2024年初升高物理無憂銜接銜接點(diǎn)20 牛頓第一定律（原卷版）

銜接點(diǎn)20牛頓第一定律課程標(biāo)準(zhǔn)初中知道牛頓第一定律內(nèi)容和慣性的概念。高中1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。3.理解力和運(yùn)動的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動不需要力來維持。4.理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。初中物理高中物理異同點(diǎn)伽利略斜面小車實(shí)驗(yàn)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)在本質(zhì)和目的上是一致的，都想說明一個問題，物體的運(yùn)動不需要力去維持。牛頓第一定律牛頓第一定律在內(nèi)容表述形式上是有所差別的，高中物理在內(nèi)容表述上說“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，更好的說明了力的作用慣性慣性主要研究的是慣性的應(yīng)用和防止，高中物理中還進(jìn)一步闡述了影響慣性大小的因素。一、“伽利略斜面小車實(shí)驗(yàn)”在這個實(shí)驗(yàn)中,讓每次讓小車從斜面的同一高度滑下,目的是讓小車在進(jìn)入水平表面時具有相同的速度,這樣才能比較小車在不同表面運(yùn)動的情況.如下圖所示,是小車從斜面上滑下后,在平面上最終停下的位置.實(shí)驗(yàn)表明：平面越光滑,小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn),這說明小車受到的阻力越小,速度減小的越慢.如果小車不受阻力,小車將一直運(yùn)動下去。牛頓第一定律1.內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。2.牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用科學(xué)的推理的方法而概括出來的規(guī)律,是一個非常重要的規(guī)律,是整個力學(xué)的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn).所以它不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,因?yàn)槿魏挝矬w都受到其它物體的作用,但是它能經(jīng)受住實(shí)踐的檢驗(yàn)。三、慣性定義：一切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫作慣性。知識點(diǎn)一對力與運(yùn)動關(guān)系的認(rèn)識1.亞里士多德：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體就要靜止在某個地方。2.伽利略：(1)理想實(shí)驗(yàn)：讓小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動，小球?qū)ⅰ皼_”上另一斜面。如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度；減小第二個斜面的傾角，小球仍將達(dá)到原來的高度，但它要運(yùn)動得遠(yuǎn)些；由此推斷，若將第二個斜面放平，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動下去。如圖所示。伽利略理想實(shí)驗(yàn)的魅力不僅體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)本身，更體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特方法：在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的假設(shè)、外推。(2)結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動的原因。3.笛卡兒：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。知識點(diǎn)二牛頓第一定律1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(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：揭示了運(yùn)動與力的關(guān)系，即力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。3.物體運(yùn)動狀態(tài)改變的三種情況：(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改變。注意：物體做勻變速直線運(yùn)動時運(yùn)動狀態(tài)時刻在變，關(guān)鍵看速度是否變化，而不是看加速度，實(shí)際上只要有加速度，物體的運(yùn)動狀態(tài)就改變。4.特別提醒：(1)牛頓第一定律描述的狀態(tài)是一種理想狀態(tài)，它是在伽利略理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)推理和抽象得到的，不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，因此牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律。(2)牛頓第一定律的適用范圍為慣性參考系。知識點(diǎn)三慣性與質(zhì)量1.慣性：物體保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(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。2.慣性與質(zhì)量：決定物體慣性大小的物理量是它的質(zhì)量，質(zhì)量大的物體慣性大。說明慣性大小只由質(zhì)量大小決定，與運(yùn)動形式無關(guān)。3.慣性的“三性”普遍性一切物體皆有慣性，慣性是物體的固有屬性相關(guān)性慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力或運(yùn)動情況等無關(guān)唯一性質(zhì)量是慣性大小的唯一量度4.