8.1牛顿第一定律（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 8.1牛顿第一定律（解析版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 牛顿第一定律 （1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：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）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 【典例1】（春•雄县期中）一切物体在没有受到力的作用时，总保持　静止状态　或　匀速直线运动状态　，这就是牛顿第一定律。原来运动的物体，如果突然不受任何力，则保持　匀速直线运动状态　。 【答案】静止状态；匀速直线运动状态；匀速直线运动状态。 【分析】（1）定律内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）对定律的理解：①“一切物体”：牛顿第一定律是自然界普遍规律之一，对任何物体都适用； ②此定律包含两层含义：原来运动的物体保持匀速直线运动状态；原来静止的物体将保持静止状态。 【解答】解：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。原来运动的物体，如果突然不受任何力，则保持匀速直线运动状态。 故答案为：静止状态；匀速直线运动状态；匀速直线运动状态。 【典例2】（春•盐田区校级期末）如果将一个物体受到的所有外力同时全部撤去，则这个物体（　　） A．一定静止 B．一定立即停止运动 C．可能做匀速直线运动 D．可能做减速运动，最后停下来 【答案】C。 【分析】根据牛顿第一定律得，当物体不受任何力的作用时，物体将保持静止或匀速直线运动。 【解答】解：如果将一个物体受到的所有外力同时全部撤去，根据牛顿第一定律得，物体将保持原来的状态不变，所以有两种可能： 如果该物体原来处于静止状态，则继续保持静止状态；如果该物体原来处于运动状态，则做匀速直线运动；故C正确，ABD错误。 故选：C。 【变式训练1】（•淮阳区校级开学）科学家总结出牛顿第一定律是（　　） A．根据想像得出的结论 B．直接从实验中得出的结论 C．根据实际生活经验得出的结论 D．在大量实验事实的基础上通过推理而概括出来的结论 【答案】D。 【分析】要解决此题首先要知道牛顿第一定律的内容。并且要清楚任何物体都受重力的作用，所以此定律不能通过实验直接得出。 【解答】解：牛顿第一定律的内容是一切物体在不受任何外力时，总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。 牛顿第一定律的得出是牛顿在大量实验的基础上，通过推理概括出来的，所以A、C错误。 任何物体都受重力，所以此结论不能从实验中直接得出结论。所以B错误。 故选：D。 【变式训练2】（春•濉溪县期中）绕地球做匀速圆周运动的卫星，如果它受到的所有外力同时消失，卫星将（　　） A．做匀速直线运动 B．慢慢停下来 C．竖直下落 D．继续做匀速圆周运动 【答案】A。 【分析】根据牛顿第一定律，当物体所受的外力突然消失，物体将保持原来的运动状态不变。不管物体是不受力还是受平衡力，这种状态只有两种可能，一是静止，二是做匀速直线运动。 【解答】解：根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，如果它受到的所有外力同时消失，就是说该物体受力为零，所以该物体将做匀速直线运动，绕地球做匀速圆周运动的卫星，处于运动状态，所以如果它受到的所有外力同时消失，卫星将做匀速直线运动，故选项A正确，BCD错误。 故选：A。 考点2 物体运动状态变化的判定 （1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。 【典例3】（•江西模拟）2018年11月12日，短道速滑世界杯盐湖城站男子500米决赛中，武大靖以39秒505的成绩夺冠，而且这是他一年中第三次打破世界纪录!如图是他比赛时通过弯道时的场景，过弯道时他的运动状态　改变　（选填“改变”或“不变”）；冰刀在冰面上划出一道凹痕，说明力可以改变物体的　形状　。 【答案】改变；形状。 【分析】（1）物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，如果速度大小和方向不变，说明运动状态不变； （2）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态。 【解答】解：（1）武大靖通过弯道时，运动的方向时刻改变，则他的运动状态改变； （2）冰刀在冰面上划出一道凹痕，说明力可以改变物体的形状。 故答案为：改变；形状。 【典例4】（•永宁县二模）下列情境中，物体的运动状态不发生改变的是（　　） A．正在弯道上速滑的运动员 B．空中减速下落的降落伞 C．站在商场上楼扶梯上的人 D．正在进站的火车 【答案】C。 