初升高暑期物理預(yù)習(xí)第22講 牛頓第一定律（含答案）

第22講牛頓第一定律

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伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)如圖所示，小球沿斜面由靜止?jié)L下，再滾上另一斜面。

(1)在實(shí)際生活中，小球滾上另一斜面的最大高度等于。嗎？

(2)設(shè)想斜面是光滑的，小球滾上另一斜面的最大高度等于h嗎？

(3)設(shè)想斜面是光滑的，若減小第二個(gè)斜面的傾角，小球還能滾到另一斜面高力處嗎？

與沒減小斜面傾角之前相比，小球滾到另一斜面高人處通過的路程如何變化？

(4)設(shè)想第二個(gè)斜面變成水平面，這時(shí)小球試圖滾上另一斜面的相同高度，但永遠(yuǎn)達(dá)不

到。這時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)能停下來嗎？

提示：(1)不等。滾上另一斜面的最大高度小于人

(2)等于從

(3)能，通過的路程變大。

(4)不能，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。

一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力

1.亞里士多德認(rèn)為：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜

止在某個(gè)地方.

2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)

(1)斜面實(shí)驗(yàn)：如圖所示，讓一個(gè)小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜

面.如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度.減小第二個(gè)斜面的傾角，個(gè)球運(yùn)動(dòng)的距離更長(zhǎng)，

但所達(dá)到的高度相同.當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.

(2)推理結(jié)論：力不是(選填“是”或，不是")維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.

3.笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線

運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向.

二、牛頓第一定律

1.牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上

面的力迫使它改變這種狀態(tài).

2.慣性

（1）物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性.牛頓第一定律也被叫作慣

性定律.

（2）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性.

三、慣性與質(zhì)量

物體慣性大小僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，慣性大小與物體是否運(yùn)動(dòng)、

運(yùn)動(dòng)快慢等因素均無關(guān).

例題1.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了（）

A.要使物體運(yùn)動(dòng)必須有力作用，沒有力作用的物體將靜止

B.要使物體靜止必須有力作用，沒有力作用的物體就運(yùn)動(dòng)

C.物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠的事實(shí)和合理的推論結(jié)合起

來，可以深刻地揭示自然規(guī)律。關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A.只要接觸面“相當(dāng)光滑”，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去

B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的

C.利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實(shí)驗(yàn)成功

D.要使物體運(yùn)動(dòng)就必須有力的作用，沒有力的作用物體就靜止

例題2.如圖所示，一個(gè)劈形物體M,各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平,

在劈形物體上表面上放一光滑小球m,劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)

動(dòng)軌跡是（）

A.沿斜面向下的直線B.豎直向下的直線

C.無規(guī)則直線D.拋物線

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2.關(guān)于牛頓第一定律，以下說法錯(cuò)誤的是（）

A.牛頓第一定律又叫慣性定律

B.牛頓第一定律是牛頓通過大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)論

C.牛頓第一定律說明一切物體都有慣性

D.牛頓第?定律說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

器力度成

1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化，有三種情況：

(1)速度的方向不變，大小改變.

(2)速度的大小不變，方向改變.

(3)速度的大小和方向同時(shí)改變.

2.對(duì)牛頓第一定律的理解

(1)定性揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：

①力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.

②物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).

(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性.因此牛頓第一定律也叫慣性定律.

(3)牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上得出的，是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)

抽象和邏輯推理得到的，但其得到的一切結(jié)論經(jīng)過實(shí)踐證明都是正確的.

(4)牛頓第一定律無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.它所描述的是一種理想狀態(tài)，即不受外力的狀態(tài).

例題3.理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律.如圖所示，伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，

其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論.

①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達(dá)到原來的高度;

②兩個(gè)斜面對(duì)接，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如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度；

④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).

(1)請(qǐng)將.上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列：(填數(shù)字序號(hào)).

(2)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論.下列關(guān)于事實(shí)和推

論的分類正確的是(填選項(xiàng)前的字母).

A.①是事實(shí)，②?④是推論

B.②是事實(shí)，??④是推論

C.③是事實(shí)，①②④是推論

D.④是事實(shí)，③是推論

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3.(多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是()

A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

B.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變

C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊的運(yùn)動(dòng)

D.奔跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊(cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)

例題4.下列說法正確的是()

A.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實(shí)驗(yàn)依據(jù)

B.牛頓第一定律無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，因此是不成立的

C.理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法

D.由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4.關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是（）

A.騎自行車的人，上坡前要緊蹬幾下，是為了增大慣性沖上坡

B.子彈從槍膛中射出后，在空中飛行速度逐漸減小，因此慣性也減小

C.物體慣性的大小由物體質(zhì)量大小決定

D.物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，它的慣性最大

譯堂知I評(píng)

