高一物理人教版必修1學(xué)案第四章1-牛頓第一定律

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系1．牛頓第一定律一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1．亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方。2．笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。滑冰運(yùn)動(dòng)員如果不用力，思考一下她慢慢停下來(lái)的原因。提示：滑冰運(yùn)動(dòng)員受到摩擦力的作用。3．伽利略理想實(shí)驗(yàn)(1)裝置：(2)事實(shí)：讓一個(gè)小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜面。(3)假設(shè)：如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來(lái)的高度。如果第二個(gè)斜面傾角減小，小球仍將到達(dá)原來(lái)的高度，但是運(yùn)動(dòng)的距離更長(zhǎng)。(4)推斷：當(dāng)斜面變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球要達(dá)到原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。(5)結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。二、牛頓第一定律1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2．慣性：物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。3．運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。三、慣性與質(zhì)量1．慣性的量度：質(zhì)量是描述物體慣性大小的物理量，質(zhì)量大，慣性大。2．質(zhì)量：①質(zhì)量是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向。②質(zhì)量的單位：國(guó)際單位是千克，符號(hào)為kg。如圖為參加百米比賽的運(yùn)動(dòng)員們，他們?cè)跊_刺的瞬間，慣性如何變化？提示：慣性不變某同學(xué)學(xué)習(xí)牛頓第一定律后，總結(jié)出以下結(jié)論：①物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指的是速度的改變。②物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，物體可以不受力③物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其慣性越大④物體受力越大，其慣性不一定越大⑤在水平面上滾動(dòng)的鉛球最終停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力維持鉛球運(yùn)動(dòng)。你的判斷：正確的結(jié)論有①④。1．錘頭松了，錘柄在板凳上撞幾下，錘頭就緊緊套在錘柄上。思考：是錘頭在下效果好，還是錘柄在下效果好？為什么？提示：錘柄在下效果好。錘頭的質(zhì)量大，慣性大，能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)。2．讓一個(gè)人躺在兩個(gè)凳子上，找一塊大石頭壓在人身上，然后另一個(gè)人用大錘砸石頭，把石頭砸成幾塊。思考：這個(gè)節(jié)目所選石頭，在人能承受的范圍內(nèi)，是越大越好還是越小越好？為什么？提示：因?yàn)槭^質(zhì)量越大，其慣性就越大。石頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變，所以人受到的沖擊力越小，故節(jié)目所選石頭越大越好。一、伽利略理想實(shí)驗(yàn)(科學(xué)探究)在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)斜面變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球要達(dá)到原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。在現(xiàn)實(shí)生活中可能發(fā)生嗎？為什么？提示：不可能發(fā)生。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)生活中，摩擦是不可避免的。1．伽利略理想實(shí)驗(yàn)的意義：(1)伽利略用“實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。(2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究中的基礎(chǔ)地位。(3)揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2．真實(shí)實(shí)驗(yàn)與理想實(shí)驗(yàn)的比較：真實(shí)實(shí)驗(yàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐活動(dòng)，是可以通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)是一種思維活動(dòng)，是從抽象思維中設(shè)想出來(lái)的、無(wú)法做到的實(shí)驗(yàn)。理想實(shí)驗(yàn)是以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)的。【典例】理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，下面對(duì)如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟中，有一個(gè)是可靠事實(shí)，其余是推論。①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度；②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度；④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它變成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線運(yùn)動(dòng)。(1)請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列：____________(填寫(xiě)序號(hào)即可)。(2)將上述設(shè)想步驟中的可靠事實(shí)和理想化推論進(jìn)行分類(lèi)。屬于可靠事實(shí)的步驟是__________；屬于理想化推論的步驟是____________?！窘馕觥抠だ岳硐雽?shí)驗(yàn)是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將實(shí)驗(yàn)理想化，并符合物理規(guī)律，得到正確的結(jié)論。②是可靠事實(shí)，因此放在第一步，①③④是在無(wú)摩擦情況下的理想化推論。答案：(1)②③①④(2)②①③④理想實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)說(shuō)明：(1)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是伽利略在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上塑造的一種理想過(guò)程。