專題17 慣性 牛頓第一定律【原卷版】

專題17慣性牛頓第一定律 一、知識(shí)精講一、知識(shí)精講1.古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)當(dāng)時(shí)人們對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，提出一個(gè)觀點(diǎn)“物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持”（選填“需要”或“不需要”）。意大利科學(xué)家伽利略通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)，探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，運(yùn)用邏輯推理，推翻亞里士多德的觀點(diǎn)，認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)不需要（選填“需要”或“不需要”）力來(lái)維持，運(yùn)動(dòng)的物體之所以停下來(lái)，是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔?，如果物體不受力可以作勻速直線運(yùn)動(dòng)。2.英國(guó)著名物理學(xué)家牛頓在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步推理概括出來(lái)一條重要的規(guī)律：一切物體在不受力時(shí)總保持_靜止或_勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。這個(gè)定律揭示了物體運(yùn)動(dòng)不需要(填“需要”或“不需要”）力來(lái)維持。3.慣性：一切物體都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。因此牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也叫慣性定律。慣性是物體本身的一種屬性，任何物體任何時(shí)候都有慣性。二、題型先知二、題型先知TOC\o"1-1"\h\u一．牛頓第一定律的概念（共5小題） 2二．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的判斷（共6小題） 4三．探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響（共3小題） 7四．慣性與慣性現(xiàn)象（共9小題） 10五．慣性在實(shí)際生活中的應(yīng)用（共5小題） 14三、實(shí)戰(zhàn)演練三、實(shí)戰(zhàn)演練一．牛頓第一定律的概念（共5小題）1．關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法中正確的是（）A．從實(shí)驗(yàn)直接得到的結(jié)論 B．建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)合理分析、推理得到的結(jié)論 C．由理論分析得到的結(jié)論 D．建立在生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的結(jié)論2．“后羿射日”是大家熟悉的我國(guó)上古時(shí)期的神話故事。后羿射出去的箭離地而起后，假設(shè)突然不受任何力的作用，射出去的箭會(huì)（）A．落回地面 B．飛向太陽(yáng) C．停在空中 D．繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)3．用繩子拉小車在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂后，小車的運(yùn)動(dòng)速度將（）A．變小 B．變大 C．不發(fā)生變化 D．立即變?yōu)榱?．正在勻速向右直行的車廂光滑地板上，放著質(zhì)量不同的甲，乙兩個(gè)球，并且m甲?m乙，如圖所示，車廂足夠長(zhǎng)。當(dāng)車突然加速時(shí)（）A．兩個(gè)球相對(duì)于車都向右運(yùn)動(dòng)，兩球間距離不變 B．兩個(gè)球相對(duì)于車都向右運(yùn)動(dòng)，兩球間距離減小 C．兩個(gè)球相對(duì)于車都向左運(yùn)動(dòng)，兩球間距離增大 D．兩個(gè)球相對(duì)于車都向左運(yùn)動(dòng)，兩球間距離不變5．物理學(xué)家總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出重要的物理定律：一切物體總保持原來(lái)的狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有迫使它改變這種狀態(tài)為止。為了紀(jì)念他的杰出貢獻(xiàn)，人們以他的名字命名了物理量的單位。二．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的判斷（共6小題）6．下列現(xiàn)象中，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化的是（）A．鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng) B．熟透的蘋果從樹(shù)上豎直下落 C．嫦娥一號(hào)圍繞月球運(yùn)動(dòng) D．小孩沿直滑梯上勻速滑下7．在以下所給出的現(xiàn)象中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的物體是（）A．在平直軌道上勻速行駛的火車 B．掛在墻上的國(guó)畫 C．乘住宅電梯勻速下降的學(xué)生 D．繞地球運(yùn)動(dòng)的月亮8．