初中物理人教版八年级下第八章运动和力第1节牛顿第一定律

第八章运动和力第1节牛顿第一定律一、牛顿第一定律（又叫惯性定律）1．牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持___________________。2．牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，它_________用实验来直接验证这一定律，但从定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律是力学基本定律之一。3．对定律的理解：（1）“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。（2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确定没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况（实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的）；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。（3）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持_________状态，原来运动的物体仍保持________________状态。（4）牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是_______物体运动的原因，而是使物体运动状态发生__________的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。（5）牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。（6）牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力（或受合力为零）时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。二、惯性1．定义：物体保持__________________不变的特性叫惯性。2．性质：惯性是物体本身固有的一种属性。__________物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的___________有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。3．对惯性的理解。（1）一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。（2）惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。（3）惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有__________，惯性的大小仅取决于物体的__________，质量大，惯性也大。4．防止惯性的现象：汽车安装安全气襄，汽车安装安全带利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩，拍打衣服可除尘5．解释现象：例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以…….重点一、阻力对物体运动的影响（1）2000年以前，古希腊思想家亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，伽利略通过理想实验说明：运动的物体如果不受其他物体的作用，其运动状态是不变的，而且将永远运动下去。（2）在做“阻力对物体运动的影响”实验时，每一次都要使小车从斜面的相同高度开始下滑，这样做的目的是使小车滑到斜面底端时速度相同。在粗糙的表面上，小车因为受到的阻力大，所以运动的距离短；表面越光滑，小车受到的阻力小，所以运动的距离长，越接近匀速直线运动；若表面光滑到没有阻力时，小车将保持匀速直线运动状态，永远地运动下去。解读：在做“阻力对物体运动的影响”实验时，一共做了三次实验，让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变越慢，也就是小车滑行距离越远的结论。实验时必须保证其他实验条件相同，而只改变三次滑行表面的粗糙程度，让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下（控制变量法），是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度。阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现（转化法）。【例题1】在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃，让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示。（1）实验时小车每次都从斜面同一高度滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的________相同。（2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最__________，这说明小车受到的阻力越___________，速度减小得越慢。（3）根据这个实验进行推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持________________________。参考答案：（1）速度（2）长小（3）匀速直线运动试题解析：（1）本实验是探究阻力对物体运动的影响，实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的速度相同，便于比较研究。