第1节　牛顿第一运动定律

第1节牛顿第一运动定律核

心

素

养

目

标物理观念（1）知道伽利略理想实验及推理方法。（2）理解牛顿第一运动定律的内容和含义。（3）知道质量是物体惯性大小的量度科学思维（1）能对牛顿第一运动定律所揭示的运动和力的关系

问题有较深刻理解。（2）能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度，会

解释有关的惯性现象科学态度

与责任（1）了解牛顿第一运动定律的发现过程，体会人类认

识事物本质的曲折过程，培养严谨的科学态度。（2）体会伽利略的实验加推理的科学研究方法目录01.基础知识·准落实02.核心要点·快突破03.教学效果·勤检测04.课时训练·提素能基础知识·准落实梳理归纳自主学习01知识点一

力与运动的关系1.

历史的回顾代表人物主要观点亚里士多德有外力的作用物体才能运动，要维持物体的运动就需要

⁠⁠伽利略物体的运动不需要

⁠来维持笛卡儿如果没有其他原因，运动的物体将继续以原来的速度沿

⁠

⁠运动外力外力直线

2.

力与运动的关系：力可以改变物体的

⁠。运动状态知识点二牛顿第一运动定律及其意义1.

内容：一切物体总保持

或

状态，除非

有

迫使它改变这种状态。2.

意义（1）指出了物体

（或所受合外力为零）时的运动状态

是静止或匀速直线运动状态。（2）指出了一切物体都具有保持原有运动状态

的性质。（3）明确了力的作用效果，即力是

⁠物体运动状态的

原因。匀速直线运动静止外力不受力不变改变3.

惯性（1）定义：任何物体都有保持

或

⁠状态

不变的属性。（2）大小：

是描述物体惯性大小的物理量。物体的质量

大，惯性大；质量小，惯性小。（3）惯性的大小体现在

改变的难易程度上，和物体

是否受力、是否运动

⁠。静止匀速直线运动质量运动状态无关【情景思辨】打水漂是人类最古老的游戏之一（如图），仅需要一块小瓦片，在手

上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在

水面上向前弹跳，直至下沉。（1）飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大。

（

×

）×（2）飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大。

（

×

）（3）飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大。

（

×

）（4）瓦片的质量越大，惯性一定越大。

（

√

）××√核心要点·快突破互动探究深化认知02要点一

对伽利略理想实验的理解1.

理想实验理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实

验，如下所示。（1）操作过程：让小球沿光滑的斜面从左侧某一高度滚下。（2）实验现象：无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与

出发点几乎等高的地方。（3）实验结论：斜面的倾角越小，小球运动到同一高度所经历的

路程越远，当斜面倾角逐渐减小到0时，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运动下去。2.

理想实验的意义（1）伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思

维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自

然规律。（2）伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研

究方法。【典例1】

（多选）伽利略根据“对接斜面实验”提出，“任何速

度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速

度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其

实，伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷；他还把重力看作物

体固有的力，把它排除在外力之列。下列说法正确的是（

）A.

“重力与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的B.

伽利略根据如图所示的实验结论，定义了速度的概念C.

笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同

一直线运动D.

牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系解析：质量是物体内在的属性，但重力不是，故A错误；伽利略根据

如图所示的实验结论，得出了力不是维持物体运动的原因，光滑水平

面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，故B错误；笛卡尔

提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运

动，故C正确；牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系，故D

正确。

1.

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，没有力作用的物体将运动C.

物体不受外力作用时，一定处于静止状态D.

运动不需要力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速

直线运动状态或静止状态解析：

伽利略的理想实验证明了运动不需要力来维持，物

体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状

态，D正确。2.

意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜

面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球

做的是匀加速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增

大，在当时的年代，由于加速度增大而导致时间无法精确测定，于

是他对增大倾角情况进行了合理的推理，由此得出的结论是（

）A.

自由落体运动是一种匀加速直线运动B.

力是使物体产生加速度的原因C.

运动不需要力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速

直线运动状态或静止状态D.

物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性解析：

由铜球在较小倾角斜面上的运动情况发现铜球做的是匀

加速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角增

大到90°时，物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运

动是一种匀加速直线运动。要点二

对牛顿第一运动定律的理解【探究】如图所示，在冰壶比赛中，运动员为了使冰壶到达某一固定位置，会给冰壶一个速度，当速度略小时，队员会用力摩擦冰壶前进的路线，使其更加光滑，这样冰壶就可以滑得“更远”。（1）冰壶行进过程中，速度越来越小是因为摩擦力的作用，说明运

动和力是什么关系？提示：说明力是改变物体运动状态的原因。（2）如果后面把路径摩擦得绝对光滑，冰壶将会处于什么状态？提示：冰壶原来是运动的，当合外力为零时，冰壶将永远做匀

速直线运动。【归纳】1.

