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第1节牛顿第一定律一、理想实验的魅力1.亚里士多德的观点必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止，力是维持物体运动的原因。
2．伽利略的斜面实验(1)理想实验：让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动，再让小球冲上第二个斜面，如果没有摩擦，无论第二个斜面的倾角如何，小球所达到的高度相同，若将第二个斜面放平，小球将永远滚动下去。
(2)实验结论：力不是维持物体运动的原因。
3．笛卡儿的观点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同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。
二、牛顿物理学的基石——惯性定律1.牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
2．运动状态如果物体速度的大小或方向改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做匀速直线运动或静止，它的运动状态就没发生改变。
三、惯性与质量1.惯性物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2．惯性的量度质量是物体惯性大小的唯一量度。
四、牛顿第一定律的理解1．揭示了力与运动的关系(1)力是改变物体运动状态的原因：物体受力的作用，它的运动状态就一定发生改变，并且产生加速度．(2)力不是维持物体运动的原因：物体若不受力，它将做匀速直线运动或者保持静止状态．2．揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律．五、惯性的理解1．深刻理解惯性的内涵(1)惯性是物体的固有属性之一，物体的惯性与物体的地理位置、运动状态、受力情况无关，因此物体的惯性是不能被克服和避免的．(2)惯性大小的唯一量度是质量，而不是物体的速度．(3)惯性的表现：物体“抵抗运动状态变化”的“本领”，不受外力时，表现为保持静止或匀速直线运动状态；受外力时，表现为运动状态改变的难易程度不同．2．惯性与质量的关系：质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小；质量不变，惯性不变．3．惯性与速度的关系(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质．(2)一切物体都有惯性，并且惯性的大小由物体本身决定，与物体是否有速度及速度的大小无关．4．惯性与惯性定律的关系(1)惯性是物体具有的一种固有属性．惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律，属性不同于规律．(2)惯性使物体保持原来运动状态，但能否保持取决于其受力情况．当物体不受外力(或所受合外力为零)时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态．惯性定律揭示了物体的惯性，正因为物体有惯性，故物体的运动不需要力来维持，这是它们的联系．自我检测1．（多选）下列说法正确的是()A．惯性是物体的固有属性之一，其大小与物体的运动速度是无关的B．惯性是一种力，刹车时乘客受到一个向前的力，所以向前倒C．跳远时，人要助跑一段路再起跳，这是为了跳起后能继续保持向前的运动状态D．惯性和惯性定律，事实上是一回事答案：AC解析：惯性是物体具有的一种固有属性，其大小由物体的质量决定，与物体的运动状态无关，选项A正确；惯性不是力，刹车时乘客向前倒是由于惯性的原因而非力的作用，选项B错误；跳远时由于惯性，人保持向前的运动状态，选项C正确；惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律，它不同于物体的惯性这一性质，选项D错误．2．下列关于对运动的说法错误的是()A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因C．牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去答案：A解析：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，有力作用在物体上它才运动，没有力作用时它就静止，选项A错误；伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，他认为在水平面上的物体若不受摩擦力，物体会保持原速度做匀速直线运动，选项B、D 正确；牛顿第一定律揭示了力与物体运动的关系，即物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态(即改变速度)，选项C正确．3．下列说法正确的是()A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用答案：C解析：牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的，但无法用实验来直接验证，故选项A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故选项C正确；物体静止时不受外力或合外力为零，故选项D错误．4．我国新的交通法规于2013年1月1日实施，其中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害() A．车速太快B．车速太慢C．紧急刹车D．突然启动答案：C解析：小汽车缓慢加速或缓慢减速，人的速度也会缓慢增大或减小，所以不会使人受伤，故选项A、B不合题意；当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤，故选项C符合题意；突然启动时，人会向后仰，有靠背支撑，安全带不起作用，故选项D不合题意．5．（多选）下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是()A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北C．如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D．力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因答案：CD解析：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止．没有外力作用时，物体可以做匀速直线运动，不一定静止，故选项A错误；物体向正北方向做匀速直线运动时，可以不受外力，当有向正北方向力的作用时，它向北运动的速度会变大，当有向正南方向力的作用时，它向北的速度会减小，但仍可以向正北方向运动，选项B错误．练习一、选择题1．关于伽利略理想实验，下列说法正确的是()A．完全是理想的，没有事实为基础B．是以可靠事实为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律C．没有事实为基础，只是理想推理D．以上说法都不对答案：B解析：伽利略的理想实验，虽然不能实现，但却是以可靠的经验事实为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律．2．