【分析】物体运动状态包括运动的速度和运动的方向，运动状态保持不变的有两种情况：静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解： A、正在弯道上速滑的运动员，运动方向发生改变，其运动状态发生改变，故A不符合题意； B、空中减速下落的降落伞，速度变小，其运动状态发生改变，故B不符合题意； C、站在商场上楼扶梯上的人，做的是匀速直线运动，其运动状态不变，故C符合题意； D、正在进站的火车，速度变小，其运动状态发生改变，故D不符合题意。 故选：C。 【变式训练1】（•南宁二模）如图所示，用细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动，这说明力可以改变物体的　运动状态　（选填“运动状态”或“形状”）。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失，橡皮将做　匀速直线　运动。 【答案】运动状态；匀速直线。 【分析】（1）物体的速度大小变化或方向的改变都属于运动状态的改变； （2）根据牛顿第一定律进行回答，物体不受力时，总保持原来的静止的状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：橡皮绕手做圆周运动，方向不断发生改变，这是运动状态的改变。 当所有的力突然消失，橡皮不受力，根据牛顿第一定律可知，运动的物体不受力将会做匀速直线运动，故橡皮将做匀速直线运动。 故答案为：运动状态；匀速直线。 【变式训练2】（春•海勃湾区期末）下列情况中运动状态没有发生改变的是（　　） A．汽车起动 B．汽车拐弯 C．汽车减速上坡 D．汽车在平直的公路上匀速直线行驶 【答案】D。 【分析】根据力和运动的关系来判断：力是改变物体运动状态的原因。物体运动状态包括运动的速度和运动的方向，运动状态保持不变的有两种情况：静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、汽车起动时，其速度增大，运动状态发生改变，不符合题意； B、汽车拐弯时，运动方向改变，运动状态发生改变，不符合题意； C、汽车减速上坡时，其速度变小，运动状态发生改变，不符合题意； D、汽车在平直的公路上匀速直线行驶时，速度和方向都不变，运动状态没有发生改变，符合题意。 故选：D。 【变式训练3】（2019春•黄陂区期中）物理学中，物体　由静止变为运动　或　由运动变为静止　、物体的运动　快慢　或　方向　发生改变，都叫做物体的运动状态发生了变化。 【答案】由静止变为运动；由运动变为静止；快慢；方向。 【分析】静止和运动都是物体的运动状态，所谓运动状态的改变，即可以是由动到静、由静到动或运动快慢的改变及运动方向的改变等。 【解答】解：物体从静止变成运动或从运动变成静止，物体运动速度大小的改变及物体运动方向的改变都叫做物体的运动状态改变。 故答案为：由静止变为运动；由运动变为静止；快慢；方向。 考点3 惯性现象及其应用 （1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态； （2）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)； （3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。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、位置及受力情况无关； （4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向； （5）惯性的防止与应用。 【典例5】（•南通模拟）关于物体的惯性，下列说法正确的是（　　） A．跳远运动员起跳前要助跑，是为了增大惯性 B．赛车能快速启动和刹车，是因为赛车没有惯性 C．运动员跑到终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性 D．足球静止时没有惯性，踢出后才具有惯性 【答案】C。 【分析】一切物体，不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动，都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大； 惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。 【解答】解：A、运动员的质量没有改变，所以惯性不变，选项说法错误； B、一切物体都具有惯性，故B错误； C、运动员由于惯性不能立即停下来，继续保持原来的运动状态，选项说法正确，符合题意； D、一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性的大小和物体是否运动没有任何关系，故D错误； 故选：C。 【典例6】（2019春•隆回县期末）如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子会飞出去。上面的棋子会落到原来位置的下方，这是因为击打棋子前，棋子是　静止　的。用力击打一摞棋子中间的一个，这一棋子因受力　改变运动状态　飞出去，上面的棋子由于　惯性　还要保持原来的状态，所以在重力的作用下又落回原位置的下方。 【答案】静止；改变运动状态；惯性。 【分析】（1）力的作用效果有两个：改变物体的形状、改变物体的运动状态； （2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，惯性是物体的一种属性，一切物体都有惯性； （3）地球表面的一切物体都会受到重力的作用，且重力的方向是竖直向下的。 