牛頓第一定律

4.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律阿波羅8號(hào)從月球返航的途中，當(dāng)?shù)孛婵刂浦行膯?wèn)及“4.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律阿波羅8號(hào)從月球返航的途中，當(dāng)?shù)孛婵刂浦行膯?wèn)及“是誰(shuí)在駕駛”的時(shí)候，指令長(zhǎng)這樣回答：“我想現(xiàn)在是艾薩克·牛頓在駕駛?！迸ｎD總結(jié)的三條運(yùn)動(dòng)定律確立了力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，揭示了物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，接下來(lái)的兩講，我們來(lái)研究牛頓運(yùn)動(dòng)定律。考點(diǎn)一:考點(diǎn)一:理想實(shí)驗(yàn)的魅力1．亞里士多德認(rèn)為：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．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(1)斜面實(shí)驗(yàn)：如圖所示，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．如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來(lái)的高度．減小第二個(gè)斜面的傾角，小球運(yùn)動(dòng)的距離更長(zhǎng)，但所達(dá)到的高度相同．當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．(2)推理結(jié)論：力不是(選填“是”或“不是”)維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．3．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)偏離原考點(diǎn)深化來(lái)的方向．考點(diǎn)深化1．理想斜面實(shí)驗(yàn)(1)事實(shí)：如圖所示，AB、BC是兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓小球從AB斜面上某高度處由靜止?jié)L下，小球?qū)L上BC斜面，所達(dá)到的高度略低于在AB上釋放時(shí)的高度．(2)推理1：如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度．推理2：減小右側(cè)斜面的傾角(如BD、BE)，小球在這個(gè)斜面上仍將達(dá)到同一高度，但這時(shí)它要運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)些．推理3：繼續(xù)減小右側(cè)斜面的傾角，最后變成水平面(如BF)，小球無(wú)法達(dá)到釋放時(shí)的高度，將以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．(3)理想實(shí)驗(yàn)推論：一切運(yùn)動(dòng)著的物體在沒(méi)有受到外力的時(shí)候，它的速度將保持不變，并且一直運(yùn)動(dòng)下去．2．理想實(shí)驗(yàn)的意義：伽利略理想實(shí)驗(yàn)是以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律．伽利略的研究方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合．例題精講例題精講1．如圖所示，“伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)”，油畫(huà)中描述了伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)設(shè)計(jì)的斜面實(shí)驗(yàn)，由此他推斷：自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，對(duì)這一過(guò)程的分析，下列敘述正確的是（）A．伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，比較精確的測(cè)量出了重力加速度的值B．伽利略的探究過(guò)程是：?jiǎn)栴}—猜想—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論C．這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)是正確的D．伽利略通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了慣性定律2．理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度②如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度③兩個(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④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)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（只要寫(xiě)序號(hào)即可）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論。。下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是。A．①是事實(shí)，②③④是推論B．②是事實(shí)，①③④是推論C．③是事實(shí)，①②④是推論D．④是事實(shí)，①②③是推論3．理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律，如圖所示，伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)：①如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度②繼續(xù)減小右邊斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球要沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)③減小右邊斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度④在兩個(gè)對(duì)接的斜面上，讓靜止的小球沿左邊的斜面滾下，小球?qū)L上右邊的斜面（1）請(qǐng)將上述關(guān)于理想實(shí)驗(yàn)的描述按正確的邏輯順序排列：（只要填寫(xiě)序號(hào)）（2）上述關(guān)于理想實(shí)驗(yàn)的描述中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的是理想化的推論，下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是：()A．①是事實(shí)，②、③和④是推論B．②是事實(shí)，①、③和④是推論C．③是事實(shí)，①、②和④是推論D．④是事實(shí)，①、②和③是推論4．伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力的促進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最直接的結(jié)論是（）A．若小球不受力，它將一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)B．若斜面光滑，小球在右側(cè)斜面將上升到與O點(diǎn)等高的位置C．若小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變5．伽利略在研究力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的理想實(shí)驗(yàn)，下列為相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：①減小斜面2的傾角，小球沿斜面1滾下，如果沒(méi)有摩擦，小球在斜面2上仍能達(dá)到釋放時(shí)的高度②將斜面1與斜面2對(duì)接，讓一個(gè)靜止的小球沿斜面1滾下，小球?qū)L上斜面2③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度④繼續(xù)減小斜面2的傾角，直至使它成為水平，小球沿斜面1滾下，如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⒀厮矫孀鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)請(qǐng)根據(jù)伽利略的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行排序（填寫(xiě)相應(yīng)序號(hào)），伽利略的理想實(shí)驗(yàn)把可靠的事實(shí)和邏輯推理結(jié)合起來(lái)，揭示了力是（選填“改變”、“維持”）物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因?？键c(diǎn)二考點(diǎn)二:牛頓第一定律1．牛頓第一定律的內(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(1)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)叫作慣性．