【寒假力學(xué)入門(mén)】七下3.4 牛頓第一定律 - 答案

第4節(jié)牛頓第一定律知識(shí)點(diǎn)1牛頓第一定律1．阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在水平木板鋪上粗糙程度不同的物體，觀察小車(chē)從同一斜面的同一位置由靜止滑下，觀察小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在同樣條件下，水平面越光滑，小車(chē)所受的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢。如果小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力的作用，小車(chē)將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去?！咀⒁狻勘緦?shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法(控制小車(chē)從同一高度釋放，使小車(chē)到達(dá)斜面底端的速度相同)、轉(zhuǎn)換法(通過(guò)小車(chē)滑行的距離來(lái)反映小車(chē)受到阻力的大小)、科學(xué)推理法(小車(chē)不受任何阻力以恒定不變的速度運(yùn)動(dòng)下去)。2．牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)候，總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這是牛頓第一定律。理解：(1)牛頓第一定律說(shuō)明了“物體運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；(2)牛頓第一定律揭示了力的本質(zhì)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；(3)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析后，再進(jìn)一步概括、推理得出的，這種方法稱(chēng)為理想實(shí)驗(yàn)法?！咀⒁狻竣倥ｎD第一定律是通過(guò)分析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出。盡管不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證，但是從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此，牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。②牛頓第一定律有兩層意思：a．原先靜止?fàn)顟B(tài)的物體，當(dāng)一切外力都消失時(shí)，物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。b．原先運(yùn)動(dòng)的物體，不管原來(lái)如何運(yùn)動(dòng)，當(dāng)一切外力都消失時(shí)，物體保持不受力瞬間的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?！纠?】關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法正確的是(B)A．一切物體在受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C．一切物體在受到外力時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)D．一切物體在不受外力時(shí)，一定保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【例2】勻速豎直上升的氣球下端用繩子拴著一個(gè)小石頭，當(dāng)繩子突然斷了以后，小石頭的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)空氣阻力) (C)A．將立即加速下降 B．由于慣性，將繼續(xù)勻速上升C．減速上升一段距離后再加速下降 D．勻速上升一段距離后再加速下降【例3】用水平向右拉力拉著小車(chē)在光滑的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在拉力逐漸減小的過(guò)程中，小車(chē)速度將（A）A.逐漸變大B.逐漸變小C.不變D.無(wú)法判斷【例4】若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到力F的作用，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F始終保持不變，則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(用虛線(xiàn)表示)不可能是（D）【例5】如圖所示，小球沿弧形斜槽從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平軌道的B點(diǎn)時(shí)，如果小球受到的外力突然全部消失，那么小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是(A)A．勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．立即停止運(yùn)動(dòng)C．速度越來(lái)越快D．速度越來(lái)越慢【例6】如圖所示，物體在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力突然消失，物體將(C)A．立即停止運(yùn)動(dòng)B．向右沿水平方向做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直至停止C．向右沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D．