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1、第5章 力与运动1第第1节节牛顿第一定律牛顿第一定律23填一填练一练一、力与运动状态(见课本第101102页)1.亚里士多德的观点:物体有外力的作用才有速度,要维持物体的运动速度就需要外力。2.伽利略的理想实验:物体没有力也可以有运动,维持物体的运动可以不需要外力。3.力和运动状态的关系:力的作用可以改变物体的运动状态。二、牛顿第一定律(见课本第102103页)1.内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.牛顿第一定律表明。(1)当合外力为零时,物体将保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。(2)如果物体的运动状态发生了变化,物体必定是受到了不为零的合
2、外力作用,即力是改变物体运动状态的原因。4填一填练一练三、惯性(见课本第104页)1.任何物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。2.惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动情况无关。3.质量是物体惯性大小的唯一量度。质量越大,物体的惯性越大,物体的运动状态越难改变。5填一填练一练物体A的质量为10kg,物体B的质量为20kg,A、B分别以20m/s和10m/s的速度运动,则下列说法中正确的是()A.A的惯性比B大B.B的惯性比A大C.A和B的惯性一样大D.不能确定解析:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度大小无关,故B的惯性比A大,选项B正确,
3、选项A、C、D都错。答案:B6问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解一个在足球场上滚动的足球最终会静止下来,没有保持匀速直线运动状态,这与牛顿第一定律是否矛盾?为什么?7问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二8问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二1.对牛顿第一定律的理解(1)牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态,但不受力作用的物体是不存在的,因此一般认为与物体所受合外力为零是等效的。(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是在实验的基础上利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证。(3)牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动,在非惯性参考系中不
4、适用。(惯性参考系是指以相对地面静止或匀速直线运动的物体作为参考系,简称惯性系)9问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二2.牛顿第一定律的意义(1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性。(2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系,纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点,明确指出了力是改变物体运动状态的原因。3.运动状态变化的3种情况(1)速度的方向不变,只有大小改变(物体做直线运动)。(2)速度的大小不变,只有方向改变(物体做曲线运动)。(3)速度的大小和方向同时发生改变(物体做曲线运动)。10问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二【例题1】导学号9396
5、0078(多选)关于牛顿第一定律的理解,正确的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态11问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二解析:牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,A、B正确;牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦阻力的作用而改变了木块的
6、运动状态,飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,C错误,D正确。答案:ABD12问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二变式训练1下列说法中不正确的是()A.伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础B.物体不受外力作用时,一定处于静止状态C.力是改变物体运动状态的原因D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证解析:牛顿第一定律是牛顿在总结前人经验和结论的基础上(如伽利略的斜面实验、笛卡儿的研究结论等)得出的,不是由实验得出的定律,也不是科学家凭空想象出来的,故A、D正确;由牛顿第一定律知,物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态
7、,受合力不为零时,物体的运动状态将改变,故B错误,C正确。故选B。答案:B13问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二14问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二15探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析对惯性的理解对惯性的理解网球与乒乓球比较,用同样大小的力,乒乓球抽杀的速度比网球快得多,这是什么原因?16探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1.惯性与质量(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。(2)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。2.惯性与力(1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。(2)力是改变物体
8、运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的原因。力越大,运动状态越易改变;惯性越大,运动状态越难改变。(3)惯性与物体的受力情况无关。17探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析3.惯性与速度(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,和物体是否有速度及速度的大小均无关。4.惯性与惯性定律(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
9、有惯性,故物体的运动不需要力来维持,这是它们的联系。18探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析19探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题2】导学号下面关于惯性的说法正确的是()A.惯性是只有物体在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,所以惯性就是惯性定律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,因而无惯性D.惯性是物体的固有属性,与运动状态和受力情况无关20探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析: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
10、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。惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的规律。综上可知,惯性定律不是惯性。故选项B、C错误。物体的惯性由物体本身决定,与运动状态和受力情况无关,故选项D正确。答案:D21探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练2关于物体的惯性,下列说法中正确的是()A.射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性减小了B.战斗机在空战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性C.用力推一个处在地面上的物体,没有推动,原因是物体的惯
11、性太大了D.高速公路上要限速,是因为车速越大惯性越大解析:物体惯性大小是由质量量度的,与速度大小无关,选项A、D错误;战斗机甩掉副油箱后减小了质量,减小了惯性,运动状态易改变,提高了灵活性,选项B正确;推物体而物体不动是因为存在摩擦力,只要推力小于最大静摩擦力,物体就不动,与物体的惯性大小无关,选项C错误。答案:B22探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析23探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析241 2 3 4 51.在物理学史上,正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是()A.亚里士多德、伽利略B.伽利略、牛顿C.伽利略、笛卡儿D
12、.亚里士多德、笛卡儿解析:由物理学史可知,伽利略通过“理想斜面”实验推翻了“力是维持物体运动的原因”,而牛顿在大量实验的基础上,通过逻辑推理,归纳总结出了牛顿第一定律,即惯性定律。故选项B对,A、C、D错。答案:B251 2 3 4 52.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.惯性定律与惯性的实质是相同的C.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动D.物体运动状态发生变化时,必定受到外力的作用261 2 3 4 5解析:牛顿第一定律是牛顿在总结前人经验和结论的基础上得出的,并不是由实验得出的定律,故选项A错误;惯性定律是说物体不受外力作用时所遵循
13、的规律,而惯性是无论物体受不受力,物体总具有的一种性质,它们的实质不相同,故选项B错误;水平面上滑动的木块最终停下来的原因是木块在运动过程中受到摩擦阻力的作用,如果无摩擦,物体将继续运动,不能说物体的运动必须有力维持,故选项C错误;由牛顿第一定律知,力是改变物体运动状态的原因,故选项D正确。答案:D271 2 3 4 53.下列说法中正确的是()A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B.小球由于重力作用自由下落时,它的惯性就不存在了C.一个小球被竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球抛出后仍受到向上的推力D.物体的惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的一种属性,与
14、物体的速度大小无关解析:惯性是物体的属性,一切物体都有惯性。质量是惯性大小的量度,质量越大,惯性越大,所以选项A、B错误,选项D正确。小球被竖直上抛,之所以能继续上升是因为小球具有惯性,小球要保持抛出时的运动状态,故选项C错误。答案:D281 2 3 4 54.如图所示(俯视图),以速度v匀速行驶的列车车厢内有一较光滑的水平桌面,桌面上的A处有一小球。若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动,由此可判断列车()A.减速行驶,向南转弯B.减速行驶,向北转弯C.加速行驶,向南转弯D.加速行驶,向北转弯解析:小球由于有惯性总保持原来的运动状态,小球相对于桌面既向前运动,又向北运动,表明列车一边减速,一边向南转弯,选项A正确。答案:A291 2 3 4 55.(选做题)某仪器的电路如图所示,其中M是质量较大的一个金属块,可左右滑动,将该仪器固定在一辆汽车上。当汽车启动时,灯亮;当汽车急刹车时,灯亮。解析:当汽车启动时,汽车的速度变大了,而金属块由于惯性,将保持原来的静止状态,从而使绿灯所在的电路被接通,所以启动时绿灯亮;急刹车时,汽车的速度变小了,而金属块由于惯性,将保持原来的速度运动,从而使红灯所在的电路被接通,所以急刹车时红灯亮。答案:绿红30
