2019_2020学年高中物理第6章力与运动第1节牛顿第一定律讲义测试（含解析）鲁科版.docx

第1节牛顿第一定律1知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。2理解牛顿第一定律的内容及意义。3知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象。1.力与运动状态(1)人类对运动与力的关系的认识历程代表人物主要观点亚里士多德有外力的作用才有速度，要维持物体的运动速度就需要外力伽利略没有力也可以有运动，维持物体的运动可以不需要外力(2)伽利略的理想实验斜面实验：当小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与下落点几乎等高的地方。推理结论：如果右侧变为水平面，小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直滚下去。在这种情况下，没有力也可以有运动，维持物体的运动可以不需要外力。(3)力的作用可以改变物体的运动状态。2牛顿第一运动定律(1)笛卡儿对力与运动的认识：如果没有其他原因，运动的物体将继续以原来的速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。(2)牛顿第一运动定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。3物体的惯性(1)惯性：任何物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质，物理学中把物体的这种性质称为惯性。牛顿第一定律又被称为惯性定律。(2)力的作用是不能改变物体惯性大小的，惯性是物体的固有属性。(3)质量是物体惯性大小的量度。一个物体惯性的大小，意味着改变该物体运动状态的难易程度。想一想1.“理想实验”能否通过科技的不断发展而变成真实的科学实验？提示：不能，理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。2.如图所示，用力踢球，球才会运动起来，难道不能证明有力才有运动，运动需要外力来维持吗？提示：不能，正是由于脚对球的力，改变了足球原来的运动状态(静止)，故力是改变物体运动状态的原因。脚离开球后，球仍然向上运动，故不是有力才有运动，力不是维持物体运动的原因。3有人说“只有做匀速直线运动或静止的物体才具有惯性”，也有人说“速度越大惯性越大”，“受力越大惯性越小”，这些说法对吗？提示：不对，惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态和受力情况无关。判一判(1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止，只有当它受到力的作用才会运动。()(2)伽利略认为力不是维持物体运动的原因。()(3)伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去。()(4)运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大。()提示：(1)(2)(3)(4)课堂任务力与运动状态1速度是描述物体运动状态的物理量物体的运动状态变化有以下三种情况(1)速度的大小不变，只有方向改变。(2)速度的方向不变，只有大小改变。(3)速度的大小和方向都发生改变。2对力与运动关系的认识(1)亚里士多德：有外力的作用才有速度，要维持物体的运动速度就需要外力(错误观点)。(2)伽利略：没有力也可以有运动，维持物体的运动可以不需要外力。(3)力的作用可以改变物体的运动状态。3对伽利略的理想实验的理解(1)“理想斜面实验”揭示了力不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。(2)“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来的，而实际上无法做到的实验。(3)理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到理想状态，从而揭示自然现象本质的假想实验。所以说伽利略理想实验方法是科学的，结论是可靠的。例1(多选)下列关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是()A这个实验是凭空想象的B这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的C理想实验是一种科学方法D理想实验是一个纯思维实验，其正确性应该再接受实验验证伽利略的理想实验是想象的，有科学性吗？提示：伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理科学方法，它是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律。规范解答伽利略理想实验是在实验基础上假想的，A错误；伽利略的理想实验虽然是假想的，但是是在实验基础上，抓住主要因素，忽略次要因素合理推理得到的，B正确；理想实验是一种科学方法，C正确；理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到理想状态，从而揭示自然现象本质的假想实验，不能用实验验证，D错误。完美答案BC伽利略的理想实验证明了()A要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止B要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动C物体不受外力作用时，一定处于静止状态D力不是维持物体运动的原因答案D解析伽利略的理想实验证明了：力不是维持物体运动的原因。D正确。“理想实验”在自然科学的理论研究中有着重要的作用。但是，“理想实验”的方法也有其局限性。“理想实验”理想化了外界条件，在实际中这种条件不能满足，所以不能用实验验证。“理想实验”是以可靠事实为依据的一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验认识正确与否的标准。