【解答】解： 击打棋子前，棋子是静止的，用力击打一摞棋子中间的一个，这一棋子因受力改变运动状态而飞出去，上面的棋子由于惯性还要保持原来的静止状态，所以在重力的作用下又落回原位置的下方。 故答案为：静止；改变运动状态；惯性。 【典例7】（春•吉林月考）如图所示，一位乘客没有抓稳把手，当公共汽车起步时她向后倾倒。请解释乘客向后倾倒的原因。 【分析】惯性是物体本身具有的一种保持原来运动状态不变的性质，一切物体都有惯性。 【解答】答：乘客和车原来是静止的，当车突然启动时，乘客的脚由静止变为运动，身体由于惯性，将保持原来的静止状态不变，所以人将向后倾倒。 【变式训练1】（春•蒙城县期中）关于惯性，下列四个现象中对应的说明正确的是（ ） A．拍打刚晒过的被子，灰尘脱落，说明灰尘有惯性 B．汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明车有惯性 C．箭离开弓弦后，仍能向前飞行，是因为箭受到惯性的作用 D．自行车从斜坡冲下来时不容易停下来，说明速度越大惯性越大 【答案】A。 【分析】（1）一切物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，人们在实际生活中利用惯性为我们服务，也能更好的防止它带来的危害； （2）惯性不是力，不能说受到惯性的作用或惯性力； （3）惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。 【解答】解： A、用手拍打刚晒过的被子上的灰尘，被子运动，灰尘由于惯性保持原来的静止状态，在重力作用下掉在地上，说明灰尘有惯性，故A正确； B、汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明人有惯性，故B错误； C、箭离开弓弦后，由于惯性仍能向前飞行，说明箭有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误； D、惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故D错误。 故选：A。 【变式训练2】（2019•漳州模拟）许多交通事故对人造成的伤害与惯性有关，为了减少此类事故，汽车装有：A、驾驶室前方的气囊；B、座椅上方的靠枕。若汽车的前方受到撞击，　A　对驾驶员起保护作用；若汽车的后方受到撞击，　B　对驾驶员起保护作用。（选填“A”或“B“） 【答案】A; B。 【分析】气囊的作用是在车受到正面撞击时，对司机起一个保护作用。 【解答】解：小汽车在受到正面撞击时，小汽车急剧减速，司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动，这样就会撞到前面的方向盘上，对司机造成伤害，所以驾驶室前方的气囊对驾驶员起保护作用； 若汽车的后方受到撞击，小汽车急剧加速，司机的下半身要随小汽车急剧加速，但由于惯性其上半身仍保持原来的运动速度，这样就会撞到后面座椅上，对司机造成伤害，所以座椅上方的靠枕对驾驶员起保护作用。 故答案为：A；B。 【变式训练3】（春•南昌期中）为了安全，车辆严禁超载、超速，驾乘人员必须系安全带，车内还配备了安全枕和安全气囊，如果车辆不小心被追尾时，安全设备中哪一个起保护作用？请说明理由。 【分析】物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性； 汽车从前面发生撞击，对人起保护作用的是安全气囊；从后面发生撞击对人起保护作用的是安全枕。 【解答】答：车辆被追尾时，安全枕可以起保护作用；理由是：车辆被追尾时，该汽车中的人由于惯性会向后仰，此时压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而汽车头枕对此能起缓冲作用，保护人体的颈部和头部。 考点4 力与运动的关系 （1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。 （2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)； （3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。 【典例8】（春•谷城县期末）关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　） 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．物体只要运动就需要力的作用 D．没有力的作用运动的物体就会慢慢停下来 【答案】B。 【分析】根据以下知识答题： （1）物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因； （2）物体受平衡力作用，物体处于平衡状态，物体静止或做匀速直线运动。 【解答】解：力是改变物体运动状态的原因，物体要运动，并不需要力作用在物体上，故AC错误，B正确； 运动的物体如果不受力，将做匀速直线运动，不会停下来，故D错误。 故选：B。 【典例9】（春•襄城区期末）如图所示，一物体在外力F的作用下，以5m/s的速度做匀速直线运动，如果突然将F力撤去，则物体（　　） A．