專題07 牛頓第一定律 專題學(xué)啥 一、理解牛頓第一定律需要把握的問題1.理解牛頓第一定律的內(nèi)容2.知道理想實驗是科學(xué)探究的一種重要方法3.理解慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)4.知道一切物體在任何情況下都具有慣性5.知道日常生活中的慣性現(xiàn)象6.能分析慣性現(xiàn)象在生活中的利用和危害二、牛頓第一定律考查點1.維持運(yùn)動是否需要力（1）亞里斯多德認(rèn)為：力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，這種觀點是錯誤的；（2）伽利略認(rèn)為：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，這種觀點是正確的。2.牛頓第一定律（1）內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)。注意：牛頓第一定律不可能簡單從實驗中得出，它是通過實驗為基礎(chǔ)、通過分析和科學(xué)推理得到的。力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持運(yùn)動的原因。探究牛頓第一定律中，每次都要讓小車從斜面上同一高度滑下，其目的是使小車滑到水平面時速度相同 。3.慣性（1） 慣性：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。（2） 對“慣性”的理解需注意的地方：“一切物體”包括受力或不受力、運(yùn)動或靜止的所有固體、液體氣體。慣性是物體本身所固有的一種性質(zhì)，不是一種力，所以說“物體受到慣性”或“物體受到慣性力”等，都是錯誤的。同一個物體不論是靜止還是運(yùn)動、運(yùn)動快還是運(yùn)動慢，不論受力還是不受力，都具有慣性，而且慣性大小是不變的。慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，而與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。專題考法 【例題1】（2019湖北宜昌）研學(xué)旅行途中，小明同學(xué)坐在勻速直線行駛的動車上，他正上方行李架的書包里有一包餐巾紙掉落，則這包餐巾紙掉落的位置在（）A小明前排乘客身上B小明的身上C小明后排乘客身上D無法判斷【答案】B 【解析】解決此題要知道物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都有慣性，慣性是物體的一種屬性。動車勻速直線運(yùn)動時，如果餐巾紙掉落，由于慣性餐巾紙仍然保持與動車相同的運(yùn)動速度和運(yùn)動方向向前運(yùn)動，由于餐巾紙?zhí)幱谛∶髡戏叫欣罴艿臅铮詴偤寐湓谛∶鞯纳砩稀！纠}2】（2018四川攀枝花）如圖所示，讓同一輛小車從同一斜面的同一高度滑下，分別滑到鋪有不同材料的水平面上。（1）讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，其目的是__________________________；（2）小車在不同的平面上運(yùn)動的距離不相等，說明了平面______。（3）推理，若平面絕對光滑，物體受到的阻力為零，它的速度將_______（填“會”或“不會”）改變，小車將做_____________運(yùn)動而永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。【答案】（1）保證每次小車在水平面上運(yùn)動時都具有相同的初速度（2）粗糙程度（3）不會；勻速直線【解析】（1）讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，保證小車到斜面底端具有相同的速度。（2）小車在不同的平面上運(yùn)動的距離不相等，說明了平面粗糙程度不同。（3）推理，若平面絕對光滑，物體受到的阻力為零，它的速度將不會改變，小車將做勻速直線運(yùn)動而永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。一、選擇題1.（2019貴州銅仁）關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（ ）A. 牛頓第一定律是通過憑空想象出來的B. 物體只要運(yùn)動，就一定受到力的作用C. 