某同學(xué)站在圓心O處用細(xì)繩拉著小球，使球跟著身體在水平面內(nèi)做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，俯視圖如圖所示，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)某點(diǎn)時(shí)，該同學(xué)釋放細(xì)繩，小球恰擊中P處豎直硬桿，則釋放時(shí)小球位于圖中的（）A．A點(diǎn) B．B點(diǎn) C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)9．以下所給出的現(xiàn)象中，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變的是（）A．在彎曲的路上汽車勻速轉(zhuǎn)彎 B．熟透的蘋果從樹(shù)上下落 C．行駛的火車開(kāi)始進(jìn)站 D．小孩沿筆直的滑梯勻速下滑10．下列各種情況中，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變化的是（選填序號(hào)）。①扔出去在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球；②勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員；③關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在地面上向前滑行的汽車；④放在桌上的鋼筆；⑤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車。11．如圖（a）所示，木塊與小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，木塊的狀態(tài)如圖（b）所示。把木塊換成盛有水的燒杯，重復(fù)上述過(guò)程，燒杯中水面的狀態(tài)分別如圖（c）和（d）所示。由圖（a）、（b）或圖（c）、（d）可知：小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的可能情況是。（請(qǐng)將兩種可能的情況填寫完整）。木塊和水具有的性質(zhì)。三．探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響（共3小題）12．“牛頓第一定律”的形成，經(jīng)歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過(guò)程。如圖是意大利物理學(xué)家伽利略提出的“斜面實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟如下：（1）兩個(gè)對(duì)接的斜面A、B，小球由斜面A靜止釋放后，在斜面B上所達(dá)到的高度與原釋放時(shí)的高度幾乎相等。（2）如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。（3）減小斜面B的傾角，小球若要到達(dá)原來(lái)的高度將通過(guò)更長(zhǎng)的路程。（4）若斜面B變成水平面，小球再也達(dá)不到原來(lái)的高度，物體將在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。①請(qǐng)將上述步驟進(jìn)行分類，屬于可靠事實(shí)的是，屬于理想化推論的是（填序號(hào)）。伽利略通過(guò)此實(shí)驗(yàn)揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是的原因。②笛卡爾在伽利略觀點(diǎn)之上進(jìn)一步完善：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向。牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上提出了“牛頓第一定律”。相對(duì)于“牛頓第一定律”，你認(rèn)為笛卡爾的觀點(diǎn)有什么不足？。13．在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），讓小車自斜面頂端從靜止開(kāi)始滑下，三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示，比較小車沿水平面運(yùn)動(dòng)的距離。請(qǐng)你觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考后回答：?（1）為了得出科學(xué)結(jié)論，三次實(shí)驗(yàn)中讓小車自斜面頂端從靜止開(kāi)始滑下的目的是使小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度（選填“相等”或“不等”）；（2）三次實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上受到摩擦力最大的是第次，這說(shuō)明小車受到摩擦力的大小與接觸面的有關(guān)；（3）進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對(duì)光滑（即小車不受摩擦力），則小車會(huì)在水平面上做運(yùn)動(dòng)。14．沿草地踢出去的足球最終會(huì)停下來(lái)；馬路上行駛的汽車，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后會(huì)慢慢停下來(lái)。古希臘哲學(xué)家亞里士多德很早就注意到類似現(xiàn)象，他認(rèn)為只有不斷用力才能維持物體的運(yùn)動(dòng)。到了17世紀(jì)，有一位科學(xué)家通過(guò)如圖所示的理想斜面實(shí)驗(yàn)，推理后否定了亞里士多德的觀點(diǎn)。以下是他的實(shí)驗(yàn)設(shè)想步驟，不過(guò)順序有點(diǎn)亂：①逐漸減小右側(cè)B斜面的傾角θ，小球?qū)⒃谟覀?cè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度。