对牛顿第一定律的全面认识（1）一切：说明牛顿第一定律适用于任何物体，没有范围限制。（2）没有受外力作用包含两种情况①物体不受任何力的作用，一种理想状态；②物体所受合外力为零。（3）总：指在成立条件下结果是确定的，没有例外。（4）或：指两种状态必居其一，是选择的意思，不能同时存在，

物体只能处于两种状态中的一种。2.

牛顿第一定律揭示了如下三个问题（1）指出了物体的一种固有性质：牛顿第一定律揭示了物体所具

有的一个重要属性——惯性，即物体总是保持原有运动状态

不变的一种性质。（2）揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状

态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要

力来维持。（3）揭示了物体不受力作用时的运动状态：牛顿第一定律描述的

只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在

的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果与不受外

力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态。【典例2】

（多选）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（

）A.

牛顿第一定律又叫惯性定律B.

牛顿第一定律说明一切物体都有惯性C.

牛顿第一定律是通过大量实验总结出来的实验结论D.

牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态解析：牛顿第一定律说明一切物体都具有保持速度不变的性质，故又

叫惯性定律，A正确；牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，惯

性是物体的固有属性，B正确；牛顿第一定律是在实验的基础上进一

步推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，C错误；

牛顿第一定律告诉我们，一切物体都有保持原来速度不变的性质，力

不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，D正确。易错警示关于牛顿第一定律的三点注意（1）牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结出

来的。（2）牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体

所受合力为零是等效的。（3）牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系

中不适用。（惯性参考系是指以相对地面静止或匀速直线运动

的物体作为参考，简称惯性系）

1.

（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.

惯性定律与惯性的实质是相同的D.

物体的运动不需要力来维持解析：

牛顿第一定律不是实验定律，故不能用实验来验证，

选项A错误；牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，选

项B正确；惯性定律是物体遵循的规律，而惯性是物体的性质，其

实质是不相同的，选项C错误；物体的运动不需要力来维持，选项

D正确。2.

关于牛顿第一定律的说法中正确的是（

）A.

由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀

速直线运动状态B.

牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了

运动状态改变的原因C.

牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物

体在不受力时才有惯性D.

牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律解析：

物体在不受力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运

动状态，A错误；牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的

原因，又揭示了运动状态改变的原因，B正确；惯性是物体的固有

属性，惯性大小只与质量有关，与物体是否受力等无关，C错误；

牛顿第一定律反映了惯性大小以及力是改变物体运动状态的原因，

故D错误。要点三

对惯性的理解和应用【探究】如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一

个鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入

杯中，如何解释这一现象？提示：猛击塑料板，塑料板在水平方向快速离开杯子，由于惯性，鸡

蛋仍要保持原来的静止状态，但去掉塑料板后，塑料板对鸡蛋的支持

力消失，鸡蛋在重力作用下落入杯中。【归纳】1.

惯性的理解（1）惯性是物体保持原来运动状态的一种性质，是物体维持运动

状态的原因。（2）一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。2.

惯性的表现形式（1）物体不受力时，惯性表现为保持原来的运动状态。（2）物体受力且合力不为零时，物体仍然具有惯性，此时惯性表

现为物体运动状态改变的难易程度，惯性越大，物体运动状

态越难改变。3.

惯性大小的认识（1）惯性与质量的关系：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量

越大，惯性越大。（2）惯性与力的关系：惯性不是力，而是物体本身固有的一种性

质，惯性大小与物体的受力情况无关。（3）惯性与速度：一切物体都有惯性，惯性大小与物体是否有速

度及速度的大小无关。【典例3】关于惯性的大小，下面说法中正确的是（

）A.

两个质量相同的物体，速度大的不容易停下来，所以速度大的物

体惯性大B.

在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比

在地球上惯性小C.

推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力

大，所以物体静止时惯性大D.

两个质量相同的物体，不论速度大小，它们的惯性大小一定相同解析：物体的惯性只与物体的质量有关，两个质量相同的物体，惯性

大小相等，与速度和所处位置无关，故A、B、C错误，D正确。规律方法惯性的三种特性（1）普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性；（2）无关性：惯性与物体的运动状态和受力情况均无关；（3）唯一性：惯性由物体的质量唯一决定。

1.

如图所示，在平直轨道上匀加速行驶的封闭车厢中，悬挂一个有滴管的盛油的容器。当滴管依次滴下三滴油时，三滴油落在车厢的地板上，下列说法中正确的是（

）A.

三滴油依次落在O点B.

三滴油依次落在同一位置上C.