不受力的物體，只能保持靜止?fàn)顟B(tài)D. 如果物體不受到力的作用，原來運(yùn)動的物體將保持原有的速度一直做勻速直線運(yùn)動【答案】D。【解析】（1）解答此題的關(guān)鍵是把握一個“或”字，“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在，也就是說物體如果不受外力作用時，原來靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，而原來處于運(yùn)動狀態(tài)的物體會保持原來的速度的大小和方向，做勻速直線運(yùn)動一直到有外力改變這種狀態(tài)。（2）牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)的推理而得出的。不能用實驗直接驗證，但經(jīng)受了實踐的檢驗，是大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。A.牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)的推理而得出的，不能用實驗直接驗證，但它不是憑空想象出來的，是經(jīng)受了實踐的檢驗的，故A錯誤；B.物體不受力或受平衡力作用時做勻速直線運(yùn)動，說明物體的運(yùn)動不需要力來維持，故B錯誤；C.一切物體在沒有受到外力作用的時候時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，故C錯誤；D.如果物體不受外力作用時，原來運(yùn)動的物體將保持原有的速度做勻速直線運(yùn)動，故D正確。2.（2019山東泰安）關(guān)于慣性，下列四個現(xiàn)象對應(yīng)的說明正確的是（）A拍打衣服，灰塵脫落，說明衣服有慣性B子彈離開槍膛，仍能向前飛行，說明子彈有慣性C汽車突然快速啟動，車上的人會向后傾，說明汽車有慣性D運(yùn)動員將足球頂出后，足球繼續(xù)運(yùn)動，說明運(yùn)動員有慣性【答案】B【解析】A.用手拍打剛曬過的被子上的灰塵，被子運(yùn)動，灰塵由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，在重力作用下掉在地上，說明灰塵有慣性，故A錯誤；B.子彈離開槍膛后，由于慣性仍能向前飛行，說明子彈有慣性，故B正確；C.汽車突然快速啟動，車上的人會向后傾，說明人有慣性，而不是汽車有慣性，故C錯誤；D.運(yùn)動員將足球頂出后，足球繼續(xù)運(yùn)動，說明足球有慣性，而不是運(yùn)動員有慣性，故D錯誤。3.（2018大慶）人類對力與運(yùn)動關(guān)系的認(rèn)識經(jīng)歷了漫長而曲折的過程，下面是三位不同時代科學(xué)家的主要觀點，這三種觀點形成的先后順序是（）ABCD【答案】C【解析】亞里士多德最早提出力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因的錯誤觀點，后來伽利略提出如果物體在運(yùn)動中不受力的作用，他的速度將保持不變即力是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)的原因，再后來牛頓在伽利略等人的基礎(chǔ)上又總結(jié)出靜止的物體不受力的情況從而總結(jié)出牛頓第一定律即一切物體在沒有受力時，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，故這三種觀點形成的先后順序4.（2018山西太原）據(jù)統(tǒng)計，造成高速公路交通事故的主要原因之一是超速行駛，因為超速行駛的汽車剎車時，需要行駛更遠(yuǎn)的距離才能停下來。關(guān)于汽車剎車后還繼續(xù)向前行駛一段距離的原因，下列說法正確的是A剎車后，汽車沒有受到摩擦力B汽車具有慣性C剎車后，汽車的慣性減小D剎車后，汽車所受的力平衡【答案】B【解析】A剎車后，汽車沒有受到摩擦力，錯誤，受到摩擦力的作用；B汽車具有慣性，正確；C剎車后，汽車的慣性減小，錯誤，慣性的大小只與質(zhì)量大小有關(guān)；D剎車后，汽車所受的力平衡，錯誤，運(yùn)動狀態(tài)改變，受非平衡力的作用。5.