I.在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。在對(duì)以下幾位物理

學(xué)家所做的貢獻(xiàn)的敘述中，正確的是（）

A.亞里士多德認(rèn)為較重物體與較輕物體下落得一樣快

B.伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)不需要力維持

C.笛卡兒認(rèn)為如果物體受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一方向運(yùn)動(dòng)下去

D.牛頓認(rèn)為力不僅可以維持物體的運(yùn)動(dòng)，而且可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

2.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法中正確的是（）

A.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B.物體只要運(yùn)動(dòng)就需要力的作用

C.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

D.物體受到力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變

3.在研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)，伽利略提出了著名的理想實(shí)驗(yàn)，示意圖如圖所示。伽利略提出該

理想實(shí)驗(yàn)是為了說明（）

A.物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持

B.力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

C.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生慣性

D.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

4.如圖所示為伽利略設(shè)計(jì)的斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略理想實(shí)驗(yàn)是將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起

來,能更深刻地反映自然規(guī)律。下面給出了伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的四個(gè)事件：

①減小斜面BC的傾角（圖中8C）,小球?qū)⑼ㄟ^較長(zhǎng)的路程，仍能到達(dá)原來的高度。

②由靜止釋放小球，小球沿斜面AB滾下,滾上另一斜面8C,如果有摩擦力，小球不能到達(dá)與原

來等高的C;若減小斜面的粗糙程度，小球到達(dá)另一斜面上的最高位置越來越接近C。

③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>

④繼續(xù)減小BC的傾角，最終使它水平，小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣纫恢边\(yùn)動(dòng)下去。對(duì)事件性

質(zhì)的判斷及排序，正確的是（）

A.事實(shí)②T推論①T事實(shí)③T推論④

B.事實(shí)②一推論③T事實(shí)①T推論④

C.事實(shí)②一推論①一推論③一推論④

D.事實(shí)②一推論③一推論①一推論④

5.關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（）

A.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義

B.牛頓第一定律是從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸綱總結(jié)出來的

C.牛頓第一定律表明，物體在任何狀態(tài)下都具有慣性

D.牛頓第一定律表明，外力的作用會(huì)改變物體的慣性

6.（多選）關(guān)于牛頓第一定律的理解，正確的是（）

A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

B.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變

C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)

D.飛跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊(cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)

7.關(guān)于慣性，下列說法正確的是（）

A.只有靜止的物體才具有慣性

B.物體的速度越大，則慣性越大

C.若物體所受的合力不為零，則物體沒有慣性

D.若兩物體質(zhì)量相等，則它們的慣性相同

8.如圖所示,勻速行駛的灑水車在不斷灑水作業(yè)，下列說法正確的是（）

A.灑水車（含車內(nèi)的水）的慣性不變

B.灑水車（含車內(nèi)的水）的慣性變大

C.以灑水車為參考系,樹木靜止不動(dòng)

D.以灑水車為參考系,樹木勻速運(yùn)動(dòng)

9.中國(guó)古代科技取得了輝煌的成就，在很多方面走在世界前列。例如春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，墨家的代

表人物墨翟在《墨經(jīng)》中，就已對(duì)力做了比較科學(xué)的闡述:“力，刑（形）之所以奮也這句話的

意思是:力能使物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，或使運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)得越來越快。下列說法中，與墨翟對(duì)

力的闡述最接近的是（）

A.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B.力是物體位移變化的原因

C.力是物體位置變化的原因

D.力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因

10.如圖所示，小明用水平方向的力推一木箱。小明發(fā)現(xiàn):用力推時(shí)，木箱才能運(yùn)動(dòng);撤去推力,

木箱便停下來。有四位同學(xué)對(duì)此過程發(fā)表了自己的看法，你認(rèn)為正確的是（）

A.木箱的運(yùn)動(dòng)需要力來維持

B.木箱由靜止到運(yùn)動(dòng)需要力的作用，由運(yùn)動(dòng)到靜止不需要力的作用

C.撤去推力,木箱停下來是木箱具有慣性的表現(xiàn)

D.撤去推力，木箱停下來是由于摩擦力的作用

參考答案

例題1.【答案】D

【解析】伽利略的斜面實(shí)臉證明了：如果物體不受外力作用，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速

度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)下去，所以只有D正確。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.【答案】B

【解析】理想實(shí)驗(yàn)在實(shí)際情況下是永遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)的，其條件永遠(yuǎn)是理想化的，選項(xiàng)B正

確；即使接觸面“相當(dāng)光滑”，也不會(huì)達(dá)到?jīng)]有摩擦力的程度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；利用氣墊導(dǎo)軌

