它们与车一起向右作匀速直线运动,若忽然刹车使车厢作匀减速运动,则下列

几个图能正确表示刹车期间车内的情况就是

( )

14、2011年3月19日18时45分起,法国、美国、英国等西方国家开始对利比亚实施代号

为“奥德赛黎明”的军事打击、从一架沿水平方向匀速飞行的飞机上先后落下三颗炸弹,在不计空气阻力的条件下,在炸弹未落地之前,站在地面上的人瞧到飞机与三颗炸弹的运动情况就是( )

15、如图所示,轮船在海上匀速航行,小明在甲板中央竖直向上跳

起下落时,则小明( )

A.仍在起跳点

B.在起跳点前

C.在起跳点后

D.可能在船后部落水

16、如图甲所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表

明:____________________。上面的棋子由于要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到____________的作用,又落到下面的棋子上。如图乙所示,在军事演习中,轰炸机应在目标上空_________(选填:A、B或C)处投弹才能击中目标,这就是由于炸弹具有______的缘故。

17、如右图所示,在光滑桌面上铺有薄桌布,桌布上放置盛有水的两

个杯子。当猛地将桌布从桌面沿水平方向拉走时,桌布上的杯

子___________随之运动(选填“会”或“不会”),这表明杯子

___________。