牛頓第一定律也被叫作慣性定律．考點(diǎn)深化(2)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．考點(diǎn)深化對(duì)牛頓第一定律的理解(1)定性揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：①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．②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)．(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性．因此牛頓第一定律也叫慣性定律．(3)牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上得出的，是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)推理和抽象得到的，但其得到的一切結(jié)論經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明都是正確的．(4)牛頓第一定律無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證．它所描述的是一種理想狀態(tài)，即不受外力的狀態(tài)．6．牛頓第一定律（1）內(nèi)容：一切物體總保持狀態(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）意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有，因此牛頓第一定律又叫定律；②揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生的原因．7．關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．牛頓第一定律說(shuō)明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B．牛頓第一定律是由實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律C．牛頓第一定律說(shuō)明了物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持D．慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的8．在自然界中，物體的運(yùn)動(dòng)是多種多樣、豐富多彩的。不同的運(yùn)動(dòng)形式有區(qū)別，也有相互一致的地方。例如，從受力情況看，運(yùn)動(dòng)的物體可能受恒力作用、也可能受變力作用；從運(yùn)動(dòng)軌跡看，運(yùn)動(dòng)軌跡可能是直線、也可能是曲線。關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．有力作用在物體上，物體一定運(yùn)動(dòng)B．撤去力，運(yùn)動(dòng)的物體一定會(huì)停下來(lái)C．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因9．在平直軌道上運(yùn)動(dòng)著的列車(chē)中，有一個(gè)光滑的水平桌面上放著一個(gè)小球，小球突然向后運(yùn)動(dòng)，則列車(chē)在做運(yùn)動(dòng)；若列車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)；若列車(chē)突然向右拐彎，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)。10．關(guān)于力的作用效果，下列敘述中正確的是（）A．力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因 B．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 D．力只改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)11．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的是，是量，包含和。只要其中發(fā)生了改變，我們便認(rèn)為該物理量發(fā)生了變化?？伎键c(diǎn)三:慣性與質(zhì)量1．不同物體維持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的“能力”不同，質(zhì)量大的物體慣性大．描述物體慣性的物理量是它的質(zhì)量．2．對(duì)質(zhì)量概念的認(rèn)識(shí)(1)質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少．(2)從物體慣性的角度認(rèn)識(shí)質(zhì)量：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度．(3)質(zhì)量是標(biāo)(選填“矢”或“標(biāo)”)量，在國(guó)際單位制中的單位是千克，符號(hào)為kg.3．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化，有三種情況：(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)改變．考點(diǎn)深化考點(diǎn)深化1．慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．2．物體慣性的大小由質(zhì)量決定，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與是否受力無(wú)關(guān)，與物體的速度大小無(wú)關(guān)．3．慣性的表現(xiàn)(1)在不受力的條件下，慣性表現(xiàn)出維持其原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的“能力”，有“惰性”的意思．(2)在受力的條件下，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度．質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變．12．慣性是物體具有的保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。當(dāng)汽車(chē)的受力情況改變時(shí)，其慣性，當(dāng)汽車(chē)突然加速時(shí)，其慣性。（均選填“發(fā)生變化”或“不發(fā)生變化”）13．物體保持狀態(tài)的性質(zhì)，叫慣性。作用在物體上的外力一定的情況下，，所以說(shuō)質(zhì)量是慣性的量度。14．關(guān)于生活中的一些現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化B．公交車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)，公交車(chē)上的乘客會(huì)向前傾，是因?yàn)槌丝途哂袘T性C．貨運(yùn)列車(chē)在有些車(chē)站加掛車(chē)廂，這會(huì)增大它的慣性D．“強(qiáng)弩之末，勢(shì)不能穿魯縞”，是因?yàn)殄蟮膽T性減小了15．如圖所示，某學(xué)習(xí)小組將兩綠色乒乓球放在兩塑料盒中，上面塑料盒盛滿(mǎn)水，下面塑料盒是空的，然后用細(xì)線將乒乓球分別系于塑料盒的上、下底部，當(dāng)塑料盒靜止時(shí)，細(xì)線均伸直處于豎直方向，現(xiàn)使兩塑料盒以一定加速度一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)P、Q兩球相對(duì)塑料盒（）A．P球向右偏移 B．兩球均向左偏移C．Q球向右偏移 D．兩球均向右偏移16．第24屆冬季奧運(yùn)會(huì)在北京和張家口舉行，下列關(guān)于賽場(chǎng)上一些現(xiàn)象和情景的說(shuō)法中正確的是（

）A．滑雪手套掌心處設(shè)計(jì)的顆粒是為了增大摩擦B．寬大的滑雪板可以減小運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力C．擊出的冰球仍高速運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿綉T性的作用D．短道速滑運(yùn)動(dòng)員沿彎道勻速滑行時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變17．下列說(shuō)法中正確的是（）A．慣性是只有物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)B．物體的慣性是指物體不受外力作用時(shí)仍保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)C．受到外力作用時(shí)，不能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)就無(wú)慣性D．慣性是物體的固有屬性，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和是否受力無(wú)關(guān)18．“阿波羅”登月飛船脫離地球引力后關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī)，在不受力的情況，由于仍可繼續(xù)飛行，奔向月球；在接近月球時(shí)，向前噴氣使飛船受（選填