（2）由图可知，小车在玻璃板上滑行的距离是最长的，我们知道在玻璃板上小车所受阻力最小，速度减小得最慢。（3）根据这个实验可以推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），小车将会以原来的速度一直运动下去，即做匀速直线运动。易错点拨：解决此类问题时，必须牢牢把握实验目的，特别是得出结论时，必须是对实验目的回答。二、牛顿第一定律（1）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。（2）牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上，通过科学推理概括出来的，该定律不能用实验直接证明。解读：牛顿第一定律揭示出：没有力的作用，物体仍可以运动（匀速直线运动），运动不需要力来维持。力是改变物体运动的原因，不是维持物体运动的原因。牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的，但推理过程是正确的。当物体不受力时，原来静止的物体将保持静止状态；原来运动的物体都会保持原来的速度做匀速直线运动。【例题2】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是A．牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，因此不能肯定这个定律是否正确C．牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过分析推理而获得的D．物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做牛顿第一定律参考答案：C试题解析：牛顿第一定律成立的条件是不受任何力的作用，这是一种理想情况，无法用实验证明，故A选项错误；该定律虽然不能用实验直接验证，但得出的一切推论都经受住了实践的检验，是人们公认的力学基本定律之一，故B选项错误；牛顿第一定律是物体在不受任何力作用时遵循的规律，而不是任何条件下都能成立的，故D选项错误。正确选项为C。三、惯性（1）定义：物体保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性。（2）性质：惯性是物体本身固有的一种属性，一切物体都具有惯性，一切物体指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量大或小，无论静止还是运动，无论受不受力都具有惯性。（3）惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的形状、是否受力、受力的大小、是否运动、运动的速度等因素无关。解读：惯性是物体本身所具有的性质，是物体固有的属性，这种性质不随外界条件及运动状态的改变而改变，即一切物体都有惯性，不论物体处于什么状态，静止的还是运动的，受力还是不受力都具有惯性。惯性不是力，力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必定有两个物体存在联系，而某物体的惯性与其他的物体没有任何的关系，是物体本身具有的一种性质，不能说物体受到惯性的作用。【例题3】关于物体的惯性，下列说法正确的是A．足球在静止时没有惯性，运动时才具有惯性B．跳高运动员起跳前要助跑，是为了获得惯性C．赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越大惯性越大D．百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性参考答案：D四、惯性的利用与防止（1）在日常生活中我们会见到许许多多与惯性有关的现象。如斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击石头或树墩，斧头由于惯性向下运动；坐在汽车中的乘客，在汽车突然启动时会向后倒，汽车突然停下时会向前倾等。（2）在这些与惯性有关的现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止它对我们造成的危害，有的对我们有利，我们可以加以利用。防止惯性的现象：汽车安装安全带和安全气囊，防止汽车突然停车时，人由于惯性向前运动而造成对人的伤害。利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩、拍打衣服可除尘。【例题4】城市高架桥发生堵车现象，大多是因为两部同向行驶的汽车发生“追尾”造成的。如图所示，汽车B刹车后由于__________撞到汽车A；“追尾”碰撞的一瞬间，B汽车对A汽车的撞击力__________（选填“大于”“小于”或“等于”）A汽车对B汽车的力，此时对汽车A中的司机起保护作用的是__________（选填“安全气囊”或“汽车头枕”）。参考答案：惯性等于汽车头枕试题解析：一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性，汽车B刹车后由于惯性仍撞到汽车A；由于力的作用是相互的，“追尾”碰撞的一瞬间，B汽车对A汽车的撞击力等于A汽车对B汽车的力；在车辆发生追尾时，人体由于惯性会向后倒，此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部。训练基础1．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因“的物理学家是A．阿基米德B．牛顿C．伽力略D．以上三个都不是2．小明在体育课上练习垫排球，当排球竖直上升到最高处时，若所有外力都消失，则排球将A．一直上升B．掉落下来C．先上升后下降D．保持静止3．一天，下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了，列车进站过程中，他发现水面的形状是图中的A．B．C．D．4．下列交通提示用语中，与惯性无关的是A．保持车距B．靠右行驶C．车辆转弯，请拉好扶手D．雨天路滑，请减速慢行5．坐在车内的乘客发觉，原来静止在水平桌面上的小球突然向车头方向运动，这说明A．车速越来越大B．车速越来越小C．车速不变D．