它以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以科學(xué)事實(shí)為根據(jù)，突出主要因素，忽略次要因素，是運(yùn)用邏輯推理揭示物理知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的重要方法。(2)“理想實(shí)驗(yàn)”的研究方法在自然科學(xué)的理論研究中有著重要的作用。但是，“理想實(shí)驗(yàn)”的方法也有其一定的局限性，由“理想實(shí)驗(yàn)”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)。1．關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．完全是理想的，沒(méi)有以事實(shí)為基礎(chǔ)，只有理想推理B．是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)的，經(jīng)科學(xué)抽象，深刻反映自然規(guī)律的C．證實(shí)了亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系D．證實(shí)了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選B。伽利略在研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)，是在斜面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，成功地設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)，他以實(shí)際的實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，抓住了客觀事實(shí)的主要因素，忽略了次要因素，從而能夠更深刻地揭示自然規(guī)律。因此，理想實(shí)驗(yàn)是實(shí)際實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)化，是建立在實(shí)際事實(shí)基礎(chǔ)上的合乎邏輯的科學(xué)推斷，更深刻反映自然規(guī)律，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；伽利略理想實(shí)驗(yàn)否定了亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即否定了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的理論，故C錯(cuò)誤；伽利略理想實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有證實(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(多選)如圖所示的裝置可以演示伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)，裝置為兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓小球沿左邊的斜面滾下，并滾上右邊的斜面，然后改變右邊斜面的傾角，重復(fù)操作，利用曝光頻率一定的相機(jī)拍下小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的圖片，則()A．該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的依據(jù)，因此牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律B．由圖可知小球在右側(cè)的斜面上的速度逐漸減小，因此證實(shí)了“物體的運(yùn)動(dòng)需要力維持”C．當(dāng)右側(cè)的斜面水平時(shí)，小球近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明“如果沒(méi)有外力的作用，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”D．如果沒(méi)有摩擦，小球在右邊的斜面上將運(yùn)動(dòng)到與左邊釋放點(diǎn)相同的高度【解析】選C、D。該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出，提供了有力的依據(jù)，但沒(méi)有摩擦力，只是一種假設(shè)，所以該實(shí)驗(yàn)是一種理想化實(shí)驗(yàn)，牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，所以A錯(cuò)誤；小球在右側(cè)的斜面上的速度逐漸減小是因?yàn)槭芰Φ淖饔?，說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，B錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)，右側(cè)的斜面水平時(shí)，小球近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果沒(méi)有外力作用，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，故C正確；如果沒(méi)有摩擦，小球一定會(huì)上升到相同的高度，D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1．伽利略理想實(shí)驗(yàn)揭示了()A．若物體運(yùn)動(dòng)，那么它一定受力B．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C．只有受力才能使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)D．只有受力才能使物體運(yùn)動(dòng)【解析】選B。伽利略理想實(shí)驗(yàn)指出：如果水平面沒(méi)有摩擦，那么在水平面上的物體一旦獲得某一速度，物體將保持這一速度一直運(yùn)動(dòng)下去，而不需要外力來(lái)維持，故A、D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)和靜止都不需要力來(lái)維持，故B正確，C錯(cuò)誤。2．(多選)我們已經(jīng)體會(huì)了伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的魅力。在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們還創(chuàng)造出了許多其他的物理學(xué)方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是()A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法B．推導(dǎo)瞬時(shí)速度定義式時(shí)v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt非常非常小時(shí)，就可以用eq\f(Δx,Δt)表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這是應(yīng)用了極限思想方法C．玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水，用穿有透明細(xì)管的橡皮泥封口。