不能實(shí)現(xiàn)“理想”的條件，仍然存在一定的阻力，只不過阻力很小而已,選項(xiàng)C錯(cuò)誤：力是

改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，并不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

例題2.【答案】B

【解析】由于劈形物體M各面均光滑，所以小球m在水平方向上不便力的作用，故小球m

在水平方向上將保持“靜止”狀態(tài)；小球m在豎直方向上受到重力及物體M的支持力作用，

當(dāng)劈形物體從靜止開始釋放后，小球在碰到斜面前在豎直方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也發(fā)生改變。故答

案應(yīng)選Bo

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2.【答案】B

【解析】牛頓第一定律說明一切物體都具有保持速度不變的性質(zhì)，故又叫慣性定律，故A

正確；牛頓第一定律是在實(shí)臉的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理概括出來的科學(xué)理論，而不是直接通過

實(shí)臉得出的，故B錯(cuò)誤：牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬

性，故C正確；牛頓第一定律告訴我們，一切物體都有保持原來速度不變的性質(zhì)，力不是

維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D正確。

例題3.【答案】(1)②③①④(2)B

【解析】

步驟②是理想實(shí)驗(yàn)的實(shí)臉基礎(chǔ)，屬于可靠的事實(shí)，在此基礎(chǔ)上利用承理，先得到小球不受

阻力作用將上升到原來釋放時(shí)的高度的推論，再設(shè)想減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這一斜

面上仍然要達(dá)到原來的高度，繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角直至第二個(gè)斜面成為水平面，得到

小球?qū)蛩龠\(yùn)動(dòng)的推論.所以正確的順序排列是②③?②是事實(shí)，①@?是推論.

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3.【答案】ABD

【解析】牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或

靜止?fàn)顟B(tài)，A、B正確；牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的

原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于摩

擦力的作用改變了木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；奔跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬?/p>

作用而改變了原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C錯(cuò)誤，D正確.

例題4.【答案】C

【解析】牛頓第一定律是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的，但無法用實(shí)驗(yàn)來

直接驗(yàn)證，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；理想實(shí)臉的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立相同，都是突出主

要因素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法，故選項(xiàng)C正確；物體靜止時(shí)不受外力或所

受合外力為零，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4.【答案】C

【解析】騎自行車的人，上坡前要緊著幾下是為了增大人和自行車整體的速度.慣性是物

體的固有屬性，只與物體本身質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況無關(guān)，故A、B、D

項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確.

醇堂細(xì)J評(píng)

1.【答案】B

【解析】亞里士多德認(rèn)為較重的物體比較輕的物體下落得快，故A錯(cuò)誤;伽利略理想斜面實(shí)

驗(yàn)說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故B正確;笛卡兒認(rèn)為如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作

用，那么它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)下去，故C錯(cuò)誤;牛頓提出牛頓第一定律,指出力

是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故D錯(cuò)誤。

2.【答案】C

【解析】力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故A、

B錯(cuò)誤,C正確;物體受到幾個(gè)力作用，若合力為零時(shí),相當(dāng)于不受力，根據(jù)牛頓第一定律可知物

體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，故D錯(cuò)誤。

3.【答案】A

【解析】亞里士多德認(rèn)為,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因;伽利略等人認(rèn)為,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)的原因。現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因的觀點(diǎn)是正確的,伽利略設(shè)計(jì)這

個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其目的是說明亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因''的結(jié)論是錯(cuò)誤的，物

體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故選Ao

4.【答案】D

【解析】先是事實(shí)情景:由靜止釋放小球，小球沿斜面AB滾下,滾上另一斜面8C,高度幾乎

與原來相同;根據(jù)以上事實(shí)推出:如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?，根?jù)這個(gè)推論，再進(jìn)

一步推出:減小斜面BC的傾角（圖中8C）小球?qū)⑼ㄟ^較長(zhǎng)的路程,仍能到達(dá)原來的高度，最后

得出繼續(xù)減小BC的傾角，最終使它水平,小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣纫恢边\(yùn)動(dòng)下去，即力不是

維持物體運(yùn)動(dòng)的原因;則對(duì)事件性質(zhì)的判斷及排序正確的是:事實(shí)②—推論③一推論①一推

論④。故選D。

5.【答案】C

【解析】雖然不受力作用的物體是不存在的，但牛頓第一定律給出了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)

規(guī)律，是整個(gè)牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)，是有意義的，故A錯(cuò)誤;牛頓第一定律是匕頓在伽利略等前人實(shí)

驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)邏輯推理得出的，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，但又不是完全通過實(shí)驗(yàn)得出的，故B錯(cuò)誤;

慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，即不論是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的物體都具有慣性，故