慣性的具體表現(xiàn)形式：(1)當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變。原來靜止的物體保持靜止，原來運(yùn)動的物體保持原來的速度繼續(xù)運(yùn)動。(2)當(dāng)物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運(yùn)動狀態(tài)越難改變。初中我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，你能說說它揭示了物體運(yùn)動遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運(yùn)動員如果不用力，他會慢慢停下來。這與牛頓第一定律矛盾嗎？【例1】關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（）A．力是維持物體運(yùn)動的原因，沒有力的作用物體將保持靜止B．物體的速度不斷變化，表示物體必受合外力的作用C．物體如果向正北方向運(yùn)動，其受外力方向必須指向正北D．伽利略支持力是維持物體運(yùn)動的原因的觀點(diǎn)【例2】關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（）A．同一汽車，速度越快，越難剎車，說明物體速度越大，慣性越大B．羽毛球可以快速拍打，是因?yàn)橛鹈虻膽T性小的緣故C．物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動時才有慣性D．已知月球上的重力加速度是地球上的，故一個物體從地球移到月球慣性減小為1．如圖是伽利略著名的斜面實(shí)驗(yàn)示意圖。讓一個小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度。如果第二個斜面傾角減小，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運(yùn)動的距離更長。當(dāng)斜面變?yōu)樗剑∏蛞_(dá)到原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。下列說法正確的是（）A．伽利略在光滑斜面上成功地完成了這個實(shí)驗(yàn)B．伽利略據(jù)這個實(shí)驗(yàn)推斷出重力是維持物體運(yùn)動的原因C．伽利略據(jù)這個實(shí)驗(yàn)推斷出力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)不變的原因D．伽利略據(jù)這個實(shí)驗(yàn)推斷出物體的運(yùn)動不需要力來維持2．理想實(shí)驗(yàn)有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，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．關(guān)于牛頓第一定律和牛頓第三定律，下列說法正確的是（）A．牛頓第一定律表明物體在真空中才具有慣性B．牛頓第一定律說明必須有力作用在物體上，物體才能保持勻速直線運(yùn)動C．作用力和反作用力，可能作用在同一物體上D．馬拉車加速前進(jìn)時，馬拉車的力與車?yán)R的力大小相等4．關(guān)于力和運(yùn)動，下列說法中不正確的是（）A．力是使物體速度變化的原因 B．力是使物體運(yùn)動方向改變的原因C．力是使物體從靜止到運(yùn)動的原因 D．力是使物體運(yùn)動的原因5．以下敘述符合史實(shí)的是（）A．亞里士多德提出力的概念，并指出必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動B．伽利略提出力的概念，并利用理想實(shí)驗(yàn)闡明力不是維持物體運(yùn)動的原因C．笛卡爾提出力的概念，他認(rèn)為運(yùn)動不需要力來維持D．牛頓提出力的概念，并揭示保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)是物體的固有屬性6．如圖所示為月球車示意圖，當(dāng)該月球車分別在地面和月面以相同的速率行駛時，下面判斷正確的是（）A．在地面運(yùn)動時的慣性較大 B．在月面運(yùn)動時的慣性較大C．速度大的時候慣性大 D．在地面和月面上運(yùn)動時的慣性一樣大7．關(guān)于慣性的下列說法，正確的是（）A．球由靜止釋放后加速下落，說明力改變了慣性B．物體隨著“神舟十一號”飛船進(jìn)入太空，其慣性將消失C．投擲出去的標(biāo)槍靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動D．物體沿水平面滑動，速度越大滑行的時間越長，說明速度大慣性就大8．如圖所示，甲車快速啟動時車頭撞上靜止的乙車車尾，導(dǎo)致兩車司機(jī)受傷。根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，下列情形最有可能出現(xiàn)的是（）

A．甲司機(jī)胸部受傷 B．乙司機(jī)胸部受傷C．兩位司機(jī)都是背部受傷 D．兩位司機(jī)都是胸部受傷9．如圖所示，楔形物體的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上。在的水平上表面放一光滑小球，后釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是（）

A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線C．無規(guī)則的曲線 D．拋物線10．如圖所示，將一玻璃瓶裝水后密閉，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小氣泡處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用力突然將瓶子向前推動，使其在桌面上向前運(yùn)動一段后停止，可看到氣泡相對瓶子的運(yùn)動情況是（）

A．向前 B．向后C．先向前，再向后 D．先向后，再向前11．如圖所示，在光滑水平面上有一密閉水箱，其中水的密度為ρ0，A、B、C三個小球的密度分別為ρA>ρ0，ρB=ρ0，ρC<ρ0，均用細(xì)線系在水箱中，開始時水箱靜止，細(xì)線豎直，現(xiàn)用力向右突然拉動水箱的瞬間，則（）A．細(xì)線均豎直B．A線左傾，C線右傾，B線豎直