【物理】2019届一轮复习人教版牛顿第一定律的理解和应用学案

【物理】2019届一轮复习人教版牛顿第一定律的理解和应用学案

专题01 牛顿第一定律的理解和应用 重难讲练 ‎1．对惯性的理解 ‎(1)惯性是物体的固有属性，惯性不是—种力．‎ ‎(2)任何物体在任何情况下(不管是否受力，不管是否运动或怎样运动)都具有惯性．‎ ‎(3)惯性的大小只由物体的质量决定，与其他因素无关，切勿认为物体的速度越大，惯性越大．‎ ‎(4)惯性与惯性定律不同．惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律．‎ ‎2.惯性的两种表现形式 ‎(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。‎ ‎(2)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。‎ ‎3．对牛顿第一定律的理解 ‎(1)明确了惯性的概念 牛顿第一定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，提示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律．‎ ‎(2)揭示了力和运动的关系 牛顿第一定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实质上是揭示了力和运动的关系，即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．‎ ‎(3)反映了物体不受外力时的运动状态 匀速直线运动或静止(即原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静止)．不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义．‎ ‎4. 牛顿第一定律的应用技巧 ‎ ‎(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯。‎ ‎(2)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况。‎ ‎【典例1】下列说法正确的是(　　)‎ A.运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的，但它的惯性却不随位置的变化而变化 C.一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球运动过程中受到了向上的推力 D.物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小 ‎【答案】　BD ‎【解析】　惯性是物体本身的固有属性，其大小只与物体的质量大小有关，与物体的受力及运动情况无关，故选项B、D正确；速度大的汽车要停下来时，速度变化大，由Δv＝at可知需要的时间长，惯性未变，故选项A错误；小球上抛时是由于惯性向上运动，并未受到向上的推力，故选项C错误。‎ ‎【典例2】关于牛顿第一定律的理解正确的是(　　)‎ 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.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果 D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 ‎【答案】　ABD ‎【跟踪训练】‎ ‎1. 我国道路安全交通法规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带，因刹车时汽车会很快停下来，而人还要继续向前运动，此时安全带对人施加向后的拉力，保障人的安全，在这一过程中(　　)‎ A.人和汽车都具有惯性 B.人和汽车都没有惯性 C.人具有惯性，汽车没有惯性 D.汽车具有惯性，人没有惯性 ‎【答案】　A ‎【解析】　由牛顿第一定律可知，任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故选项A正确。‎ ‎2.下列说法正确的是(　　)‎ A.在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大 B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的 C.在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球具有惯性 D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的 ‎【答案】　D ‎【解析】　惯性是物体的固有属性，质量是其唯一量度，选项A错误；牛顿第一定律是牛顿在伽利略理想斜面实验的基础上，加上逻辑推理得出的规律，选项B错误；小球在粗糙水平面上受到摩擦力是小球停下来的原因，选项C错误；物体可以做加速度逐渐减小的加速运动，选项D正确。‎ ‎3.一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图(　　)‎ ‎【答案】　A ‎【解析】　当火车向右做匀减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动，则只有图A所示的情形符合要求，故选项A正确。‎ ‎4. 关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是(　　)‎ A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B．牛顿第一定律就是惯性 C．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性 D．运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用 ‎【答案】　ACD ‎5. 如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　)‎ A.铁球向左，乒乓球向右 B.铁球向右，乒乓球向左 C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右 ‎【答案】　A ‎【解析】　小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态，由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动。同理，由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对向右运动。 ‎ ‎6．下列关于利用惯性和防止惯性不利影响的事例中，正确说法的是 A． 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 B． 运动员冲到终点后，还要向前跑一段距离才能停下来，说明速度大的物体惯性大 C． 地球由西向东转，我们向上跳起后，由于惯性，还会落到原地 D． 为了减小运动物体的惯性，坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带 ‎【答案】C ‎【解析】A、B、惯性是物体的固有属性，大小只跟质量有关，跟其他任何因数没有关系，故A、B错误；C、人具有惯性，会随着地球一起由西向东转，所以跳起后还会落到原地，故C正确；D、驾驶员系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤，不是为了减小惯性，故D错误。故选C。‎ ‎7．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球 拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（ ） ‎ A． 在B点保持静止 B． 沿BE方向运动 C． 沿BC方向运动 D． 沿BD方向运动 ‎【答案】B 模拟提升 ‎1．（2019届浙江省温州九校高三上10月第一次联考）‎ 牛顿是最有影响的 学家，他是经典力学基础牛顿运动定律的建立者，是过去一千多年中最杰出的 学巨人之一。下列说法中正确的是（ ）‎ A． 牛顿利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动 B． 牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力 C． 