（2018山東德州）在水平軌道上有一輛實驗車，其頂部裝有電磁鐵，電磁鐵下方吸有一顆鋼珠，在實驗車向右勻速直線運(yùn)動的過程中，鋼珠因斷電下落，如圖是描述鋼珠下落的四個示意圖，圖中虛線表示鋼珠下落的路徑，以實驗車為參照物，正確描述鋼珠下落路徑的示意圖是（）ABCD【答案】B【解析】慣性是物體的固有屬性，一切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，據(jù)此分析鋼珠的運(yùn)動軌跡。鋼球隨實驗車在水平軌道上勻速向右行駛，當(dāng)它落下前，速度與實驗車的速度一樣；當(dāng)它下落時，由于慣性，水平方向上的速度不變，但豎直方向上受到重力，因此以實驗車為參照物時，鋼珠作自由落體運(yùn)動。6.（2018湖南湘潭）下圖所示為小車載著木塊向右運(yùn)動過程中發(fā)生的現(xiàn)象，下列判斷正確的是()A都是在小車突然停止時發(fā)生B都是在小車突然起動時發(fā)生C圖甲所示的現(xiàn)象是小車在運(yùn)動中突然停止或突然加速時發(fā)生D圖乙所示的現(xiàn)象是小車在運(yùn)動中突然停止或突然減速時發(fā)生【答案】D【解析】本題考查慣性現(xiàn)象解釋慣性現(xiàn)象時的步驟：(1)確定研究對象，闡明其原來的運(yùn)動狀態(tài)；(2)說明哪個物體或物體的哪一部分運(yùn)動狀態(tài)改變了；(3)說明哪個物體或物體的哪一部分由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)；(4)說明最后要出現(xiàn)的現(xiàn)象圖甲中木塊與小車一起運(yùn)動，當(dāng)小車突然加速或啟動時，下端受摩擦力隨車加速，木塊上端仍保持原來的靜止或低速狀態(tài)，使得木塊向后傾倒；圖乙中木塊與小車一起運(yùn)動，當(dāng)小車突然減速或停止時，下端受摩擦力隨車減速，木塊上端仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，使得木塊向前傾倒綜上分析可知，ABC錯誤，D正確7.（2018黑河）下列生活現(xiàn)象中，屬于利用慣性的是（）A賽車在轉(zhuǎn)彎時滑出賽道B高速路上汽車要限速行駛C人踩到西瓜皮上易滑倒D跳遠(yuǎn)運(yùn)動員跳遠(yuǎn)時要助跑【答案】D【解析】物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性慣性是有利的，也是有害的解答此題時要注意抓住“利用慣性有利的一面”，注意將它與慣性帶來的危害和防止慣性帶來的危害等區(qū)別開來A賽車在轉(zhuǎn)彎時滑出賽道，是因為賽車由于慣性要保持原來向前的運(yùn)動狀態(tài)，是慣性帶來的危害，故A不符合題意；B限速行駛是為了防止遇到緊急情況時，由于慣性無法及時讓車停下來，是慣性帶來的危害，故B不合題意；C正在行走的人，處于運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)他踩在西瓜皮上時，由于摩擦力太小，所以腳不能立刻停下，由于具有慣性，還要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，所以就向滑倒是慣性帶來的危害，故C不合題意；D跳遠(yuǎn)運(yùn)動員助跑是為了起跳前使自己處于運(yùn)動狀態(tài)，起跳后，人由于慣性會跳的更遠(yuǎn)，屬于利用慣性故D符合題意8.（2018河北）大游輪向東勻速直線行駛，小金面朝游輪前進(jìn)方向，在游輪上的A位置豎直向上起跳，落下時的位置在（不計空氣阻力）（）AA 位置的東側(cè) BA 位置的西側(cè)CA 位置 D以上三種情況都有可能【答案】C【解析】慣性是物體固有的屬性，一切物體在任何情況下都有慣性；人具有慣性，即人能保持原來的運(yùn)動狀態(tài)。列車勻速直線運(yùn)動時，在游輪上的A位置豎直向上起跳，由于慣性仍然保持與列車相同的運(yùn)動速度和運(yùn)動方向，所以會落回原處。二、填空題9（2018新疆）投擲出去的鉛球在空中能繼續(xù)飛行，這是因為它具有，它在飛行中運(yùn)動方向不斷改變，是因為它 （不計阻力）【答案】慣性；受重力的作用【解析】慣性是指物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，慣性是物體本身具有的一種屬性，一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因鉛球被投擲出去，由于推力的作用從靜止獲得了一個速度，開始運(yùn)動，當(dāng)鉛球離開人手后就不再受力的作用，但由于鉛球具有慣性，要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變，所以鉛球在空中會繼續(xù)運(yùn)動由于受重力的作用，所以鉛球在飛行中方向不斷改變10.