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1、第1节 牛顿第一定律1.伽利略推翻了亚里士多德的错误理论，提出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的观点。2一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。3惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度。4牛顿第一定律的意义在于揭示了力和运动的关系，提出了惯性的概念，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。一、力与运动状态1亚里士多德的观点有外力的作用物体才有速度，要维持物体的运动速度就需要外力。2伽利略的观点 (1)理想实验(如图611)：小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧坡度如何，都会上升到几乎等高的地方。(2)结论：维持物体的运动不需要外力
2、。图6113笛卡儿的观点若无其他原因，运动的物体将继续以原来的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。4运动状态速度是描述物体运动状态的物理量，运动状态的改变是指速度的改变。5力和运动的关系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。二、牛顿第一运动定律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意义(1)牛顿第一定律表明物体不受外力(或合外力为零)时，物体将保持原来的静止或匀速直线运动状态。(2)物体的运动状态不变，它所受合外力必然为零；运动状态改变，必受到不为零的外力。三、物体的惯性1定义任何物体都有保持原来静止或匀速直线
3、运动状态的性质，物理学中把物体的这种性质叫做惯性。2理解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决定因素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。1自主思考判一判(1)速度变化，物体的运动状态就改变。()(2)运动方向变化了，但物体的运动状态不变。()(3)物体不受外力就是物体受到的合外力等于零。()(4)牛顿第一定律是实验定律。()(5)惯性是物体的本质属性，与除质量之外的因素无关。()(6)牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因。()2合作探究议一议(1)伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，这里的运动状态改变指的是什么？提示：物
4、体运动速度的改变。(2)网球和乒乓球比较，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？提示：乒乓球质量小，惯性小，状态容易改变。(3)用力踢球，球才会运动起来，难道不能证明了有力才有运动，运动需要外力来维持吗？图612提示：不能，正是由于脚对球的力，改变了足球原来的运动状态(静止)，故力是改变物体运动状态的原因，脚离开球后，球仍然运动，故力不是维持物体运动的原因。对伽利略的理想实验的理解理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到一种理想状态，从而来揭示自然现象本质的假想实验。爱因斯坦曾高度评价伽利略的工作：“这个理想实验指出了真正建立运动力学基础的
5、线索”。他自己在提出相对论时也用到了理想实验的方法。1(多选)关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是()A这个实验是凭空想象的B这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的C理想实验是一种科学方法D理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验解析：选BC伽利略的理想实验虽然是假想的，但是实验方法却是科学的，结果也是可靠的。2以下说法不符合物理学史实的是()A亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一个地方B伽利略通过理想实验得出结论：力是维持物体运动的原因C笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏
6、离原来的方向D牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证解析：选B亚里士多德认为力的作用是使物体运动的原因，A的说法符合物理学史；伽利略通过理想实验得出运动不需要力来维持，故B项说法不符合物理学史；笛卡尔指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将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，C的说法符合物理学史；牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证，符合物理学史，故选B。3.理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图613所示。下面是关于该实验被打乱的步骤：图613减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达
7、到原来的高度。图613为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(填写序号即可)。(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤属于_。解析：本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论。针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是，步骤属于可靠的实验事实。答案：(1)(2)可靠的实验事实牛顿第一定律的理解1明确
8、了惯性概念定律的前半部分内容“一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态”，揭示了所有物体普遍具有的一种属性惯性，即物体保持静止状态或匀速直线运动状态，是本质属性，不需要条件。一切物体在任何情况下都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。因此，牛顿第一定律又叫惯性定律。2明确了力的作用效果定律的后半部分内容“直到有外力迫使它改变这种状态为止”，说明了力的作用效果可以改变物体的运动状态。定律中明确指出力可以改变物体的运动状态。3揭示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力时的运动规律，定律描述的只是一种理想状态，而实际中物体不受外力的作用的情况是不存在的，当物体所受到的合外力为零时，其效果跟
9、不受外力的作用效果相同。力与运动的关系：运动不需要力维持，但运动状态的改变离不开力的作用。1(多选)下列说法中正确的是()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C理想实验的思维方法与建立质点模型的思维方法一样，都是一种科学的抽象的思维方法D由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力解析：选BC牛顿第一定律是以实验为基础，加以想象推理出来的，有实验依据，但无法用实验直接验证，故A错误，B正确。理想实验是人们在思想中塑造的理想过程，与建立质点模型的思维方法一样，故C正确。静止的物体可能不受外力，也可能受外力但合外力为零，故D错误。2根据牛顿第一定律，下列
10、说法中正确的是()A人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落到车厢原来的位置B人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方解析：选C依据牛顿第一定律可知，人竖直跳起离开车厢瞬时，人与车在水平方向上的速度相同。如果车子静止或做匀速直线运动，则人都将落回原地；如果车加速前进，则在相同时间内人的水平位移比车子的位移小，故人会落在起跳点的后方；反之，如果车子减速前进，则在相同时间内人的水平位移将比车子的水平位移大，故人会落在起跳点的前方，
11、故C正确。3.如图614所示，一个劈形物体M放在固定的粗糙斜面上，劈形物体上表面水平，在劈形物体的上表面上放一光滑的小球m，劈形物体沿斜面从静止开始下滑，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()图614A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则曲线，其轨迹无法确定D抛物线解析：选B小球光滑，因此在水平方向上不受力，由牛顿第一定律可知，水平方向的运动状态不变，总是处于静止状态；当劈形物体沿斜面下滑时，小球将竖直向下运动，直到碰到斜面以前，一直竖直向下运动。因此，小球在碰到斜面前的运动轨迹是竖直向下的直线，故B正确。对物体惯性的理解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
12、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。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惯性与惯性定律惯性与惯性定律不是一回事，具体如下：(1)惯性是物体的一种固有属性。(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律。
13、1(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B没有力的作用，物体只能处于静止状态C百米赛跑到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D运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选AD物体不受外力时，将保持静止或匀速直线运动状态，物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，也可以说物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故A、D选项正确。没有力的作用即物体处于平衡状态静止或匀速直线运动状态，选项B错误。惯性是物体的固有属性，物体在任何
14、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，选项C错误。2月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的。同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较()A惯性减小，重力不变B惯性和重力都减小为在地球表面时的C惯性不变，重力减小为在地球表面时的D惯性和重力都不变解析：选C物体的惯性大小仅与物体的质量多少有关，同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变。这个飞行器在月球表面上的重力为G月mg月mg地G地。故选项C正确。3就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
15、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射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，说明它的惯性减小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，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的解析：选C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，原因是功率变大了，A错；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹的速度变得太小以及子弹与棉衣间的摩擦力较大，但子弹的惯性不变，B错；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里