牛顿利用扭秤最先测出了引力常量 D． 为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位 ‎【答案】B ‎【解析】A项：伽利略利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动，故A错误；‎ B项：牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力，故B正确；‎ C项：卡文迪许利用扭秤最先测出了引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C错误；‎ D项：力的单位牛顿并不是基本单位，故D错误。‎ 故应选B。‎ ‎2．（2019届宁夏育才中学高三上月考）‎ 下列说法正确的是（ ）‎ A． 物体不受外力作用时一定处于静止状态或匀速直线运动状态 B． 在水平面上滑动的木块最终停下来，是没有外力维持木块运动的结果 C． 惯性就是物体抵抗运动状态变化的性质，运动的物体惯性大，静止的物体惯性小 D． 做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性 ‎【答案】A ‎ 3．（2019届云南省红河黄冈实验学校高三上9月月考）‎ 关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的（　　）‎ A． 高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大 B． 在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 C． 两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同 D． 用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大 ‎【答案】C ‎【解析】（1）惯性大小取决于物体的质量大小，与其运动的速度无关，故A错误；‎ ‎（2）同一个物体在月球上和在地球上质量相同，则惯性相同，故B错误；‎ ‎（3）惯性大小取决于物体的质量大小，两个物体质量相同，惯性就相同，故C正确；‎ ‎（4）物体的惯性只与质量有关系，与推力无关，故D错误；‎ 故本题正确答案选C。‎ ‎4．（2019届江苏省清江中学高三第一次月考）‎ 伽利略的理想斜面实验证明了 A． 物体不受外力作用时总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 B． 物体不受力作用时，一定处于静止状态 C． 要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就会停止运动 D． 要使物体保持静止就必须有力的作用，没有力的作用物体就会运动 ‎【答案】A ‎【解析】A.符合伽利略理想实验的结论，故A正确；‎ 故选：A.‎ ‎5．（2019届湖北省黄冈市高三年级9月质量检测）‎ 下列关于牛顿第一定律的说法正确的是（ ）‎ A． 牛顿第一定律可以通过实验直接验证 B． 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C． 牛顿第一定律说明物体做何种运动与其受力无关 D． 牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持 ‎【答案】B ‎【解析】牛顿在归纳总结了伽利略、笛卡尔等 学家的结论的基础上得出了牛顿第一定律，牛顿第一定律不可以通过实验验证的。故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；牛顿第一定律说明物体做何种运动与其受力有关，选项C错误；牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，选项D错误；故选B.‎ ‎6．（2019届安徽省六安二中高三（上）开学测试）‎ 下列事例中，属于防止惯性不利影响的是　　‎ A． 用自行车后架带较大的重物时需要用绳子捆扎好 B． 在行驶的公共汽车上站立的乘客须用手握住把手 C． 坐在飞机上的乘客在飞机升空和着陆时需系好安全带 D． 松动的斧头，柄朝下在地上磕几下，便可使斧头与斧柄钉牢 ‎【答案】ABC ‎【解析】A、质量大的物体惯性大，所以用自行车后架带较大的重物时需要用绳子捆扎好，是防止惯性故A正确。‎ B、在行驶的公共汽车上站立的乘客须用手握住把手，防止由于惯性乘客在加速时向后滑动，刹车时向前倾倒，是防止惯性故B正确。‎ C、自坐在飞机上的乘客在飞机升空和着陆时需系好安全带，防止由于惯性给乘客带来伤害，是防止惯性故C正确。‎ D、汽车进站前一段距离司机就开始关闭动力系统，由于惯性，汽车还会继续向前运动，是利用惯性故D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎7．（2018云南省玉溪市易门一中高一下月考）‎ 在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外，谷还有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是(　　)‎ A． 小石子质量大，飞得最近 B． 草屑和瘪粒质量小，飞得最远 C． 草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近 D． 空气阻力作用使它们速度变化快慢不同 ‎【答案】D 故选D。‎ ‎8．（2018山东省寿光现代中学高二6月月考）‎ 伽利略的理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律，伽利略的斜面实验程序如下：‎ ‎(1)减小第二斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度；‎ ‎(2)两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滾上另一斜面；‎ ‎(3)如果没有摩擦，小球将上开到释放时的高度；‎ ‎(4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它为水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动，请按程序先后次序接列，并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论，下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)‎ A． 事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)‎ B． 事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)‎ C． 事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)‎ D． 事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据实验事实(2)得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即(3)，进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出(1)，继续减小角度，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续匀速运动，即(4)，故C正确，ABD错误。 ‎ ‎9．（2018云南省玉溪市第二中学高一下期末考试）‎ 关于惯性有下列说法，其中正确的是(　　)‎ A． 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B． 没有力的作用，物体只能处于静止状态 C． 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D． 运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，A正确；没有力的作用，物体可能做匀速直线运动，B错误；一切物体都有保持原来运动状态的性质，说明速度不变，不是指速率不变，C错误；运动物体如果没有受到力的作用，物体将保持原来的运动状态，即匀速直线运动，D正确．‎