（2018內(nèi)蒙古包頭）如圖所示，上表面水平且光滑的小車上由A、B兩個物體，兩物體與小車以相同的速度一起向右勻速運(yùn)動。B在A的正前方，B的質(zhì)量小于A的質(zhì)量。假設(shè)小車的上表面足夠長，不計空氣阻力，小車遇到障礙物突然停止后，A、B兩物體 （選填“會”或“不會”）相撞，原因是： 。【答案】不會，當(dāng)小車突然停止時，兩物體由于慣性，繼續(xù)保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變，在不受摩擦阻力的情況下，兩物體不會相撞。【解析】本題考查慣性。當(dāng)小車停止時,A、B物體在小車上滑動。由于小車上表面光滑,所以A、B兩物體滑動過程中不受摩擦力;水平方向不受力,豎直方向受重力和支持力,處于二力平衡狀態(tài),所以兩物體將以相同速度繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動,一起向前滑行,所以不相撞。三、簡答題11.（貴州黔東南）小敏爸爸駕駛小汽車載著家人外出旅游，小車在一段平直公路上勻速直線行駛，小敏坐在小車的座位上，突然遇到緊急情況，爸爸緊急剎車，小敏身體將向什么方向傾斜？說出理由。【答案】見解析。【解析】小敏坐在小車的座位上，當(dāng)汽車緊急剎車時，小敏的下身隨汽車一起停止運(yùn)動，但其上身由于慣性仍要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動，所以小敏身體會突然向前方傾倒。12（2018陜西銅仁）如圖所示，用力擊打一摞棋子中間的一個，該棋子會飛出去（1）飛出的棋子相對于其它棋子的運(yùn)動狀態(tài)是怎樣的？（2）上面的棋子會落到原來位置的下方，這是為什么？【答案】（1）飛出的棋子相對于其它棋子之間的相對位置發(fā)生了變化，因此是運(yùn)動的；（2）擊打棋子前，棋子是靜止的用力擊打一摞棋子中間的一個，這一棋子因受力改變運(yùn)動狀態(tài)而飛出去，上面的棋子由于慣性還要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以在重力的作用下又落回原位置的下方【解析】在研究物體運(yùn)動時，要選擇參照的標(biāo)準(zhǔn)，即參照物，物體的位置相對于參照物發(fā)生變化，則運(yùn)動，不發(fā)生變化，則靜止物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性慣性是物體的一種屬性，一切物體都有慣性；地球表面的一切物體都會受到重力的作用，且重力的方向是豎直向下的13（2018遼寧撫順）一天，在某段市區(qū)道路上發(fā)生了一起兩小車追尾相撞事故，交警詢問時，前車司機(jī)說：“我的車速很慢后車突然加速撞了我的車尾，當(dāng)時我女兒坐在后排，撞車導(dǎo)致她的頭撞到了前排座椅背上”后車司機(jī)說：“前車司機(jī)在行駛過程中突然剎車，我來不及剎車就追尾撞上了”請你用學(xué)過的物理知識問答：哪個司機(jī)在說謊？你判斷的理由是什么？請你寫出一條交通安全警示語【答案】前車司機(jī)在說謊，因為在追尾時，前車突然加速，而前車中的人由于慣性會向后倒，所以前車乘客的頭不會撞在前面的座椅背上，故是前車司機(jī)在說謊以上事故是由于超速造成的，故應(yīng)寫的警示語是“保持車距”【解析】慣性是一切物體具有的保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，據(jù)此分析圖中出現(xiàn)的現(xiàn)象，同時在交通安全中要嚴(yán)格遵守交通規(guī)則14.（2018吉林）隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已成為尋常百姓家里的代步工具軍軍的爸爸經(jīng)常會用汽車接送他上學(xué)一天走到學(xué)校附近的十字路口，突然有人橫穿馬路，軍軍的爸爸緊急剎車，此時車上的軍軍突然向前撲去，事后軍軍給爸爸說：”這是受到慣性的作用“你認(rèn)為軍軍的說法對嗎？