②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿左側(cè)A斜面滾下，小球?qū)L上右側(cè)的B斜面。③繼續(xù)減小右側(cè)斜面的傾角θ，最后，使它到達(dá)水平，讓靜止的小球從左側(cè)A斜面上下滑至水平面E，小球?qū)⒀厮矫娉掷m(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，永遠(yuǎn)不會(huì)停止。④如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙猎瓉?lái)釋放時(shí)的高度。（1）請(qǐng)將上述步驟按正確的順序排列序號(hào)；（2）上述設(shè)想的步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論，下面關(guān)于這些事實(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）提出上述實(shí)驗(yàn)設(shè)想并否定亞里士多德觀點(diǎn)的科學(xué)家是。他根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)想提出的新觀點(diǎn)是。四．慣性與慣性現(xiàn)象（共9小題）15．“復(fù)興號(hào)”高鐵在啟動(dòng)離站的加速過(guò)程中，其慣性（）A．持續(xù)變大 B．先不變后變大 C．始終不變 D．先變大后不變16．豎立在小車上的木塊與小車靜止在水平地面上。當(dāng)小車突然啟動(dòng)時(shí)，木塊向右傾倒，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．小車可能向右運(yùn)動(dòng) B．小車一定向左運(yùn)動(dòng) C．小車的慣性變大 D．小車的慣性變小17．對(duì)慣性和牛頓第一定律的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．只有力才能維持物體運(yùn)動(dòng) B．速度大的物體比速度小的物體慣性大 C．只有運(yùn)動(dòng)的物體才具有慣性 D．一切物體都具有保持原先運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)18．如圖所示，小狗不停地甩動(dòng)身體，從而快速甩掉身上的水，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．小狗甩掉身上的水后，慣性變小 B．小狗快速甩動(dòng)身體，利用慣性甩掉身上的水 C．小狗身上的水脫離狗后，便失去了慣性 D．水相對(duì)于小狗是運(yùn)動(dòng)的19．如圖所示，從水平勻速向右飛行的飛機(jī)上按相等的時(shí)間間隔，依次放出a、b、c三個(gè)球，不考慮空氣阻力，站在地面上的人看到它在空中的排列情況是圖中的（）A． B． C． D．20．如圖所示的游戲情境中，小朋友將毽子向上踢出后，毽子由于具有會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。毽子豎直下落的過(guò)程中，以地面為參照物，毽子是（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）的，重力勢(shì)能（選填“變大”、“變小”或“不變”）。21．2022年11月30日，神舟十五號(hào)載人飛船成功對(duì)接空間站天和核心艙，至此中國(guó)空間站形成“三艙三船”構(gòu)型，隨后兩個(gè)航天員乘組首次實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”，如圖所示。對(duì)接過(guò)程中，神舟十五號(hào)飛船相對(duì)于天和核心艙是（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）的，其慣性（選填“變大”“不變”或“變小”）；航天員在空間站里飄來(lái)飄去，站立時(shí)要用腳背勾住固定環(huán)固定位置，這是因?yàn)楣潭ōh(huán)對(duì)腳的力能改變物體的。22．聲樂(lè)中的高音和低音，說(shuō)明聲音的不同（選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”）；乘客系安全帶，主要為了降低剎車時(shí)由于造成的傷害；賽龍舟時(shí)，船上的槳手用力向后劃水，船就能前進(jìn)，說(shuō)明力的作用是的。23．用吸管吸飲料，是利用的作用。足球運(yùn)動(dòng)員射點(diǎn)球，足球離腳后還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是由于足球具有，守門員接住迎面飛來(lái)的足球，說(shuō)明力可以改變物體的。五．慣性在實(shí)際生活中的應(yīng)用（共5小題）24．下列交通規(guī)則，主要用于防止因慣性而造成事故的是（）A．嚴(yán)禁超速、超載 B．橋梁設(shè)有限重標(biāo)志牌 C．紅燈停，綠燈行 D．車輛靠右行駛25．如圖所示現(xiàn)象中，屬于利用慣性現(xiàn)象的是（）A．緊急剎車時(shí)，乘客向前傾倒 B．搬運(yùn)重物時(shí)，在重物下面墊上滾木 C．將錘柄在物體上撞擊幾下，松動(dòng)的錘頭就緊套在錘柄上 D．蘋果從樹(shù)上掉下來(lái)，速度越來(lái)越快26．下列幾個(gè)例子中，利用慣性的是（）A．新交通法規(guī)規(guī)定，坐在出租車前排的乘客必須系好安全帶 B．百米賽跑運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)不能馬上停下來(lái) C．為了減少交通事故，公路上都有限速要求 D．把錘柄的末端在固定的物體上撞擊幾下，可使錘頭緊套在錘柄上27．如圖（a）所示，木塊與小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，木塊的狀態(tài)如圖（b）所示。把木塊換成盛有水