关于物体的惯性，下列说法正确的是()A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性答案：C解析：惯性大小只与物体质量有关，与物体的速度无关，故选项A错误；质量是物体惯性大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是因为它的质量大，与是否静止无关，故选项B错误；乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态容易发生改变，是因为它的惯性小，故选项C正确；一切物体在任何情况下都有惯性，选项D错误．3．下列关于惯性的说法正确的是()A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B．百米赛跑到达终点时不能立即停下来是由于惯性，停下来时就没有惯性了C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关答案：D解析：惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此选项A、B、C错误，选项D正确．4．下列说法正确的是()A．惯性是只有物体在做匀速运动或静止时才表现出来的性质B．物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性D．惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关答案：D解析：惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故选项A错误；有外力作用时，物体运动状态发生改变，但运动状态的改变不等于物体惯性的改变，“克服惯性”“惯性消失”等说法均是错误的，不管物体是否受外力作用，其惯性是不能被改变的，故选项B、C错误；物体的惯性由物体本身决定，与物体的运动状态和是否受力无关，故选项D正确．5．(多选)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持答案：BD解析：牛顿第一定律强调了物体在不受力的情况下的运动规律，也说明了在受力时运动状态的改变，但自然界中不受力的物体是不存在的，故选项A错误；惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，故选项C错误；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态，则必须有力的作用，选项B、D正确．6．(多选)我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为()A．系好安全带可以减小惯性B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害答案：BD解析：根据惯性的定义知：人和车的惯性与安全带无关，选项A错误，选项B正确；系好安全带主要是防止因刹车时人具有惯性向前倾而造成伤害事故，选项C错误，选项D正确．7．下列关于惯性的说法正确的是()A．静止的物体有静止的惯性，运动的物体有运动的惯性B．运动的物体没有惯性，只有静止的物体有惯性C．一切物体都具有惯性D．物体的运动状态改变时没有惯性答案：C解析：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，不管这个物体是静止还是运动，或者是运动状态正在改变，故选项C正确，选项B、D错误；惯性没有静止的和运动的之分，只能说静止的物体由于惯性而保持静止状态，运动的物体由于惯性而保持原来的运动状态，所以选项A 错误．8．(多选)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定着盛满水的碗。
第四章牛顿运动定律一、理想实验的魅力1．亚里士多德的观点必须有力作用在物体上，物体才能______，没有力的作用，物体就_____。
2．伽利略的推论伽利略通过“理想实验”和“科学推理”，得出的结论是：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度_____地运动下去。
3．笛卡尔对伽利略观点的补充和完善法国科学家笛卡尔指出：除非物体受到外力的作用，否则物体将永远保持_______状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在同一直线上运动。
二、物体的运动状态及运动状态改变1．物体的运动状态指物体的运动_____。
2．运动状态改变（1）物体的速度____发生改变；（2）物体的速度____发生变化；（3）物体的速度和方向同时发生改变。
三、惯性定律和惯性1．牛顿第一定律一切物体总保持______________，除非作用在它上面的力迫使它改变原来的运动状态。
2．惯性：物体保持原来_________不变的性质。
任何物体都具有惯性，所以牛顿第一定律又叫______。
3．_____是物体惯性大小的唯一量度。
4．质量是_____，其国际单位是千克，符号是kg。
运动静止匀速静止或匀速运动速度大小方向匀速直线运动状态或静止状态匀速直线运动状态或静止状态惯性定律质量标量一、物体的运动状态及运动状态的改变运动状态的改变指速度（包括大小和方向）的改变，速度的改变则必有加速度，故力是改变物体运动状态的原因。
【例题1】下面的说法中正确的是A．在水平路面上用力推车，车才前进，人停止推车，车就会逐渐停下来B．力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就不能运动C．地面上滑行的物体会停下来，是由于与地面有摩擦力的作用D．物体以一定的初速度在不同的水平地面上滑行，摩擦力越小，滑行的距离越大参考答案：ACD二、牛顿第一定律、惯性1．惯性的两种表现形式（1）物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态。
（2）物体受到外力的作用且合外力不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。
惯性越大，物体的运动状态越难改变。
2．辨析惯性与惯性定律（1）惯性是物体的固有属性，而惯性定律是涉及物体运动的一条动力学规律。
（2）惯性与物体的受力情况、运动状态及所处的状态无关；牛顿第一定律是有条件的，其成立的条件是物体不受外力或所受的合外力为零。
（3）惯性的大小取决于物体的质量，而牛顿第一定律所描述的物体的匀速直线运动状态或静止状态，则取决于物体是否受力或所受合外力是否为零。
【例题2】下列说法正确的是A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有惯性B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C．抛出去的标枪和手榴弹都是靠惯性向远处运动D．在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球的惯性逐渐为零参考答案：AC1．（2018·海南省昌江县矿区中学高一期末考试）他设计了理想实验：让小球沿光滑斜面运动，把实验的结果进行定量分析和逻辑推理，找到了关于运动问题的答案的科学家是A．牛顿 B．亚里士多德 C．笛卡尔 D．伽利略2．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大3．（2018·江苏南通市高中物理学业水平（必修科目）调研测试）关于惯性，下列说法正确的是A．物体速度越大，惯性越大B．物体质量越大，惯性越大C．只有静止的物体才有惯性D．只有做匀速直线运动的物体才有惯性4．在牛顿第一定律建立的过程中；有多位伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是A．亚里斯多德根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因B．牛顿根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因C．伽利略根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因D．伽利略根据理想斜面实验提出力是改变物体运动状态的原因5．（2018·云南省玉溪市富良棚中学高一下学期期末考试）以下物体中，惯性最大的是A．质量为400 kg，以30 m/s行驶的摩托车B．质量为0.8 t，以2.0 m/s行驶的渡船C．质量为0.8 t，静止在码头边的渡船D．质量为1 000 kg，加速行驶的汽车6．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。