相反，由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。课堂任务牛顿第一运动定律1笛卡儿对力与运动的规律的补充和完善如果没有其他原因，运动的物体将继续以原来的速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。2牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。(2)对牛顿第一定律的理解牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上由牛顿提出的，是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证。但由它得出的一切结论，都经受了广泛、严谨的实验检验，证明结论是正确的。牛顿第一定律表明，当合外力为零时，原来静止的物体将继续保持静止，原来运动的物体则将继续以原来的速度做匀速直线运动。合外力为零包括两种情况：一种是物体受到的所有外力相互抵消，合力为零；另一种是物体不受外力作用。牛顿第一定律还表明，任何物体只要运动状态保持不变，它所受的合外力必然为零；而如果一个物体的运动状态发生了变化，比如速度的大小发生变化，或者速度的方向发生变化，或者速度的大小和方向同时发生变化，那么物体必定是受到了不为零的合外力作用。例2(多选)关于牛顿第一定律有下列说法，其中正确的是()A牛顿第一定律可用实验来验证B牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C当物体受力作用时，原来静止的物体也可能继续保持静止D物体的运动不需要力来维持(1)牛顿第一定律描述的是什么状态？这种状态存在吗？提示：牛顿第一定律描述的是物体不受力的状态，这种状态不存在，因为不受力作用的物体是不存在的。(2)物体不受力能运动吗？提示：牛顿第一定律指出运动的物体不受力时保持匀速直线运动状态，所以物体的运动不需要力来维持，我们常见的物体不受力会停止，是因为我们只考虑我们看得见的施加的外力，而忽略看不见的摩擦力和空气阻力等。规范解答不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不是实验定律，故不能用实验来验证，A错误；牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，B正确；当物体受力作用时，若合外力为0，则原来静止的物体将继续保持静止，C正确；物体的运动不需要力来维持，D正确。完美答案BCD牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证。关于牛顿第一定律，下列说法中错误的是()A牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B牛顿第一定律在太空中可以通过实验验证C不受外力作用时，物体的运动状态保持不变D物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用答案B解析牛顿第一定律有三层含义：一、一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态；二、受到力的作用，物体的运动状态就要发生变化，揭示出力是改变物体运动状态的原因；三、指出了物体在不受力时的运动状态，即保持匀速直线运动状态或静止状态。故A、C、D正确。在太空中也无法将任何物体完全孤立起来，使之不受力的作用，故牛顿第一定律在太空中也无法通过实验验证，B错误。课堂任务对惯性的理解和应用1惯性由牛顿第一定律可知，只有在不为零的合外力作用下，物体的运动状态才会发生改变。这说明，任何物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质，物理学中把物体的这种性质称为惯性。因此，牛顿第一定律又被称为惯性定律。2对惯性的理解(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。(2)质量是物体惯性大小的唯一量度。质量越大，惯性越大。(3)惯性大小与物体运动状态无关，与物体受力情况以及地理位置也无关。3惯性的表现一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态。例3火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到火车上原处。这是因为()A人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动人随同火车一起向前运动C人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度(1)车厢内的空气与人在水平方向速度一样吗？提示：一样。(2)匀速运动过程中人受车施加的摩擦力吗？提示：不受，因为人所受合力为零，与车没有相对运动，所以没有受到车施加给人的摩擦力。(3)人跳起后受什么力？提示：只有重力。规范解答人跳起后，因人与空气及车在水平方向上速度相同，所以车厢内空气不能给人向前的力，A错误；人跳起时车厢地板给人竖直向上的力，B错误；人跳起后，在水平方向不受外力的作用，由于惯性人跳起后直到落地，仍保持与车相同的速度，因此人与车在水平方向上总是具有相同的位移，所以仍然会落回原处，C错误，D正确。完美答案D分析问题时，要善于利用惯性定律在单方向上的应用，如果物体在某方向不受力，则物体在该方向保持静止或匀速直线运动状态。如图所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，他应将球向什么方向抛出()A抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向B抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向C抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向D抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向答案C解析球原来与甲、乙速度相同，由于惯性，抛出后球在甲、乙前进方向上与甲、乙运动的速度相同，故要将球传给乙，甲沿箭头3所指的方向抛出即可，C正确。