立即停止 B．继续以5m/s的速度做匀速直线运动 C．先向右运动，然后向左运动 D．继续向右运动，但速度逐渐减小直至停止 【答案】D。 【分析】当物体的运动方向与合力方向一致时，物体做加速运动；当物体的运动方向与合力方向相反时，物体将做减速运动。 【解答】解：撤去拉力，物体在水平方向上只受摩擦力作用，而摩擦力的方向与物体的运动方向相反，故物体做减速运动，直到静止。 故选：D。 【变式训练1】（春•福田区期末）关于力与运动说法正确的是（　　） A．物体不受力，运动状态一定不改变 B．物体运动状态不变，一定没有受到力的作用 C．力是维持物体运动状态不变的原因 D．平衡力作用在物体上，物体的运动状态一定要发生改变 【答案】A。 【分析】牛顿第一定律告诉我们，物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，而物体受平衡力时，也会保持这两种状态，这些知识可以帮助我们分析以下选项的内容。 【解答】解：A、牛顿第一定律表明，物体不受力会保持匀速直线运动状态或静止状态，因此其状态一定不改变，是正确的； B、物体运动状态不变，也可能是受到了平衡力的作用，未必是不受力，所以错误； C、维持物体运动状态不变不需要力的作用，物体在不受力时照样可以保持运动状态不变，所以错误； D、平衡力作用在物体上，物体会保持匀速直线运动或静止状态不变，所以错误。 故选：A。 【变式训练2】（秋•五华区校级月考）运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是（　　） A．球被脚踢出去，说明球受到了力的作用 B．脚踢球使球飞出去，说明力是使物体运动的原因 C．足球在空中飞行过程中，运动状态不一定发生改变 D．空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动 【答案】A。 【分析】①力可以改变物体的运动状态； ②物体不受力或受平衡力时运动状态不变；物体受力不平衡时，运动状态一定改变； ③力的作用是改变物体的运动状态，物体运动不需要力维持； ④物体不受力的作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、球被脚踢出去，球的运动状态发生了改变，说明球受到了力的作用，故A正确； B、脚踢球，使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态，物体的运动不需要力来维持，力不是使物体运动的原因，故B错误； C、足球在空中运动过程中，受到竖直向下的重力与空气的阻力，这两个力不是平衡力，所以足球的运动状态一定发生改变，故C错误； D、空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它一定按原来的方向做匀速直线运动，故D错误。 故选：A。 考点5 探究阻力对物体运动的影响实验 （1）实验方法：控制变量法（使初速度相同） （2）多次实验，推理得出结论“运动物体不受外力时，它将做匀速直线运动” 【典例10】（•泰安模拟）如图所示是探究阻力对物体运动的影响的实验，下列有关叙述正确的是（　　） ①实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑 ②实验中运动的小车会停下来，说明物体的运动需要力来维持 ③实验表明，小车受到的阻力越小，运动的距离越远 ④根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律 A．①③ B．③④ C．②③ D．①② 【答案】B。 【分析】①探究阻力对物体运动的影响的实验，要控制物体到达水平面的速度相同，据此分析； ②物体的运动不需要力来维持，力是改变物体的运动状态的原因； ③根据实验现象分析； ④牛顿第一定律是在实验的基础上经进一步推理抽象概括得出的。 【解答】解： ①探究阻力对物体运动的影响的实验，要控制小车到达水平面的速度相同，故实验时小车要从斜面上的同一高度开始下滑；①错误； ②实验中运动的小车会停下来，说明力（阻力）是改变物体的运动状态的原因，②错误； ③根据实验现象知，小车在木板上受到的阻力最小，运动的最远，故所受阻力越小，运动的距离越远，③正确； ④根据以上实验现象进一步推理，若小车受到的阻力为0，则小车运动的无限远，据此抽象概括可以得出牛顿第一定律，④正确。 只有B正确。 故选：B。 【典例11】（春•自贡期末）在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，所用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车，如图甲所示。 （1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上　同一　（选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小　相同　（选填“相同”或“不相同”）。 （2）根据实验现象，可得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越　小　（选填“大”或“小”），在水平面上运动的距离越　远　（选填“远”或“近”）。 （3）如果水平面绝对光滑，不考虑空气阻力，在图乙中大致画出小车在光滑水平面上运动的v﹣t图线。 