《4.1牛顿第一定律》教学设计、导学案、同步练习

1/23《4.1牛顿第一定律》教学设计【教学目标】（一）知识与技能1．借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。2．理解牛顿第一定律及其意义。3．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度，会正确解释有关的惯性现象。（二）过程与方法让学生经历实验探究的过程，理解由真实实验推广到理想实验的科学思想，体会分析归纳、推理总结的思维方法。（三）情感、态度和价值观通过物理学史的简介，对学生进行严密的科学态度教育，让学生了解人类认识事物本质的曲折，培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。【教学重难点】教学重点：牛顿第一定律。教学难点：力和运动的关系，惯性。【教学过程】一、导入新课出示图片：推小车在实际生活中我们观察到一些现象：我们推车时，给车施加推力，车就运动，而且推力越大车运动越快；不给车推力，车就停止。出示图片：运动的汽车但有时我们又观察到：让车达到一定速度后，即使不再给车施力，车还会运动。那么力和运动有关系吗？今天我们一起来探讨这个问题。二、讲授新课（一）历史回顾1．古希腊哲学家亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用,物体就要静止下来。在探究运动原因的“侦探小说”里，这正是由明显的线索引出错误判断的案例，而且这个“错案”维持了很久。2．意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。出示图片：伽利略物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。（二）伽利略的理想实验出示图片：现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。出示动画：伽利略理想实验如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这个实验说明：力不是维持物体运动的原因。思考讨论：为什么说伽利略的实验是一个“理想实验”？第一：阻力不可能完全消除；第二：斜面也不可能做得无限长。所以，伽利略的实验是一个“理想实验”。说明：虽然这个实验无法实现，但是，伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法。伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。出示图片：法国科学家笛卡儿他认为，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。针对练习：1．关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（）A．完全是理想的，没有事实为基础的。B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的。C．没有事实为基础，只是理想推理。D．以上说法都不对。答案：B（三）牛顿第一定律在伽利略和笛卡儿工作的基础上，英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律：1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。（1）物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。（2）惯性不是外界强加给它的，是物体固有的，一切物体都具有惯性。2．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：（1）物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明力不是维持物体运动的原因。（2）外力的作用是迫使物体改变其运动状态，说明力是使物体运动状态改变的原因。思考1：牛顿第一定律可不可以直接用实验来验证？为什么？参考答案：牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，所以不能用实验来验证。思考2：什么时候可以看作不受力？并举例说明。当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力。（四）惯性与质量1．惯性的表现（1）在不受力的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态；出示视频：惯性现象（2）在受力条件下，惯性表现为阻止物体运动状态的改变。出示图片：推小车和汽车图片让大小不同的车由静止获得同样的速度，需要的力就不同，质量大的汽车需要的力大。出示图片：大小不同的沙袋让摆动的大沙袋停下来就比让摆动的小沙袋停下来费力得多。思考讨论：从牛顿第一定律得知，物体都要保持它们原有的匀速直线运动状态或静止状态。也可以说，它们都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性。那么，怎样描述惯性的大小呢？参考答案：不同物体维持其原有运动状态的“能力”不同，质量大的物体惯性大。描述物体惯性的物理量是它的质量。2．惯性与质量（1）质量是惯性大小的唯一量度。质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。（2）惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。（3）质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg。课堂练习1．物体具有保持原来状态或状态的性质，叫作惯性，物体惯性大小的唯一量度是物体的。答案：匀速直线运动；静止；质量。2．正在运动着的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它将（）A．立即停下来B．先慢下来，然后再停下来C．改变运动方向D．沿原来的运动方向做匀速直线运动答案：D3、下列说法正确的是（）A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C．惯性的大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故答案：C4．公交车辆有广播提示语：“车辆转弯，请抓好扶手”，是为了避免转弯时乘客（）A．向前倾倒B．向后倾倒C．向弯道的内侧倾倒D．向弯道的外侧倾倒答案：D5．一列火车减速进站，最后停在站台上。火车在减速过程中，下列说法正确的是（）A．火车的惯性越来越小B．火车的惯性一直不变C．火车停止时惯性为零D．火车的惯性不断增大答案：B拓展提高1．《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载。这个规定的实施是保障交通安全的有效措施之一。请你根据所学的物理知识，写出制定这一规定的两条科学依据：_______________。答案：物体的惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，遇到紧急的情况下操作更加困难；物体的质量大，则物体在相等的速度时的动能大，汽车的刹车片与车轮之间的最大摩擦力是一定的，汽车的动能越大则刹车的时间越长，位移越大，遇到紧急的情况刹车的距离更大，更容易引起交通事故。2．牙医建议每天早晚各刷一次牙能有效预防各种口腔疾病。生活中人们常常刷牙后，用力甩一甩牙刷后放回牙刷杯中。关于用力甩牙刷的分析正确的是（）A．用力甩牙刷使牙刷运动和停止，说明牙刷的运动状态要靠力来维持；B．刷毛间的水被甩出去是因为刷毛太细太光滑，没有摩擦力造成的；C．仅仅是个人习惯没有科学依据；D．甩牙刷时，在突然运动和突然停止瞬间，刷毛之间的水由于惯性继续运动，导致水、刷毛分离，有利于保持刷毛干燥，从而有利于口腔健康。