向右上方做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)【例7】如圖所示，吊在天花板下面的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果某一天，吊線(xiàn)突然間斷開(kāi)的同時(shí)，電燈所受外力全部消失，則電燈將（D）A.豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)B.豎直向下加速運(yùn)動(dòng)C.豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)D.保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)【例8】如圖所示是炮彈的運(yùn)行軌跡，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，若外力突然消失，則炮彈將（B）A.處于靜止?fàn)顟B(tài)B.向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.豎直向下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.按原來(lái)的軌跡運(yùn)動(dòng)【例9】在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中，在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體(如毛巾、棉布、木板)，讓小車(chē)自斜面頂端靜止開(kāi)始滑下。觀察同一小車(chē)從同一高度滑下后，在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離如圖所示。(1)結(jié)論：水平面越光滑，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越_____，這說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越_____，速度減小得越______。(2)推理：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，它將永遠(yuǎn)做________________?！敬鸢浮?1)遠(yuǎn)小慢(2)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)2慣性1．慣性定義：把物體保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。大?。何矬w慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)，與受力的大小無(wú)關(guān)；與物體的質(zhì)量有關(guān)：物體的質(zhì)量越大，則慣性越大?！咀⒁狻?1)慣性是物體本身的固有屬性，它的存在是無(wú)條件的；無(wú)論物體是固體、液體還是氣體，是運(yùn)動(dòng)還是靜止，是否受力，物體都具有慣性；(2)慣性不是力，所以我們對(duì)慣性進(jìn)行描述時(shí)，只能說(shuō)某物體“具有”或“由于”慣性，而不能說(shuō)某物體“受到”或“產(chǎn)生”了慣性。2．慣性的利用與防止利用：跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑提高成績(jī)；利用撞擊錘柄的方法使錘頭緊套在錘柄上。防止：行駛的汽車(chē)由于具有慣性不能立即停下來(lái)，即使緊急剎車(chē)也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來(lái)，所以為了安全起見(jiàn)，兩車(chē)之間要保持一段距離。乘客坐出租車(chē)在高速公路上行駛時(shí)，要求乘客一定要系安全帶，這是為了防止緊急剎車(chē)而出現(xiàn)交通事故?！纠?】下列有關(guān)慣性的說(shuō)法正確的是(D)A．勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)沒(méi)有慣性B．靜止的汽車(chē)沒(méi)有慣性C．汽車(chē)只有在剎車(chē)時(shí)才具有慣性D．汽車(chē)在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都具有慣性【例2】今年五一假期，小江一家開(kāi)車(chē)到開(kāi)化江源游玩。下列是小江對(duì)游玩場(chǎng)景的描寫(xiě)，其中符合科學(xué)道理的是(D)A．早上沖出家門(mén)，由于受到慣性的作用，跑到車(chē)邊很難停下B．上車(chē)后系上安全帶可以減小行車(chē)時(shí)的慣性，從而減少意外傷害C．上山過(guò)程中慣性越來(lái)越大，導(dǎo)致爬山越來(lái)越慢D．爬上山頂拋出太陽(yáng)帽，太陽(yáng)帽離手前后慣性不變【例3】氫氣球下用細(xì)線(xiàn)懸掛一個(gè)小球勻速上升。若細(xì)線(xiàn)突然斷裂，則小球(D)A．不再受力B．依靠慣性仍保持原來(lái)的速度繼續(xù)上升C．立即下落D．繼續(xù)上升一段距離后再下降【例4】如圖所示，細(xì)繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)小球，小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。假如從某一時(shí)刻起，細(xì)繩斷裂，且小球所受的一切外力同時(shí)消失，那么小球?qū)?A)A．做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．立即停止運(yùn)動(dòng)C．運(yùn)動(dòng)越來(lái)越慢D．仍做圓周運(yùn)動(dòng)【例5】(2017·蘇州)公交駕駛員進(jìn)行駕駛技能比賽時(shí)，可通過(guò)“一杯水”來(lái)考驗(yàn)駕駛員的行車(chē)技術(shù)．