【答案】（1）同一；相同；（2）小；远；（3）见下图。 【分析】（1）为完成“阻力对物体运动的影响”的实验，应采用控制变量的思想，即保持小车到达水平面时的速度相同； （2）毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，根据实验现象得出结论； （3）根据（2）运动变化的趋势推理想象，画出图象即可。 【解答】解： （1）让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是，当小车到达水平面时，使小车的速度相同； （2）毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，阻力变小，根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远，小车速度减小的越慢； （3）由（2）知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远；如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动。 匀速直线运动在v﹣t图线上是一条平行于时间轴的直线，如图所示： 故答案为：（1）同一；相同；（2）小；远；（3）见上图。 【变式训练1】（•綦江区校级开学）在“探究阻力对物体运动的影响”实验时，让物体从斜面同一高度自由滑下进入粗糙程度不同的水平面，运动会越来越慢是因为受到　摩擦力　的作用。可以观察到，平面越光滑，小车运动的距离越　远　，可以推导出，如果运动物体不受力，物体将　做匀速直线运动　。 【答案】摩擦力；远；做匀速直线运动。 【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因； （2）实验中，平面越光滑，小车运动的距离会越远，这是由于它受到的阻力大小变化的结果，因此可推导出，如果运动物体不受力，物体将做匀速直线运动。 【解答】解：（1）力是改变物体运动状态的原因；物体从斜面同一高度自由滑下进入粗糙程度不同的水平面，运动会越来越慢是因为受到摩擦力的作用； （2）越光滑的平面，对小车的阻力会越小，因此小车运动的距离会越远；如果阻力无限小，则小车运动的距离就会无限远，因此，如果运动物体不受力，物体将做匀速直线运动。 故答案为：摩擦力；远；做匀速直线运动。 【变式训练2】（春•邵阳县期末）在学习《牛顿第一定律》时，为了探究“阻力对物体运动的影响。，我们做了如图所示的实验①、②、③及推理④ （1）为了使小车在进入平面时初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面、　同一高度　由静止开始滑下。 （2）实验表明表面越光滑，小车运动的距离越 　远　（选填“远”、或“近”）这说明小车受到的阻力越小，速度减小得 　慢　（选填“快”或“慢”）。 （3）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将 　匀速直线运动　。 【答案】（1）同一高度；（2）远；慢；（3）匀速直线运动。 【分析】（1）在实验中，我们是把小车放在斜面上，让小车从斜面上向下运动，从而让小车获得一定的速度。小车在斜面上的高度不同，则向下运动的速度就会不同； （2）要知道阻力大小与表面光滑程度的关系以及运动的距离与阻力大小的关系； （3）由第（2）问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况。 【解答】解： （1）用控制变量法，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同； （2）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； （3）假如小车受到的阻力为零，那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了，小车将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动； 故答案为：（1）同一高度；（2）远；慢；（3）匀速直线运动。 课堂巩固训练 一、选择题。 1．（2019春•东西湖区期中）下列运动中运动状态不变的是（　　） A．人造卫星绕地球运行 B．皮球竖直向下与地面碰撞后弹回 C．物体从静止开始竖直下落 D．自行车保持5米/秒速度不变沿平直公路运动 【答案】D。 【分析】运动状态保持不变，指的是物体速度的大小和方向都不能发生变化，否则物体的运动状态就变了。 【解答】解：A、人造卫星绕地球运行运动方向不断变化，运动状态是变化的，不符合题意； B、皮球竖直向下与地面碰撞后弹回，运动方向和速度大小都不断变化，运动状态是变化的，不符合题意； C、物体从静止开始竖直下落，速度越来越快，运动状态是变化的，不符合题意； D、自行车保持5米/秒速度不变沿平直公路运动，方向和速度大小都不发生变化，运动状态没发生变化的，符合题意。 故选：D。 2．（2019•天河区校级模拟）利比亚当地时间2011年3月19日18时45分起，法国、美国、英国等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，站在地面上的人看到飞机和三颗炸弹的运动情况是（　　） A．