三滴油依次落在A到O之间，而且后一滴比前一滴离O点近些D.

三滴油依次落在O到A之间，而且后一滴比前一滴离O点远些

2.

对一些生活中的现象，某同学试图从惯性的角度加以分析。其中正

确的是（

）A.

运动员在跳远时助跑是为了增大起跳时的惯性B.

汽车超载，会增加汽车的惯性，危险性增大C.

高速公路上要限速，是因为速度越大惯性越大D.

太空中飞行的航天飞机内的物体，其惯性由于失重而消失解析：

质量是决定惯性大小的唯一因素，质量不变，惯性大小

不变，A错误；超载的汽车，质量增大，惯性增大，刹车时难以停

下来，危险性增大，B正确；惯性大小与物体的速度大小无关，C

错误；惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，D错误。要点回眸教学效果·勤检测强化技能查缺补漏031.

关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（

）A.

完全是理想的，没有事实为基础B.

是以可靠事实为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律C.

没有以事实为基础，只是理想推理D.

以上说法都不对解析：

伽利略的理想实验，虽然不能实现，但却是以可靠事实

为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律。2.

下列关于惯性的说法正确的是（

）A.

质量越大，物体的惯性越大B.

物体的运动状态改变，则其惯性大小随之变化C.

惯性是物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质D.

由于子弹的速度越大，其杀伤力就越大，所以子弹的惯性大小与

其速度大小有关解析：

物体在任何状态下均有惯性，并且物体的惯性大小只与

质量有关，和物体的速度无关，A正确，B、C、D错误。3.

本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而

倒地的过程。下列各选项是从物理的角度去解释此情景的，其中正

确的是（

）A.

这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起

倒地的B.

因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和

车一起倒地C.

因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由

于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒下了D.

骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻

静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因

此人和车摔倒解析：

在骑车人因自行车前轮突然陷入一水坑而倒地的过程

中，骑车人开始时与车处于运动状态，当车前轮陷入水坑后前轮立

刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的向前的运动状

态，因此摔倒，故A、B、C错误，D正确。4.

如图所示，有一旅游爱好者，想做环球旅行。他设想乘坐一气球将

自己悬浮在高空中，因为地球在自转，所以他只要在空中停留一

天，就可以环球旅行一次了。你认为这个旅游爱好者的想法能实现

吗？为什么？答案：见解析解析：因为地球上的一切物体，包括地球周围的大气都随着地球自

转而一起运动着，人乘着气球升空后。由于惯性，仍保持原来的速

度随地球、大气一起运动，不计其他与地球有相对运动（如风）的

物体产生的影响，升空的气球与其下方的地面保持相对静止，他不

可能一天相对地球绕行一周，所以不能实现。04课时训练·提素能分层达标素养提升1.

关于古代先贤们对力与运动关系的探究史实，下列说法不正确的是

（

）A.

亚里士多德根据直接经验得出物体的运动需要有力来维持B.

伽利略认为在水平面上运动的物体之所以会停下来是由于受到摩

擦力的作用C.

笛卡儿认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速

度沿同一直线运动D.

牛顿提出了惯性定律，用实验直接验证了不受力的物体会保持匀

速直线运动或静止状态1234567891011121314解析：

亚里士多德根据现实经验得出结论：必须有力作用在物

体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止在一个地方，

故A正确；意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：

在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘

故，故B正确；笛卡儿认为如果运动中的物体没有受到力的作用，

它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的

方向，故C正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的

产物，不能用实验直接验证，故D错误。12345678910111213142.

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，故选C。12345678910111213143.

关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（

）A.

力是物体运动的原因B.

力是维持物体运动的原因C.

力是物体获得速度的原因D.

力是改变物体运动状态的原因解析：

根据牛顿第一运动定律可知，力是改变物体运动状态的

原因，不是物体运动的原因，也不是维持物体运动的原因，也不是

物体获得速度的原因，故D正确。12345678910111213144.

关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（

）A.

牛顿第一定律是以伽利略的理想实验为基础的，因此可用实验来

直接验证B.

牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到

的，所以这条定律可能是错误的C.

牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有

惯性D.

牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概

括总结出来的1234567891011121314解析：

牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根

据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出

的，由于不受力的理想状态不可达到，所以不可用实验来直接验

证，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出

来的科学理论，不能直接通过实验得出，但能接受实践的检验，故

B错误；惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关，任何状

态下物体都有惯性，故C错误；牛顿第一定律是在大量实验事实的

基础上，通过进一步推理而概括总结出来的，故D正确。12345678910111213145.

关于力与物体的运动之间的关系，下列说法中正确的是（

）A.

不受外力作用的物体其运动状态不会发生变化，是因为物体具有

惯性，且物体运动速度越大其惯性越大B.