答案：D三、课堂小结1．牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。2．力不是维持物体运动的原因而是使物体运动状态改变的原因。3．质量是物体惯性大小的唯一量度。四、板书设计（一）历史回顾1．亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。2．伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。（二）伽利略的理想实验实验+推理帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法（三）牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。（四）惯性与质量质量是惯性大小的唯一量度。质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。《4.1牛顿第一定律》导学案【学习目标】物理观念惯性的概念、运动状态的改变科学思维（1）牛顿第一定律；（2）理想实验的方法科学探究伽利略理想实验及推理方法科学态度与责任了解生活中的惯性现象，并解释常见的惯性现象【学习重难点】了解生活中的惯性现象，并解释常见的惯性现象【学习过程】一、知识纲要导引二、基础导学（一）理想实验的魅力（自学教材“理想实验的魅力”部分）1．亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要停止运动．2．伽利略的斜面实验：（1）理想实验过程①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面．②如果没有摩擦，小球将到达原来的高度．③如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长．④当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去．（2）实验结论：力不是维持物体运动的原因．3．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．（二）牛顿第一定律（自学教材“牛顿第一定律”部分）1．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．这就是牛顿第一定律（Newton'sfirstlaw）．2．惯性：物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性（inertia）．3．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因．（三）惯性与质量（自学教材第85页“惯性与质量”部分）1．惯性：不同质量的物体，惯性的大小是不一样的，也就是说，不同物体维持其原有运动状态的“能力”不同，质量大的物体惯性大．描述物体惯性的物理量是它的质量（mass）．2．质量：质量只有大小，没有方向，是标量．在国际单位制中质量的单位是千克，符号为kg．三、思考判断（1）亚里士多德认为物体的自然状态是静止，只有当它受到力的作用才会运动．（）（2）伽利略认为力不是维持物体运动的原因．（）（3）力不是使物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因．（）（4）速度大的物体不能很快停下来，是因为速度大时惯性也大．（）（5）物体的运动状态的改变指的是速度的改变．（）答案：（1）√（2）√（3）√（4）×（5）√思考与讨论从牛顿第一定律得知，物体都要保持它们原有的匀速直线运动状态或静止状态．也可以说，它们都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性．那么，怎样描述惯性的大小呢？问题解答：物体抵抗运动状态变化的“能力”与物体的质量有关，如小轿车比大货车启动时更容易提速；工厂的车床等一些机械，它们的质量很大，目的是增大惯性，使运动状态不易改变；又如战斗机在投入战斗前，为了提高其灵活性而抛掉副油箱．所以质量是惯性大小的量度．四、启迪思维，突破重点主题一：理想斜面实验及力与运动的关系问题探究探究点1：请阅读教材“理想实验的魅力”的内容，说说在研究力和运动的关系过程中三位代表人物的主要观点．提示：亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来．伽利略：力不是维持物体运动状态的原因．在水平面上运动的物体之所以会停下来，是受到摩擦阻力的缘故．笛卡儿：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向．探究点2：请同学们讨论回答：为什么说伽利略理想实验方法是科学的，结论是可靠的？提示：伽利略的理想斜面实验虽然是理想的实验，但它是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，从而揭示了正确的自然规律．,知识链接：运动的物体不一定受力，但物体的运动状态发生变化时一定受到了力的作用．探究总结1．历史上对力与运动关系的认识过程：代表人物对力与运动关系的看法亚里士多德力是维持物体运动的原因伽利略如果没有摩擦阻力，运动的物体将保持这个速度一直运动下去笛卡儿如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向2．伽利略的理想实验推论：力不是维持物体运动的原因，如果没有摩擦阻力，物体将一直运动下去．3．科学实验与理想实验的比较项目科学实验理想实验区别一种实践的活动，可以将设计通过物化过程而实现的实验一种思维的活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”联系“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想，而是建立在以实践为基础上的。在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入一层的抽象分析知识链接：伽利略理想实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法，在实验的基础上，进行理想化推理（也叫合理外推）。它标志着物理学的真正开端．典例示范例1：伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是说明（）A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B．如果没有摩擦，物体运动时速度不变C．维持物体做匀速直线运动并不需要力D．如果物体不受到力，就不会运动解析：伽利略的斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，选项A、B、D错误，C正确．答案：C知识链接：（1）运动不需要力来维持，光滑水平面上的物体，可以一直做匀速直线运动．（2）要使物体的速度改变，就必须有力的作用．区分“维持”与“改变”．训练1：（多选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是（）A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析：亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，A错；由伽利略理想斜面实验知，B对；由笛卡儿观点知，C对；由惯性定律知，D对．答案：BCD主题二：牛顿第一定律问题探究探究点2018年世界青年冰壶锦标赛B组比赛在芬兰洛赫亚落幕，中国男女队凭借出色发挥在决赛中战胜各自对手双双夺冠，如图甲所示是冰壶在冰面上的运动情景，如果摩擦阻力比较大，冰壶很快停下来．如图乙所示，一足球沿水平面滚动很远的距离停下．（1）图甲中的冰壶和图乙中的足球为什么会停下来？