將一杯水靜置在公交車(chē)的置物臺(tái)上(如圖)，司機(jī)突然剎車(chē)時(shí)，杯中水可能發(fā)生的情況是(B)A．仍保持水平B．將向前溢出C．將向后溢出D．會(huì)溢出，但不能確定溢出方向【例6】圖為小車(chē)載著木塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象，下列判斷正確的是(D)A．都是在小車(chē)突然停止時(shí)發(fā)生B．都是在小車(chē)突然起動(dòng)時(shí)發(fā)生C．圖甲所示的現(xiàn)象是小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中突然停止或突然加速時(shí)發(fā)生D．圖乙所示的現(xiàn)象是小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中突然停止或突然減速時(shí)發(fā)生【課堂練習(xí)】1．由圖可知，駕駛員和前排乘客必須使用安全帶！小剛用下面的四句話(huà)解釋了安全帶的作用：①撞向擋風(fēng)玻璃會(huì)給人造成傷害，系上安全帶就可有效避免這種傷害；②當(dāng)駕駛員駕車(chē)高速行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前面出現(xiàn)情況緊急剎車(chē)；③駕駛員由于具有慣性，仍然保持向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)；④汽車(chē)滑行很小一段距離，立即停下來(lái)。這四句話(huà)的正確排列順序是(B)A．②④①③B．②④③①C．②③④①D．②③①④2．汽車(chē)裝有安全氣囊，在下列哪種情況出現(xiàn)時(shí)，可以減輕對(duì)人身造成的傷害(D)A．汽車(chē)速度太快B．汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎C．汽車(chē)突然啟動(dòng)D．汽車(chē)前端發(fā)生強(qiáng)烈撞擊3．氣象臺(tái)要用氫氣球把探測(cè)儀器送到高空進(jìn)行測(cè)量，如果在上升過(guò)程中氣球破了，那么探測(cè)儀器將(D)A．立即下降B．停留在空中C．勻速上升D．先上升后下降4．在鏈球比賽中，小雄逆時(shí)針?lè)较蚩焖傩D(zhuǎn)拋擲鏈球，如圖所示，若他的位置在圖中的O點(diǎn)，則他最適合在鏈球到達(dá)圖中甲、乙、丙、丁的哪一個(gè)位置時(shí)放開(kāi)鏈球，才能讓鏈球飛得遠(yuǎn)，又落在有效區(qū)內(nèi)(B)A．甲B．乙C．丙D．丁5．人類(lèi)對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，下面是三位不同時(shí)代科學(xué)家的主要觀點(diǎn)，這三種觀點(diǎn)形成的先后順序是(C)A．①②③B．③①②C．②③①D．③②①6．取一張輕薄小紙片，沿對(duì)角線(xiàn)向下折一個(gè)角度頂在針尖上，手掌在紙片上方迅速上移，原來(lái)靜止的紙片旋轉(zhuǎn)起來(lái)。手拿開(kāi)后，紙片又逐漸靜止下來(lái)(如圖3.4-3)。下列有關(guān)分析正確的是(C)A.針尖頂著的紙片靜止時(shí)，紙片只受到重力的作用B.靜止的紙片旋轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，紙片只受到空氣推力的作用C.手拿開(kāi)后紙片沒(méi)有立即停止旋轉(zhuǎn)，是因?yàn)榧埰袘T性D.手拿開(kāi)后紙片逐漸靜止下來(lái)，是因?yàn)榧埰瑳](méi)有受到力的作用7．在無(wú)風(fēng)的天氣里，從水平勻速向右飛行的飛機(jī)上先后落下三包貨物，若不計(jì)空氣阻力，在地面上的人看到這三包貨物下落過(guò)程中，在空中排列的情況可能是圖中的(C)8．一名軍人在一次執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要從正在正常向前行駛的卡車(chē)右側(cè)跳下。對(duì)于跳車(chē)的方法，下列四種方案中，最安全的是（B）A.臉朝前方跳下，著地后立即站定B.臉朝前方跳下，著地后向前小跑幾步C.臉朝后方跳下，著地后立即站定D.臉朝后方跳下，著地后向前小跑幾步9．“理想實(shí)驗(yàn)”是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以大量可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形，通過(guò)合理的推理得出物理規(guī)律?！袄硐雽?shí)驗(yàn)”能深刻地揭示出物理規(guī)律的本色。如圖是伽利略著名的“斜面理想實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度。②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。④如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度。(1)請(qǐng)將上述步驟按照正確的順序排列________(只要填寫(xiě)序號(hào))。(2)在上述設(shè)想步驟中，有的屬于可靠事實(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(lèi)，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)請(qǐng)你另外列舉一個(gè)課本上的例子說(shuō)明理想化實(shí)驗(yàn)：__________________________。【答案】(1)②④①③(2)B(3)探究真空不能傳聲【課后練習(xí)】1．公交車(chē)在馬路上行駛，站在車(chē)內(nèi)的人突然向左傾倒，由此可判斷公交車(chē)(D)A．