与车速的变化无关6．下列现象中，能利用惯性来解释的是A．搬运笨重货物时，在地面铺几根圆木就容易移动了B．用手将乒乓球按入水中，放开手后，乒乓球迅速上浮C．汽车行驶时要保持车距，防止刹车时造成的追尾事故D．重物从高处下落时，越落越快7．投出的篮球能够继续在空中飞行，这是因为A．篮球受到运动员的推力作用B．篮球具有惯性C．篮球受到惯性的作用D．篮球的惯性大于空气阻力8．如图所示，把卡片放在杯口上面，再把光滑的扣子放在卡片上。用手指使劲弹一下卡片，卡片飞了出去，则扣子A．落入杯中B．和卡片一起飞出去C．飞出去，落在卡片前面D．向后飞出去9．小明正在观看足球比赛，他运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析，下列说法中正确的是A．空中飞行的足球，若它所受的力全部消失它将立即停止运动B．足球在空中飞行时受到重力和向前的推力C．足球在空中飞行过程中运动状态发生改变D．踢出去的足球能继续向前飞行是由于受到惯性10．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，然后，让小球以初速度v0从A点开始运动，不计摩擦和空气阻力，当小球刚摆到与A点等高的B点时，细线恰好断开，那么，小球将A．沿轨迹BC自由下落B．沿轨迹BD继续运动C．沿轨迹BE做匀速直线运动D．沿轨迹BF继续上摆11．如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置，下列有关此探究活动的设计和结论的各种表述，不正确的是A．每次实验时，应使小车从斜面的同一高度滑下B．运动的物体若不受阻力，将一直运动下去C．水平面越粗糙，小车在水平面上前进的距离越近D．由于惯性，小车到达粗糙的水平面后继续向前运动，摩擦力逐渐减小到零12．世界杯亚洲区男足预选赛，于大宝用头将球顶出后，足球继续向前运动是由于足球具有__________。忽略空气阻力，足球在空气中只受_________的作用（选填“重力”或“压力”）。13．停在站点的公共汽车突然起动时，乘客会向_________（选填“前”或“后”）倾倒。航天飞行器中处于失重状态的宇航员_________（选填“没有”或“有”）惯性。14．如图所示为河南省实验中学英才中学八年级篮球赛，某同学投出去的篮球还会继续向前运动是因为___________。请你写出这一物理知识在生活或生产中的应用__________________。15．如图所示，四个棋子叠在一起静止在水平桌面上，一名同学用力迅速击打最下面的那个棋子，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，这表明：________________。上面的棋子由于________要保持原来的静止状态，同时，这些棋子因为受到_________的作用，又落到桌子上。16．如图所示是从某交通宣传栏中拍到的照片。请你指出其中违背科学规律之处，并作出正确解释。17．学习了有关物理知识后，小明同学设计了一个免费周游世界的方案，他把方案画成了图。他的方案能实现吗?为什么?18．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃，让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示。（1）实验时小车每次都从斜面同一高度滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的________相同。（2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最__________，这说明小车受到的阻力越___________，速度减小得越慢。（3）根据这个实验进行推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持________________________。19．如图所示是某同学探究阻力对运动影响的实验方案，试根据探究方案回答下列问题：（1）让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使小车到达水平面时的_______相同；（2）小车在三个水平面上运动时，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离越_________。由此推断，当小车不受摩擦力作用时，将保持________________运动状态不变；（3）由这个实验可以推理得出的物理学基本定律是____________________。提高20．下列关于力的说法中，正确的是A．有受力物体不一定有施力物体B．力可以改变物体的速度大小C．匀速直线行驶的汽车没有受力D．力是物体产生运动的原因21．在2023年体育中考50米跑项目中，考生们冲过终点后不能马上停下来，是因为他们A．受到阻力B．受到重力C．受到压力D．具有惯性22．下列现象中不属于惯性现象的是A．用手拍打衣服上的灰尘，灰尘脱落B．锤头松了，将锤柄在地上撞几下，锤头套紧C．骑自行车时，为了减速捏刹车闸D．运动员用助跑跳远，会跳得更远23．日常生活中，惯性现象既有利也有弊。以下属于防止惯性造成伤害的是A．“抖”落衣服上的灰尘B．汽车限速行驶C．跳远运动员跳远时助跑D．洗衣机的脱水过程24．如图所示，当铁锤松动时，握住锤柄迅速向下撞击坚硬的桌面，锤头会紧紧地套在木柄上。用力越大，锤头被套得越紧，下列说法正确的是A．撞击后，锤柄由于惯性仍要保持静止，所以锤头被套紧B．撞击后，锤头由于惯性仍要保持运动，所以锤头被套紧C．用力越大，锤头向下运动越快，锤头的惯性越大D．锤柄的质量越大，实验效果越明显25．在学习牛顿第一定律，我们做了如图所示实验。下列叙述正确的是A．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑B．实验中运动的小车会停下来，说明力是维持物体运动的原因C．实验表明，小车受到的阻力越小，运动的距离越远D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律26．如图中，不计桌面和空气阻力，被细绳拴着的小球在水平面绕O点做圆周运动，在Q点时细绳断开，小球的运动轨迹变为QP虚线。