牛頓第一定律 2025年高考物理必修第一冊人教版一輪復(fù)習(xí)

第四章運動和力的關(guān)系高中物理必修第一冊人教版第1節(jié)牛頓第一定律教材幫丨必備知識解讀知識點1

伽利略理想實驗圖4-1-1例1-1

理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗,如圖4-1-1所示，步驟如下：①減小第二個斜面的傾角，小球在斜面上仍然要達到原來的高度；②對接兩個斜面，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，最后使它變成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線運動。（1）請將上述理想實驗的步驟按照正確的順序排列:__________（填寫序號即可）。②③①④（2）在上述步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論。屬于可靠事實的步驟是____;屬于理想化推論的步驟是________。②①③④【解析】伽利略的理想實驗是在可靠事實的基礎(chǔ)上進行合理的推理，將實驗理想化，得到正確的結(jié)論。②是可靠事實，因此放在第一步，③①是假設(shè)無摩擦的推論，最后推導(dǎo)出④。知識點2

牛頓第一定律例2-2

關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是(

)

CA.牛頓第一定律是從實驗中直接得出的結(jié)論B.牛頓第一定律表明，物體的速度越大，慣性越大C.牛頓第一定律表明，力不是維持物體運動的原因D.如果物體不受力或者所受合外力為零，物體一定處于靜止狀態(tài)【解析】列表解析·直觀解疑惑選項分析正誤A牛頓第一定律是牛頓在前人實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)邏輯推理得出的。B慣性是物體固有的屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。（參見知識點3）C力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因?！藾物體在不受力或所受合力為零的情況下始終處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。知識點3

慣性與質(zhì)量例3-3

［魯科版教材習(xí)題］對一些生活中的現(xiàn)象,某同學(xué)試圖從慣性角度加以分析。其中正確的是(

)

DA.“強弩之末,勢不能穿魯縞”,是因為強弩的慣性減小了B.汽車超速行駛易引發(fā)交通事故,是因為速度大的汽車慣性大C.車輛轉(zhuǎn)彎時適當(dāng)減速,是為了減小車輛的慣性,使行駛更安全D.貨運列車在有些車站加掛車廂,這會增大它的慣性【解析】質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，只要物體質(zhì)量不變，無論它的速度如何改變，物體的慣性都不變?！緦W(xué)會了嗎│變式題】圖4-1-31.(2024·四川成都石室中學(xué)期中)如圖4-1-3所示，一盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止狀態(tài)。當(dāng)容器隨小車突然向右運動時，以小車為參考系，兩球的運動情況是(

)

AA.鐵球向左，乒乓球向右

B.鐵球向右，乒乓球向左C.鐵球和乒乓球都向左

D.鐵球和乒乓球都向右【解析】因為小車突然向右運動，鐵球和乒乓球都有向右運動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的“水球”的運動狀態(tài)比鐵球容易改變，即速度變化快，所以小車突然向右運動時，鐵球相對小車向左運動。同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對小車向右運動。選項A正確。方法幫丨關(guān)鍵能力構(gòu)建題型1

對力和運動關(guān)系的理解例4

關(guān)于力和運動的關(guān)系，下列說法正確的是(

)

CA.物體做勻速直線運動時其合外力不為零B.物體只要運動就需要力的作用C.力是改變物體運動狀態(tài)的原因D.力是維持物體運動狀態(tài)的原因【解析】物體做勻速直線運動時，加速度為零，其所受合力為零，故A錯誤；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因，運動不需要力來維持，物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性，故C正確，B、D錯誤。【學(xué)會了嗎│變式題】2.下列說法正確的是(

)

AA.物體的速度不斷增大，表示物體必受外力作用B.物體向著某個方向運動，則在這個方向上必受力的作用C.物體的速度大小不變，則其所受的合外力必為零D.物體處于平衡狀態(tài)，則該物體必不受外力作用【解析】當(dāng)物體速度增大時，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，而力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故物體必受外力作用，A正確；若物體向某個方向做勻速直線運動，則在此方向該物體不受力的作用或所受合外力為零，故B錯誤；當(dāng)物體的速度大小不變時，其速度方向可能發(fā)生變化，即運動狀態(tài)可能變化，合外力不一定為零，故C錯誤；物體處于平衡狀態(tài)時，可能不受外力作用，也可能所受合外力為零，故D錯誤。題型2