突然加速B．突然減速C．突然向左轉(zhuǎn)彎D．突然向右轉(zhuǎn)彎2．列車(chē)車(chē)廂內(nèi)的水平桌面上有一個(gè)靜止物體，若突然向車(chē)尾方向移動(dòng)，則原因可能是列車(chē)(A)A．突然啟動(dòng)B．突然剎車(chē)C．做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．開(kāi)始轉(zhuǎn)彎3．設(shè)想在光滑的水平面上，有一個(gè)物體在力F的作用下沿如圖所示的曲線(xiàn)由A向B運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)紹點(diǎn)時(shí)突然撤去力F，那么此后物體的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)是(B)A．a(chǎn)B．bC．cD．無(wú)法確定4．站在靜止汽車(chē)上的乘客，當(dāng)汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí)，乘客會(huì)向后傾倒。對(duì)此現(xiàn)象有下列分析，按照發(fā)生的順序排列正確的是(D)①汽車(chē)突然啟動(dòng)②乘客的身體向后傾斜③乘客與汽車(chē)都處于靜止?fàn)顟B(tài)④乘客的身體由于慣性要保持靜止⑤乘客的腳受到底板的作用力，由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)A．①④⑤②③B．③⑤①②④C．③④①⑤②D．③①⑤④②5.如圖所示，在一輛表面光滑的小車(chē)上，放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)小球，隨車(chē)一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)，則兩小球(設(shè)車(chē)無(wú)限長(zhǎng)，其他阻力不計(jì))(B)A．一定相碰B．一定不相碰C．若m1<m2，則肯定相碰D．無(wú)法確定是否相碰6．如圖甲所示，用力擊打一摞棋子中間的一個(gè)，該棋子由靜止開(kāi)始沿水平方向飛出，這表明：力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；上面的棋子要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)，這些棋子因?yàn)槭艿街亓Φ淖饔?，又落到下面的棋子上。如圖乙所示，在軍事演習(xí)中，轟炸機(jī)應(yīng)在目標(biāo)上空A(填“A”“B”或“C”)處投彈才能擊中目標(biāo)。甲乙7．如圖所示不計(jì)空氣阻力，將排球豎直向上擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小，原因是排球受到的重力方向與運(yùn)動(dòng)方向。而將排球向斜上方擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，原因是?！敬鸢浮肯喾辞以谝粭l直線(xiàn)上是排球的運(yùn)動(dòng)方向與所受重力的方向不在一條直線(xiàn)上8．“牛頓第一定律”的形成，經(jīng)歷了伽利略、笛卡兒和牛頓等科學(xué)家不斷完善的過(guò)程。(1)伽利略經(jīng)過(guò)下圖所示的實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論：如果沒(méi)有摩擦阻力和空氣阻力的影響，在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。結(jié)合伽利略的結(jié)論寫(xiě)出圖中各實(shí)驗(yàn)和推理的先后順序：________。(用字母表示)(2)笛卡兒在伽利略觀點(diǎn)的基礎(chǔ)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(xiàn)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”，笛卡兒的觀點(diǎn)有什么不足？________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)CAB(2)沒(méi)有涉及靜止物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律9．某同學(xué)利用如圖所示裝置研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。甲、乙木板上分別鋪有毛巾和棉布，丙木板上不鋪任何材料，讓小車(chē)從相同斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑下，觀察現(xiàn)象。試回答下列問(wèn)題：(1)科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要控制變量。本實(shí)驗(yàn)中，影響小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的因素，除了阻力外，還有_________，該因素可以采用小車(chē)從相同斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑下的方法來(lái)控制。(2)實(shí)驗(yàn)可得出“阻力越小，運(yùn)動(dòng)速度減小得越慢”的結(jié)論，支持該結(jié)論的證據(jù)是________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度(2)小車(chē)在丙木板上運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)10．在研究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們已經(jīng)知道滑塊在水平面上滑行的