则A．小球做圆周运动时不受力的作用B．小球做圆周运动时没有惯性C．小球在Q点的速度与P点的速度相同D．细绳断开后，小球做匀速直线运动是因为受到惯性的作用27．如图所示，弹簧左端固定于竖直墙面，在推力的作用下，物块A沿水平面向左移动至B处静止。推力撤消后，如果忽略一切阻力，物块A的运动是A．一直加速B．一直匀速C．先加速后匀速D．先加速后减速28．关于惯性，下面说法中正确的是A．物体静止时不容易推动，说明物体静止时比运动时惯性大B．物体在速度大时不容易停下来，说明物体在速度大时比速度小时惯性大C．物体受力越大，运动状态改变越快，说明物体受力大时比受力小时的惯性大D．一切物体无论处于什么状态都有惯性29．一氢气球吊着一个重物以1米/秒的速度匀速竖直上升，在上升的过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断开后，物体A．立即匀速下落B．立即下落，且速度越来越大C．由于惯性，物体以1米/秒的速度匀速上升D．先上升一段距离再下落，下落时速度越来越大30．下列关于生活中力学现象解释，说法正确的是A．拍打衣服，衣服上的灰尘会脱落，是因为灰尘受到了力的作用B．转动雨伞，伞上的雨水会被甩出，是因为雨水受到惯性力的作用C．短跑运动员在跑步时穿运动短裤和背心主要是为了减小阻力D．高速行驶的火车不容易停下来，是因为速度越大惯性越大31．公安交通管理部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带，万一发生碰撞时，使用安全带能A．对人体的运动起到缓冲作用B．减小汽车的惯性C．减小乘客的惯性D．增大乘客的惯性32．下列有关运动和力的关系说法正确的是A．物体的运动必须有力来维持B．力是改变物体运动状态的原因C．力是物体运动的原因D．力是保持物体静止的原因33．如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列分析正确的是A．若木块与小车的接触面粗糙，小车突然加速时木块将向右倾倒B．若木块与小车的接触面粗糙，木块随小车匀速直线运动时，木块受向右的摩擦力C．若木块与小车的接触面光滑，小车突然减速时木块将向右倾倒D．若木块与小车的接触面光滑，小车加速时木块仍保持向右匀速运动34．小强走路时被石头绊了一下，身体向前倾倒。对此情景合理的解释是：小强原来相对于地面是运动的，当他的________（选填“脚”或“上身”）运动状态突然改变时，他的_______（选填“脚”或“上身”）由于惯性仍然保持原来的运动状态。35．如图，汽车向右行驶过程中，小球突然向右摆动，说明汽车正在做_________（选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动。此时小球共受到________个力的作用（忽略空气阻力）。36．如图甲是一种新型拖把——“真好拖”，包括拖把与脱水装置，图乙是其结构图，在使用时只需将拖把浸湿，然后放在脱水槽中，用脚踩动跳板，脱水槽会转动，拖把上的水就会从小孔被甩到容器内。如果脚踩踏板时，脱水槽带动拖把转动，拖把上的水由于___________被甩入容器内，拖把的运动状态___________（选填“没有”或“发生”）改变。37．小刚同学放学回家的路上，脚被路边的石块绊了一下，向前倾倒，如图所示，请你用惯性的知识解释这一现象。38．许多交通事故造成的损失与伤害，是与物体具有惯性有关的。为了减少此类事故的发生，在公路交通管理中有许多要求和措施。就你所知，填写出任意一条。39．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，他进行了如下操作：a．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面项端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；c．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题：（1）以上操作中错误的一次是_________。使小车从斜面的顶端由静止滑下，是为了使小车在到达斜面底端时的速度_________。（2）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑动的小车，如果受到的阻力为零，它将做______________运动。40．在“探究运动和力的关系”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板小车受到的摩擦力大小大较大小小车运动的距离s/cm（1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处。（2）分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力越________，小车前进的距离就越________。（3）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做____________运动。可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体_____________的原因。中考题41．人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程，下面是三位不同时代科学家的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是A．①②③B．③①②C．②③①D．③②42．大游轮向东匀速直线行驶，小金面朝游轮前进方向，在游轮上的A位置竖直向上起跳，落下时的位置在（不计空气阻力）A．A位置的东侧B．A位置的西侧C．A位置D．以上三种情况都有可能43．下列生活现象中，属于利用惯性的是A．赛车在转弯时滑出赛道B．高速路上汽车要限速行驶C．人踩到西瓜皮上易滑倒D．跳远运动员跳远时要助跑44．公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上（如图），司机突然刹车时，杯中水有可能发生的情况是A．