應(yīng)用牛頓第一定律分析問題圖4-1-4例5

在水平路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定著盛滿水的碗。若突然發(fā)現(xiàn)碗中的水向右灑出，如圖4-1-4所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運動，下列描述正確的是(

)

DA.小車一定突然向左加速

B.小車一定突然向右加速C.小車可能突然向左減速

D.小車可能突然向右減速【解析】導(dǎo)圖解析·清晰理思路小車原來的運動方向未知，分兩種情況進行討論。綜上可知，D正確。【學(xué)會了嗎│變式題】圖4-1-5

BCA.先靜止，后向右做加速運動B.先向左做勻速運動，后做加速運動C.先向右做勻速運動，后做減速運動D.先向右做加速運動，后做減速運動【解析】水滴下落時，水平方向保持原來的速度，若車靜止或勻速運動，水滴的水平位移與車的水平位移相同，則落在B點;若車向左加速運動，則水滴下落時的水平速度等于其剛離開水龍頭時的水平速度,而車的水平速度不斷增大，相同時間內(nèi)車的水平位移大，故水滴可能落在A點;同理,車向右減速運動,水滴也可能落在A點。故B、C正確。題型3

對慣性概念的理解例6

關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是(

)

AA.同一物體，不管速度大小如何，慣性大小是不變的B.力是改變物體慣性的原因C.物體只有靜止或勻速直線運動時才有慣性D.受力物體的慣性將隨著所受力的增大而增大【解析】慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，同一物體，不管速度大小如何，慣性大小是不變的，選項A正確；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度、力、運動狀態(tài)等因素?zé)o關(guān)，B、C、D錯誤?！緦W(xué)會了嗎│變式題】4.下列說法正確的是(

)

CA.運動速度大的物體，不能很快停下來，是因為速度大時，慣性也大B.靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為火車靜止時比運動時慣性大C.乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小D.物體受到的外力大，則慣性就??；受到的外力小，則慣性就大【解析】一切物體都具有慣性，慣性大小僅由物體的質(zhì)量決定，與外界因素（受力與否、受力的大小與個數(shù)、運動狀態(tài)以及所處環(huán)境）無關(guān)，故D錯誤；運動速度大的物體由運動變?yōu)殪o止，速度的改變量大，加速度一定時，其停下來所需要的時間較長，并非速度大，慣性就大，故A錯誤；靜止的火車啟動時，速度變化緩慢，是因為火車質(zhì)量大，慣性大，故B錯誤；乒乓球可以快速抽殺，是因為其質(zhì)量很小，慣性小，運動狀態(tài)容易改變,故C正確。高考幫丨核心素養(yǎng)聚焦考向1

對慣性、牛頓第一定律的考查例7

(全國卷高考題改編，多選)伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)。關(guān)于慣性有下列說法，其中正確的是(

)

ACDA.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B.沒有力的作用，物體只能處于靜止狀態(tài)C.物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)是慣性D.運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動【解析】物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性，所以A、C正確。如果沒有力，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，所以B錯誤。運動物體如果不受力，將保持勻速直線運動狀態(tài)，所以D正確?？枷?

對伽利略理想實驗的思想和方法的考查

A圖4-1-6

【類題鏈接│變式題】圖4-1-7類題

（多選）如圖4-1-7所示的裝置可以演示伽利略的理想實驗，裝置為兩個對接的斜面，讓小球沿左邊的斜面滑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拍下小球運動過程中的圖片，則(

)