手捏玻璃瓶，細(xì)管內(nèi)液面高度變化，說(shuō)明玻璃瓶發(fā)生形變。該實(shí)驗(yàn)采用放大的思想方法D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法【解析】選B、C、D。質(zhì)點(diǎn)采用的科學(xué)方法為建立理想化的物理模型的方法，故A錯(cuò)誤；為研究某一時(shí)刻或某一位置時(shí)的速度，我們采用了取時(shí)間非常小，即讓時(shí)間趨向無(wú)窮小時(shí)的平均速度作為瞬時(shí)速度，即采用了極限思維法，故B正確；玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水，用穿有透明細(xì)管的橡皮泥封口，手捏玻璃瓶，細(xì)管內(nèi)液面高度變化，說(shuō)明玻璃瓶發(fā)生形變。該實(shí)驗(yàn)采用放大的思想方法，故C正確；在探究勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，采用了將變速運(yùn)動(dòng)無(wú)限微分后變成了一段段的勻速運(yùn)動(dòng)的方法，即采用了微元法，故D正確。二、牛頓第一定律(物理觀念——運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念)如圖所示，運(yùn)動(dòng)員穿上速滑冰刀鞋，獲得一定的速度可以在冰面上滑行很遠(yuǎn)的距離，這是為什么？提示：因?yàn)楸杜c冰間的摩擦力很小，運(yùn)動(dòng)員速度減小得很慢，所以可以滑很遠(yuǎn)的距離。1．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的三種情況：(1)速度的方向不變，大小改變。(2)速度的大小不變，方向改變。(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。2．對(duì)牛頓第一定律的理解：(1)明確了慣性的概念：牛頓第一定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，表明了物體所具有的一個(gè)重要的屬性——慣性，即物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。(2)揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：牛頓第一定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實(shí)質(zhì)上是揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。(3)反映了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)(即原來(lái)運(yùn)動(dòng)的保持其速度不變，原來(lái)靜止的保持靜止)。不受外力作用的物體是不存在的，但物體所受外力的合力為零與不受外力在效果上是等效的，這就使牛頓第一定律具有了實(shí)際意義?！镜淅咳鐖D，一個(gè)劈形物體M(各面均光滑)放在固定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一個(gè)光滑小球m。劈形物體由靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A．沿斜面向下的直線B．豎直向下的直線C．無(wú)規(guī)則的曲線 D．拋物線【解析】選B。由于小球處在物體M上，接觸面光滑，在物體M下滑過(guò)程中，小球在水平方向上不受外力作用，則小球在水平方向上保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，僅沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，故B正確。應(yīng)用牛頓第一定律解題的步驟(1)看物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)看物體現(xiàn)在的受力情況及所受合力是否為零；(3)判斷由于物體具有慣性將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，下列說(shuō)法中正確的是()A．只要物體的速度大小不變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不變B．若物體的位移變化，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變C．若物體受到幾個(gè)力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變D．物體的合外力為零，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變【解析】選D。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特征物理量是速度，速度是矢量，速度大小和方向都不變時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才不變，位移變化而速度不變，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變。故A、B錯(cuò)誤；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體受到多個(gè)力作用時(shí)，若合力為零，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不變，故C錯(cuò)誤，D正確。2．如圖，在一輛表面光滑且足夠長(zhǎng)的小車(chē)上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2)，兩個(gè)小球隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，若不考慮其他阻力，則兩個(gè)小球()A．一定相碰 B．一定不相碰C．不一定相碰 D．無(wú)法確定【解析】選B。小車(chē)表面光滑，因此兩小球在水平方向上沒(méi)有受到外力的作用。原來(lái)兩個(gè)小球與小車(chē)具有相同的速度，當(dāng)車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性，兩個(gè)小球的速度不變，所以不會(huì)相碰，故B正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1．下列說(shuō)法正確的是()A．牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來(lái)的，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)依據(jù)B．牛頓第一定律無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，因此是不成立的C．理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法D．由伽利略的理想實(shí)驗(yàn)可知，運(yùn)動(dòng)的物體一定不受外力作用【解析】選C。牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)科學(xué)的推理而得出的，不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，但它不是憑空想象出來(lái)的，是經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)的，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法，故選項(xiàng)C正確；牛頓第一定律認(rèn)為，“一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”，但不受力的物體很少出現(xiàn)，靜止的物體也可能是受到的合外力等于0，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．(多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是()A．牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變C．在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)D．飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔?，迫使他改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【解析】選A、B、D。牛頓第一定律反映了物體在不受外力作用時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故A正確；不受外力作用時(shí)，由于慣性的作用，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變，故B正確；水平地面上的木塊最終要停下來(lái)，是因?yàn)槟緣K受到了摩擦力的作用，故C錯(cuò)誤；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，一定受到了外力的作用，飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔?，迫使他改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D正確。三、慣性和質(zhì)量(科學(xué)思維——科學(xué)推理)如圖，將玻璃瓶、膠帶(表面光滑)、粉筆從下到上疊放在一起，如果迅速將膠帶沿水平方向抽出，粉筆將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？提示：豎直落入玻璃瓶中。1．慣性的理解：(1)慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，是物體維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(2)一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性。2．慣性的表現(xiàn)形式：(1)物體不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)物體受力且合力不為零時(shí)，物體仍然具有慣性，此時(shí)慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，慣性越大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。3．四個(gè)關(guān)系：慣性與質(zhì)量的關(guān)系質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。慣性與力的關(guān)系慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的受力情況無(wú)關(guān)。慣性與速度一切物體都有慣性，慣性大小與物體是否有速度及速度的大小無(wú)關(guān)。慣性與慣性定律慣性是物體具有的一種固有屬性；慣性定律是物體不受外力時(shí)所遵循的一條規(guī)律，慣性定律揭示了物體的慣性。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度?！镜淅吭虑虮砻嫔系闹亓铀俣葹榈厍虮砻嫔系闹亓铀俣鹊膃q\f(1,6)，同一個(gè)飛行器在月球表面上與在地球表面上相比較()A．慣性減小eq\f(1,6)，重力不變B．慣性和重力都減小為在地球表面時(shí)的eq\f(1,6)C．慣性不變，重力減小為在地球表面時(shí)的eq\f(1,6)D．慣性和重力都不變【解析】選C。物體的慣性大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，同一物體的質(zhì)量與它所在位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，所以這個(gè)飛行器從地球到月球，其慣性大小不變。這個(gè)飛行器在月球表面上的重力為G月＝mg月＝m·eq\f(1,6)g地＝eq\f(1,6)G地，故選項(xiàng)C正確。慣性、質(zhì)量和重力(1)質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。(2)質(zhì)量不隨物體所處位置的變化而變化，重力由質(zhì)量和重力加速度決定。1.如圖是運(yùn)動(dòng)員在比賽中的場(chǎng)景，下列說(shuō)法正確的是()A．乒乓球速度越大，慣性越大B．擊球時(shí)，球和球拍都會(huì)發(fā)生彈性形變C．球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變D．球被水平擊出后，若所受外力全部消失，球?qū)⒘⒓簇Q直下落【解析】選B。慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與速度無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；擊球時(shí)，球和球拍相互接觸且相互作用，屬于彈力，都是由于彈性形變產(chǎn)生，故選項(xiàng)B正確；球在空中運(yùn)動(dòng)，速度大小和方向都在發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；球被水平擊出后，若所受外力全部消失，球?qū)⒁栽瓉?lái)的速度大小和方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．我國(guó)道路交通安全法中規(guī)定各種小型車(chē)輛前排乘坐的人包括司機(jī)必須系好安全帶。從高一物理知識(shí)的角度看，這是因?yàn)?)A．系好安全帶可以減小人的慣性B．系好安全帶可以增大人的慣性C．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害D．系好安全帶可以讓人更加舒適【解析】選C。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，系好安全帶不可以改變?nèi)说膽T性，故A、B錯(cuò)誤；安全帶系在人的身上，對(duì)人有一定的作用力，可以改變?nèi)说倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，故C正確，D錯(cuò)誤。【拔高題組】1．下列關(guān)于慣性的說(shuō)法正確的是()A．跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員可通過(guò)助跑來(lái)增大慣性B．汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性小，急剎車(chē)時(shí)慣性大C．勻速前進(jìn)的火車(chē)上，由于慣性，原地向上起跳的乘客將落在起跳點(diǎn)D．向東行駛的汽車(chē)突然剎車(chē)，由于慣性，乘客會(huì)向西傾倒【解析】選C。