利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。
斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。
根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小7．（2018·上海市吴淞中高一第一学期第二次月考）关于牛顿第一定律下列说法中正确的是A．它表明了力是维持物体运动状态的原因B．它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C．它表明了改变物体的运动状态并不需要力D．由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处8．下列说法中正确的是A．有力作用在物体上，物体才能运动；没有力作用在物体上，物体就要静止下来B．物体不受外力作用时，物体有惯性；当物体受外力作用时，惯性便消失C．物体做匀速直线运动或静止时有惯性，做其他运动时没有惯性D．一切物体都有惯性，与物体运动状态无关9．（2018·辽宁省大石桥市第二高级中学高二下学期学考模拟考试）我国道路交通安全法规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。
汽车刹车时汽车会很快停下来，人还要继续向前运动，此时安全带对人施加向后的拉力，保障人的安全，在这一过程中A．人和汽车都具有惯性 B．人和汽车都没有惯性C．人具有惯性，汽车没有惯性 D．人没有惯性，汽车具有惯性10．行驶的汽车在刹车后能静止，这是因为A．汽车的惯性消失了B．阻力的作用改变了汽车的运动状态C．汽车的惯性小于汽车的阻力D．汽车在刹车过程中受到平衡力的作用而静止11．（2018·江西省高安中学高一（实验班）下学期期末考试）关于力和运动的关系叙述正确的是A．力是维持物体运动的原因B．物体受到力的作用，其运动状态一定会改变C．在多个力作用下做匀速运动的物体，若去掉其中的一个力，其运动速度一定减小D．物体不受力的作用时也能运动12．关于物体的惯性，下列说法正确的是A．质量就是惯性B．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性C．一人飞跑时不易被别人挡住，是因为飞跑时的惯性要比走路时大D．从受一定牵引力作用下的汽车上不断卸下货物，汽车速度的变化不断加快13．关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是A．伽利略在图中使用了光滑斜面进行实验B．伽利略在图中使用了光滑斜面进行实验C．伽利略从图中得出：自由落体运动是匀加速直线运动D．伽利略从图中得出：力是维持物体运动的原因14．对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D．摩托车转弯时，车手一方面要适当的控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的15．公交车在路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手。
”这样可以提醒全体乘客，特别是站着的乘客，以免车辆转弯时可能A．向前倾倒B．向后倾倒C．向转弯的外侧倾倒D．向转弯的内侧倾倒16．关于物体的惯性，下列说法正确的是A．物体的速度越大，惯性也越大B．只有静止的或匀速直线运动的物体才有惯性C．物体的惯性与物体的运动状态无关D．受力物体比不受力物体的惯性大17．洒水车在洒水过程中保持做匀速直线运动，则洒水车A．惯性越来越大 B．惯性越来越小C．运动状态保持不变 D．运动状态不断改变18．校运动会上，小龙参加了百米赛跑并荣获冠军。
关于小龙赛跑过程中的惯性，下列说法正确的是A．小龙加速跑的过程中，其惯性增大B．小龙减速跑的过程中，其惯性减小C．小龙赛跑过程中的惯性保持不变D．小龙跑完后停下休息时，没有惯性19．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是A．牛顿第一定律也叫惯性定律，惯性的唯一量度是质量B．伽利略、笛卡尔、牛顿对惯性定律的建立都有贡献C．惯性系中牛顿第一定律成立D．牛顿第一定律可以用实验直接验证20．在磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上相对桌面静止。
关于小球与列车的运动，下列说法正确的是A．如果小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B．如果小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进C．如果小球仍然不动，则磁悬浮列车一定静止D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动21．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速。
惯性。
质量和滑行路程的讨论，正确的是A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行路程越长D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大22．在做匀速直线运动的汽车车厢内，一乘客竖直向上抛出一球，一段时间后，球又落回乘客手中，以下关于这个现象的解释错误的有A．因上抛的高度不够高，球来不及落到乘客身后B．抛出的球在空中被空气带动向前运动，因此才能落回乘客手中C．因抛出时手对球的摩擦力，使球获得一个向前的与车相同的速度D．因球抛出后水平方向不受力的作用，将保持原有和车相同的水平速度23．在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。
现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是A．小车可能突然向左加速运动B．小车可能突然向左减速运动C．小车可能突然向右减速运动D．小车可能突然向右加速运动24．一乘客在行驶的火车车厢里用细绳吊一小球，用以判断火车运动的情况，并可得到如下结论：（1）若小球在竖直方向保持静止，表明火车正在做___________运动；（2）若在竖直方向保持静止的小球突然向后摆，表明火车正在做___________运动；（3）若在竖直方向保持静止的小球突然向前摆，表明火车正在做___________运动；（4）若在竖直方向保持静止的小球突然向右摆，表明火车正在做___________运动。