A组：合格性水平训练1(物理学史)在物理学史上，正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是()A亚里士多德、伽利略 B亚里士多德、牛顿C伽利略、牛顿D伽利略、爱因斯坦答案C解析在物理学史上，正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是伽利略和牛顿。故C正确。2(惯性、牛顿第一定律)关于惯性和牛顿第一定律，下列说法中正确的是()A静止的物体可能没有惯性B速度越大的物体惯性越大C同一物体在地球上和月球上惯性不同D伽利略的理想实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起答案D解析惯性是物体的固有属性，任何物体都具有惯性，与运动状态无关，故A错误；质量是惯性大小的唯一量度，与速度、环境等因素无关，故B、C错误；伽利略的理想实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起，故D正确。3.(惯性)我国道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为()A系好安全带可以减小人的惯性B系好安全带可以减小车的惯性C系好安全带是为了增大人与座椅间的摩擦力D系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害答案D解析惯性大小的唯一量度是质量，质量大则惯性大，A、B错误；摩擦力由人的重力即对座椅的压力的大小及接触面的粗糙程度决定的，C错误；系好安全带可以防止刹车时由于惯性，人仍要保持刹车前的速度而向前运动造成的伤害，D正确。4(惯性现象)下列现象中，不属于利用惯性现象的是()A用手拍打衣服上的灰尘B锤头松了，将锤柄在地上撞击几下C运动员采用助跑跳远D骑自行车时为了减速捏刹车闸答案D解析用手拍打衣服上的灰尘，衣服运动时，由于惯性，灰尘仍要保持静止状态而脱离衣服表面，所以A不符合题意；锤头松了，将锤柄在地上撞击几下，锤柄因撞击地面而停止运动，锤头由于惯性要保持运动状态，继续沿锤柄向下运动，从而使锤头牢固利用了惯性，B不符合题意；利用助跑跳远，人在跳起时，由于惯性，仍要保持运动的状态，所以跳得更远，故C不符合题意；捏刹车闸，是通过力改变自行车的运动状态，不是利用了惯性，D符合题意，故选D。5(惯性的理解)关于物体的惯性，下列说法中正确的是()A射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了B战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性C用力推一个物体，没有推动，原因是物体的惯性太大了D高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大答案B解析惯性是物体本身的一种属性，与物体的速度无关，只与物体的质量有关，所以A、D错误；用力推一个物体时，没有推动，是由于地面对物体有静摩擦力，静摩擦力的大小与人的推力大小相等、方向相反，所以物体仍处于静止状态，而不是因为惯性太大了，所以C错误；战斗机甩掉副油箱减小了质量，而质量是惯性的量度，质量越小惯性越小，改变它的运动状态就越容易，所以可以提高战斗机的灵活性，B正确。6(牛顿第一定律的应用)公共汽车进入转弯路口向右转时，车内乘客会()A向前倾斜B向后倾斜C向左侧倾斜D向右侧倾斜答案C解析根据牛顿第一定律可知，公共汽车进入转弯路口向右转时，车内乘客的上半身仍保持原来的运动状态，而与汽车接触的下半身已随汽车向右转了，故人会向左侧倾斜，C正确。7(惯性的理解)下列关于惯性的说法正确的是()A战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了增大战斗机的惯性B物体的质量越大，其惯性就越大C火箭升空时，火箭的惯性随其速度的增大而增大D做自由落体运动的物体没有惯性答案B解析质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大则惯性越大，故战斗机抛弃副油箱，质量减小，从而减小了惯性，增大了战斗机的灵活性，故A错误，B正确。火箭的惯性与火箭的速度大小无关，故C错误。在物体自由下落的过程中质量不变，惯性大小不变，故D错误。8(惯性的理解)下列关于惯性的说法，正确的是()A高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有惯性B短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故答案A解析高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有保持原来运动状态的性质，即惯性，A正确；速度的大小或方向发生变化，就是运动状态发生改变，物体的惯性只与质量有关，与速度大小无关，B错误；系安全带的目的是防止由于人本身的惯性造成的伤害，C错误；把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球受到竖直向下的重力的缘故，D错误。B组：等级性水平训练9. (牛顿第一定律的理解)如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1m2)，两小球原来随车一起运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰D无法确定答案B解析小车表面光滑，因此球在水平方向上不受外力作用。原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，仍然相同，所以不会相碰，B正确。10.(惯性的理解)(多选)如图所示，一重球系于细绳DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是()A在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断B在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断C在绳的A端突然用很大的力猛一拉，结果AB绳先断D在绳的A端突然用很大的力猛一拉，结