質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度無(wú)關(guān)，跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑只能增加速度，不能改變質(zhì)量，故不能改變慣性大小，故A錯(cuò)誤；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度無(wú)關(guān)，故汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)與急剎車(chē)時(shí)慣性一樣大，故B錯(cuò)誤；勻速前進(jìn)的火車(chē)上，人與火車(chē)同速，由于慣性，原地向上起跳的乘客將落在起跳點(diǎn)，故C正確；向東行駛的汽車(chē)突然剎車(chē)，由于慣性，乘客的速度將大于汽車(chē)的速度，所以乘客會(huì)向東傾倒，故D錯(cuò)誤。2．兩輛汽車(chē)在平直公路上勻速行駛。關(guān)于它們的慣性大小，下列說(shuō)法正確的是()A．速度大的汽車(chē)慣性一定大B．速度小的汽車(chē)慣性一定大C．質(zhì)量大的汽車(chē)慣性一定大D．質(zhì)量小的汽車(chē)慣性一定大【解析】選C。物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，只與質(zhì)量有關(guān)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！就卣估}】考查內(nèi)容：慣性的應(yīng)用實(shí)例【典例】如圖所示是一種汽車(chē)安全帶控制裝置的示意圖，當(dāng)汽車(chē)處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶能被拉動(dòng)。當(dāng)汽車(chē)突然剎車(chē)時(shí)，擺錘由于慣性繞軸擺動(dòng)，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶不能被拉動(dòng)。若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置，汽車(chē)可能的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A．向左行駛，突然剎車(chē)B．向右行駛，突然剎車(chē)C．向左行駛，勻速直線運(yùn)動(dòng)D．向右行駛，勻速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選B。當(dāng)汽車(chē)勻速行駛時(shí)，擺錘與汽車(chē)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以不會(huì)向右擺動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤；當(dāng)汽車(chē)向右行駛，突然剎車(chē)時(shí)，車(chē)速減小，而擺錘由于慣性仍保持原有的速度向右運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確。不系安全帶，安全氣囊就是個(gè)“炸彈”為了保證安全氣囊在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開(kāi)，生產(chǎn)廠家都給汽車(chē)安全氣囊設(shè)置了起爆條件，只有滿足了這些條件，安全氣囊才能夠彈出。雖然在一些交通事故中，車(chē)內(nèi)乘客已經(jīng)碰得頭破血流，但是如果達(dá)不到安全氣囊爆炸的條件，安全氣囊也是不會(huì)打開(kāi)的。安全氣囊打開(kāi)需要合適的速度和角度。理論上講，只有速度高于30千米/小時(shí)，并且車(chē)輛的正前方左右大約60°之間位置撞擊在固定的物體上，安全氣囊才會(huì)打開(kāi)。技術(shù)人員設(shè)計(jì)氣囊的初衷是希望氣囊充分展開(kāi)到位之后再來(lái)保護(hù)乘客，這個(gè)時(shí)候氣囊已經(jīng)完全展開(kāi)，內(nèi)部壓力變得平衡。但是，乘客如果不系安全帶，在碰撞剛一發(fā)生的時(shí)候過(guò)早地向前傾，或者在車(chē)內(nèi)飛起，這樣就會(huì)過(guò)早和還沒(méi)有充分展開(kāi)的氣囊接觸。由于氣囊的展開(kāi)速度過(guò)快，氣囊內(nèi)部的壓力還沒(méi)有達(dá)到平衡，沒(méi)有完全打開(kāi)的安全氣囊還在爆破狀態(tài)就遇到了乘客的身體，這樣必然會(huì)對(duì)乘客造成更大傷害。這個(gè)時(shí)候，如果系上了座椅安全帶，就能夠在碰撞剛剛發(fā)生的時(shí)候控制住乘客的身體避免乘客過(guò)早地向前傾，從而能夠讓安全氣囊充分打開(kāi)，氣囊內(nèi)部的壓力達(dá)到平衡的時(shí)候接觸到安全氣囊，這樣才能最大限度地降低安全氣囊產(chǎn)生的副作用。當(dāng)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，沒(méi)有安全帶和安全氣囊情況如何？有安全帶和安全氣囊情況如何？提示：當(dāng)汽車(chē)急剎車(chē)的時(shí)候，乘客的身體會(huì)在慣性的作用下繼續(xù)前傾，這個(gè)時(shí)候，如果沒(méi)有安全帶和安全氣囊，乘客很可能會(huì)飛出座位，撞到方向盤(pán)、儀表板或者擋風(fēng)玻璃等這些車(chē)內(nèi)比較堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)。如果使用了安全帶和安全氣囊，乘客身體在碰撞中直接接觸的首先將是安全氣囊和座椅安全帶這些比較柔軟的部件，這樣就會(huì)大大降低乘客受傷的風(fēng)險(xiǎn)。1．(水平1)甲車(chē)快速倒車(chē)時(shí)車(chē)尾撞上靜止的同型號(hào)的乙車(chē)車(chē)頭，導(dǎo)致兩車(chē)司機(jī)受傷。甲車(chē)司機(jī)、乙車(chē)司機(jī)最有可能的傷情分別是()A．胸部受傷，胸部受傷B．胸部受傷，背部受傷C．背部受傷，胸部受傷D．背部受傷，背部受傷【解析】選C。甲車(chē)向后倒車(chē)撞到乙車(chē)上而停止運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)司機(jī)相對(duì)于甲車(chē)向后運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)司機(jī)由于慣性繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)而使背部受傷。乙車(chē)靜止，乙車(chē)車(chē)頭由于受到撞擊而向后運(yùn)動(dòng)，乙車(chē)司機(jī)相對(duì)于乙車(chē)向前運(yùn)動(dòng)，所以司機(jī)由于慣性而和乙車(chē)的方向盤(pán)相碰，造成乙車(chē)司機(jī)胸部受傷，故C正確。2．(水平2)公交車(chē)起步時(shí)提醒乘客：“車(chē)輛起步，請(qǐng)拉好扶手……”，拉好扶手可以使乘客()A．慣性減小B．慣性增大C．慣性消失D．避免因慣性而摔倒【解析】選D。物體的慣性只和物體的質(zhì)量有關(guān)，和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；公交車(chē)未啟動(dòng)時(shí)人和車(chē)保持靜止?fàn)顟B(tài)，車(chē)啟動(dòng)時(shí)由于摩擦力，腳隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，而人的上半身由于慣性保持靜止?fàn)顟B(tài)，容易摔倒，故選項(xiàng)D正確。3.(水