請用物理知識解釋這一現(xiàn)象【答案】慣性是物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，不是一種作用，故軍軍的說法是錯誤的；軍軍的爸爸緊急剎車時，汽車很快停止了前進(jìn)，軍軍的下半身隨車停止了運(yùn)動，而上半身由于慣性要保持原來的狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動，所以軍軍會向前傾【解析】一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)就是慣性四、實驗探究題15.（2019武漢）如圖所示是“探究阻力對物體運(yùn)動的影響”的實驗裝置。（1）實驗時，將棉布鋪在______（填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”）上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車滑行的距離；去掉棉布，再次讓小車從______滑下，觀察小車滑行的距離。（2）由實驗可以看出，運(yùn)動的小車所受的阻力減小，向前滑行的距離______。推理可知：如果小車運(yùn)動時不受阻力，它將______。【答案】（1）水平木板；斜面頂端由靜止；（2）變大；保持勻速直線運(yùn)動。【解析】（1）為改變小車受到的阻力大小，實驗時，將棉布鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車滑行的距離；去掉棉布，再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車滑行的距離； （2）由實驗可以看出，運(yùn)動的小車所受的阻力減小，向前滑行的距離變大，速度減小變慢，據(jù)此推理可知，如果小車運(yùn)動時不受阻力，它將運(yùn)動的無窮遠(yuǎn)，速度大小不變，即做勻速直線運(yùn)動。 16（2018深圳）小明探究了牛頓第一定律的實驗：（1）如圖甲，小明讓小車從斜面（選填“同一”或“不同”）高度自由滑下，分別記錄了小車在三種不同材料的水平面上運(yùn)動的距離和時間，得到了如下實驗記錄表格（見乙）. （2）小明分析實驗數(shù)據(jù)得出：小車在木板表面速度減小得最慢說明小車在越光滑平面上受到的摩擦力越小由此我們可以推斷：若運(yùn)動的小車在水平方向不受力，將做 運(yùn)動可見，力不是使物體運(yùn)動的原因，力是 物體運(yùn)動狀態(tài)的原因【答案】（1）同一（2）勻速直線運(yùn)動 改變。【解析】（1）控制小車從同一高度下滑，讓小車到達(dá)斜面底端速度一致，來研究小車在粗糙程度不同的平面運(yùn)動。（2）分析表格數(shù)據(jù)看到平面越光滑，其運(yùn)動的越遠(yuǎn)。這樣推理下去就能知道，平面十分光滑，沒有摩擦，小車會一直運(yùn)動下去。17.（2018湖北仙桃）劉偉同學(xué)為了探究“運(yùn)動和力的關(guān)系”，設(shè)計了如圖所示的斜面實驗（1）為了使小車在滑到水平面時的初速度相同，在實驗中劉偉讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，劉偉采用的研究問題的方法是 （2）從甲、乙、丙三次實驗小車所停位置情況看，圖中小車所受阻力最大（3）劉偉從實驗推理可知，若水平面絕對光滑，則運(yùn)動的小車會在水平面上做 運(yùn)動（4）牛頓在前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)處牛頓第一定律，它的內(nèi)容是：【答案】（1）控制變量法；（2）甲；（3）勻速直線；（4）一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種運(yùn)動狀態(tài)【解析】本題考點是阻力對物體運(yùn)動影響的探究實驗（1）讓小車每次從斜面的同一高度由靜止開始滑下，這樣做是為了使小車到達(dá)水平面時速度相同；采用的方法是控制變量法；（2）在這三次實驗中，小車在毛巾表面上運(yùn)動的距離最短，這是因為毛巾表面最粗糙，小車在該表面受到的阻力最大；（3）若水平面絕對光滑，小車在水平方向上不受力的作用，小車的運(yùn)動狀態(tài)將不發(fā)生改變，小車將保持原來的速度進(jìn)行勻速直線運(yùn)動；（4）牛頓第一定律的內(nèi)容是：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種運(yùn)動狀態(tài)，這就是牛頓第一定律，也叫慣性定律10