在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有力来维持它的

运动C.

牛顿第一定律说明了，运动状态发生变化的物体，必然受到力的

作用D.

作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小1234567891011121314解析：

不受外力作用的物体其运动状态不会发生变化，是因为

物体具有惯性，物体的惯性大小只与质量有关，故A错误；在地面

上滑行的物体之所以能停下来，是因为受到摩擦力的作用，故B错

误；根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，而不

是维持物体运动的原因，故C正确；作用在物体上的力消失以后，

根据牛顿第一定律可知，物体将保持当前的运动状态，故D错误。12345678910111213146.

下列关于物体惯性的说法中，正确的是（

）A.

被水平抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不

变B.

汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯

性越大C.

汽车转弯后，前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其

惯性也随之改变D.

把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物

体惯性的原因1234567891011121314解析：

物体的惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，惯性

的大小与物体的运动状态和受力情况都无关，力是改变物体运动状

态的原因，故A正确，B、C、D错误。12345678910111213147.

2023年7月30日，2023年世界泳联世锦赛落下帷幕，中国队斩获20

金8银12铜，名列金牌榜第一。在某次跳板跳水比赛中，运动员离

开跳板后先上升再下落，只研究运动员在竖直方向上的运动，不计

空气阻力，下列说法正确的是（

）A.

运动员离开跳板后能上升一段距离是因为受到向上的升力B.

运动员上升到最高点后会下落是因为运动员具有惯性C.

运动员在上升过程中惯性会逐渐减小D.

运动员在下落过程中惯性保持不变1234567891011121314解析：

运动员离开跳板后能上升一段距离是因为运动员具

有惯性，A错误；运动员上升到最高点后会下落是因为运动员

受到重力作用，B错误；物体惯性的大小只与物体的质量有

关，运动员在上升过程中质量不变，惯性不变，C错误；物体

惯性的大小只与物体的质量有关，运动员在下落过程中质量不

变，惯性保持不变，D正确。12345678910111213148.

将木块放在小车上，使木块与小车一起向右匀速运动，当小车被挡

板挡住时，下列实验现象正确的是（

）A.

假设小车上表面光滑，木块将如图甲所示向前倾倒B.

假设小车上表面光滑，木块将如图乙所示向前滑动C.

假设小车上表面粗糙，木块将如图丙所示向后倾倒D.

假设小车上表面粗糙，木块将如图乙所示向前滑动1234567891011121314解析：

当小车遇到障碍物时，小车将停下。木块的运动需根据

受力情况具体判断。如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦

力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态，

A错误，B正确。如果上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续向

右运动，木块下部虽然也要继续向右运动，但下部受到一个向左的

摩擦力，使得下部的运动状态发生改变，很快停止，故此时木块将

向右倾倒，C、D错误。1234567891011121314

9.

甲、乙两位同学坐在匀速运动的列车上，列车的运动方向与乙同学

的朝向相同。在他们之间的水平桌面上放一只鸡蛋。当列车紧急刹

车时，他们观察到的现象是（

）A.

鸡蛋向甲运动B.

鸡蛋向乙运动C.

鸡蛋静止不动D.

鸡蛋在原位置转动1234567891011121314解析：

由题可知列车的运动方向与乙同学的朝向相同，当列车

由匀速突然刹车时，由于鸡蛋还要保持原来的匀速状态，他们观察

到鸡蛋向甲运动，故A正确。123456789101112131410.

（多选）如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它

们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情景，由此可知车

厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是（

）A.

车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B.

车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C.

车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D.

车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止1234567891011121314解析：

由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对

于车厢静止的小球，其悬线应在竖直方向上，故M球一定不能在

图示情况下相对于车厢静止，说明M正在摆动；而N既有可能相对

于车厢静止，也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置，A、B

正确，C错误。当车厢做匀加速直线运动时，物体的运动状态改

变，合外力一定不等于零，故不会出现N球悬线竖直且相对于车

厢静止的情况，D错误。123456789101112131411.

（多选）根据牛顿第一定律，下列说法正确的是（

）A.

运动员冲刺到终点后，不能马上停下来，还要向前跑一段距离B.

自行车紧急刹车，轮子不转了，车子还会向前滑动C.

地球由西向东转，我们向上跳起后，还落到原地D.

气球吊着物体上升，某时刻绳子突然断了，物体立刻相对于地面

向下运动1234567891011121314解析：

由于运动员到达终点时仍有速度，则由于惯性，人

还会继续向前跑一段距离，A正确；刹车时，虽然轮子不转了，

但车子还有较大的速度，则由于惯性还会向前运动，B正确；我

们向上跳起后，由于惯性，保持了与地球相同的转动速度