CDA.該實驗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驗定律B.由圖片可知小球在右側(cè)的斜面上的速度逐漸減小，因此證實了“物體的運動需要力維持”C.當(dāng)右側(cè)的斜面水平時，小球近似做勻速直線運動，說明“如果沒有外力的作用，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h運動下去”D.如果沒有摩擦力，小球在右邊的斜面上將運動到與左邊釋放點相同的高度【解析】伽利略理想實驗的核心是將假想實驗和邏輯推理結(jié)合起來，該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的依據(jù)，但是牛頓第一定律不是實驗定律，選項A錯誤；小球在右側(cè)斜面上做減速運動是因為受到了摩擦力和重力沿斜面向下的分力的阻礙作用，不能證實物體的運動需要力維持，選項B錯誤；根據(jù)該實驗，伽利略合理外推，當(dāng)右側(cè)的斜面水平時，小球幾乎做勻速直線運動，說明“如果沒有外力的作用，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h運動下去”，選項C正確；如果沒有摩擦力，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?，故選項D正確。練習(xí)幫·習(xí)題課A

基礎(chǔ)練

知識測評建議時間：15分鐘1.（多選）17世紀，意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)“伽利略斜面實驗”指出：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是因為受到摩擦阻力，你認為下列陳述正確的是(

)

BDA.該實驗是一理想實驗，是在思維中進行的，無真實的實驗基礎(chǔ)，故其結(jié)果是荒謬的B.該實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的結(jié)論是正確的C.該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結(jié)論D.該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據(jù)【解析】選項分析正誤A該實驗以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的結(jié)論是正確的。B√C伽利略由此推翻了亞里士多德的觀點，認為力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。D牛頓總結(jié)了伽利略的經(jīng)驗，提出了牛頓第一定律?！?.（多選）下列對牛頓第一定律的理解正確的是(

)

ABDA.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律B.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是沒有外力維持木塊運動的結(jié)果D.奔跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)【解析】牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時的運動規(guī)律，選項A正確。不受外力作用時，物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，選項B正確。牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于受到摩擦力的作用而改變了其運動狀態(tài)；奔跑的運動員，遇到障礙被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了運動狀態(tài)，選項C錯誤，D正確。3.［教材第87頁“練習(xí)與應(yīng)用”第1題（3）改編］我國道路交通安全法規(guī)定，機動車行駛時，駕駛?cè)恕⒊俗藛T應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶。這主要是在下列哪種情況出現(xiàn)時減輕對人造成的傷害(

)

CA.車速太快

B.車速太慢

C.緊急剎車

D.突然啟動【解析】車速太快或太慢時，只要速度不發(fā)生變化，人就不會向前沖或向后仰，所以不會使人受傷,A、B錯誤。當(dāng)緊急剎車時，車減速，而人由于慣性會向前沖，安全帶可以防止人向前沖而受傷，C正確。突然啟動時，人會向后仰，有靠背支撐，安全帶不起作用，D錯誤。4.(2024·上海奉賢區(qū)期中)《考工記》是春秋戰(zhàn)國時期的一部科技著作,是古代手工技術(shù)規(guī)范的匯集。其中的《辀人篇》中記載:“勸登馬力，馬力既竭，辀尤能一取焉?！币馑际?馬拉車的時候，馬停止用力了，車還能前進一段距離。

這是世界上對慣性現(xiàn)象的最早論述。下列說法正確的是(

)

BA.馬停止用力，車在短時間內(nèi)還受到向前的拉力，所以還能繼續(xù)前進一段距離B.馬停止用力，由于車的慣性，車仍能繼續(xù)前進一段距離C.車停下來的過程中，隨著速度逐漸減小，車的慣性也逐漸減小D.車完全停下來后，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)牛頓第一定律可知，車不受任何外力的作用

5.大型油罐車（如圖甲）內(nèi)的油在運輸過程中極易發(fā)生涌動，為了防止油涌動導(dǎo)致車體重心急劇變化的危害，在油罐車內(nèi)部設(shè)置了一些固定擋板（如圖乙）。則下列說法正確的是(

)

DA.油罐車向前啟動時，由于慣性，油罐內(nèi)的油將向前涌動B.油罐車內(nèi)設(shè)置擋板，減小了油罐內(nèi)的油的慣性C.油罐車在變速行駛過程中油容易涌動，是油罐內(nèi)的油慣性不斷變化引起的D.油罐車在平直道路上勻速前進時，即使沒有擋板油也不會涌動【解析】油罐車向前啟動時，由于慣性，油要保持原來的運動狀態(tài)，油將向后涌動，故A錯誤；慣性取決于物體的質(zhì)量，與其他因素?zé)o關(guān)，質(zhì)量不變則慣性不變，故B、C錯誤；油罐車在平直道路上勻速前進時，由牛頓第一定律可知，即使沒有擋板油也不會涌動，故D正確。

DA.站在地面上看，小球運動的軌跡是直線B.小球相對于小火車運動的軌跡是曲線C.小球能落回小孔是因為小球在空中運動的過程中受到水平向前的力D.小球能落回小孔是因為小球有慣性，在水平方向保持與小火車同速【解析】相對于地面，小球在豎直方向做豎直上拋運動，在水平方向做勻速運動，軌跡是曲線，A錯誤。相對于火車，小球做豎直上拋運動，軌跡為直線，故B錯誤。小球能落回小孔是因為小球具有慣性，在水平方向保持與火車相同的速度，并不是受到水平向前的力，故C錯誤，D正確。B

綜合練

選考通關(guān)建議時間：15分鐘7.(2024·福建福州一中期末,多選)伽利略理想斜面實驗創(chuàng)造性的把實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進了人類科學(xué)認識的發(fā)展。關(guān)于如圖所示的伽利略的斜面實驗，下列說法正確的是(

)

ACA.該實驗雖然是理想實驗，但仍以真實的實驗為基礎(chǔ)B.如果斜面粗糙，不論右側(cè)斜面傾角如何，小球都將上升到與釋放點等高的位置C.該實驗說明了物體的運動不需要力來維持D.該實驗證明了力是維持物體運動的原因【解析】該實驗利用了實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，以真實的斜面實驗為基礎(chǔ)，故A正確；如果斜面粗糙，小球?qū)⒉荒苌仙脚c釋放點等高的位置，如果斜面光滑，小球可以上升到與釋放點等高的位置，故B錯誤；該實驗說明了物體的運動不需要力來維持，故C正確，D錯誤。8.如圖所示，用細繩把一本較厚重的書扎一圈，然后將細繩的一端掛起來，另一端用手牽住，使書保持靜止。若用力迅速將細繩往下一拉,由于書的慣性,則(

)

BA.上段細繩更容易斷

B.下段細繩更容易斷C.兩段細繩一定會同時斷

D.不確定哪段細繩更容易斷【解析】由于書本的質(zhì)量較大，慣性較大,其運動狀態(tài)難以改變,在迅速向下拉繩的瞬間,書本可以認為固定不動，上段繩的拉力幾乎未增大,而此時下段細繩承受的力比上段細繩承受的力大，因此下段細繩會先斷（【點撥】現(xiàn)實生活中，經(jīng)常發(fā)生一些“違背”常理的現(xiàn)象，其實是我們的主觀感覺錯誤。），故選B。.

.9.如圖所示，要將卡在球筒中的羽毛球取出，可以有多種方案，方案一：一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端。方案二：手持球筒，使球與球筒一起下落敲擊水平面，假設(shè)球筒與水平面碰后速度立即變?yōu)?。下列說法正確的是(

)

AA.方案一利用羽毛球的慣性，使其從球筒上端出來B.方案一利用球筒的慣性，使羽毛球從下端出來C.方案二利用羽毛球受到的重力，使其從下端出來D.方案二中球筒敲擊水平面后速度變?yōu)?，其慣性隨之消失【解析】方案一中用力擊打羽毛球筒的上端，球筒向下運動，而羽毛球由于慣性仍保持靜止狀態(tài),相對球筒向上運動，從球筒上端出來，故A正確，B錯誤；方案二中球與球筒一起下落敲擊水平面，球筒與水平面碰后速度立即變?yōu)?，而羽毛球由于慣性繼續(xù)向下運動，從球筒下端出來，故C錯誤；慣性是物體本身的屬性，與速度無關(guān)，故D錯誤。

BA.當(dāng)汽車加速前進時，甲燈亮

B.當(dāng)汽車加速前進時，乙燈亮C.當(dāng)汽車剎車時，乙燈亮

D.當(dāng)汽車剎車時，甲、乙兩燈均不亮