它说明了什么问题？（2）在问题（1）中，试猜想如果冰壶、足球不受外力作用将处于什么状态．（3）从（1）、（2）两个问题中，我们能得到什么结论？提示：（1）冰壶和足球停下来都是因为受到了地面的摩擦力的作用．这些现象说明力是改变物体运动状态的原因．（2）原来静止的物体，不受外力作用时，仍然静止；原来运动的物体，不受外力作用时将永远做匀速直线运动．（3）物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态．知识链接：牛顿第一定律关键词的理解探究总结1．对牛顿第一定律的理解（1）明确了惯性的概念：①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”，揭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．②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：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：①匀速直线运动或静止（原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静止）．②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．2．物体的运动状态变化有以下三种情况（1）速度的大小不变，只有方向改变．（2）速度的方向不变，只有大小改变．（3）速度的大小和方向都发生改变．知识链接：（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）惯性有维持物体原来运动状态的性质．典例示范例2：（多选）下列对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的作用时的运动规律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，是没有外力维持木块运动的结果D．奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态解析：A、B对：牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律，总保持匀速直线运动状态或静止状态不变．C错、D对：牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态；奔跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态．答案：ABD训练2：（多选）如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止，关于小球与列车的运动，下列说法正确的是（）A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动解析：可通过以下表格对各选项逐一分析选项过程分析结论A若小球向前滚动，可知小球的速度大于列车的速度，知列车的速度减小×B若小球向后滚动，可知列车的速度大于小球的速度，可知列车的速度增加，做加速运动√C磁悬浮列车急刹车时，小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相对磁悬浮列车向前滚动√D×答案：BC主题三：惯性问题探究探究点1：为何“秋风”可以“扫落叶”，却不能“扫汽车”？提示：因为汽车的质量大，运动状态难改变．探究点2：沪杭高铁的列车最高速度可达到400多千米每小时，是世界上跑得最快的火车．有人说火车的速度越大，惯性越大，刹车停止所需时间越长，刹车距离越大，你认为这种说法正确吗？提示：这种说法不正确．惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度，火车的质量不变，则惯性不变．由t＝eq\f(v,a)，x＝eq\f(v2,2a)可知，火车速度越大，则刹车时间和刹车距离越大．探究总结1．惯性的三个特点普遍性一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性相关性惯性仅与物体的质量有关，与受力或运动情况等无关唯一性质量是惯性大小的唯一量度2．惯性理解的两点注意及表现形式（1）惯性理解两注意①注意一个“一切”，即一切物体具有惯性；②注意一个“唯一”，即质量是惯性大小的“唯一”量度．（2）惯性的表现形式①在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的运动状态．②在物体受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．典例示范例3：关于物体的惯性，下述说法中正确的是（）A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性，因此可飘浮起来解析：A、D错：一切物体都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关．惯性是物体本身的一种属性，与外界因素（受力大小及所处环境）无关．B错：静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车质量大，惯性大，而不是因为静止的物体惯性大．C对：乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同力的作用下，运动状态容易改变．答案：C知识链接：一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关．训练3：关于惯性，下列说法正确的是（）A．质量相同的物体，惯性相同B．只有不受外力的物体才具有惯性C．“强弩之末，势不能穿鲁缟也”，这表明箭的惯性减小了D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上惯性小解析：惯性是物体的固有属性，大小与物体的质量有关，质量相同的物体，惯性相同，A项正确；惯性是物体的固有属性，所有物体都有惯性，与是否受力无关，B项错误；惯性是物体的固有属性，大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度的大小无关，C项错误；惯性是物体的固有属性，大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与其他任何因素无关，D项错误．答案：A达标检测1．关于伽利略的理想实验，以下说法中正确的是（）A．完全是理想的，没有事实为基础B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映了自然规律C．没有事实为基础，只是理想推理D．以上说法都不对解析：伽利略的理想实验是建立在可靠的事实基础之上的．以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．答案：B2．交通法规中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害（）A．车速太快B．车速太慢C．紧急刹车D．突然启动解析：小汽车车速太快或太慢时，只要速度不发生变化，人就不会向前冲或向后仰，所以不会使人受伤，故选项A、B不符合题意；当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人向前冲而受伤，故选项C符合题意；突然启动时，人会向后仰，有靠背支撑，安全带不起作用，故选项D不符合题意．答案：C3．如图所示，小明用水平方向的力推一木箱．小明发现：用力推时，木箱才能运动；撤去推力，木箱便停下来．有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是（）A．木箱的运动需要力来维持B．木箱由静止到运动需要力的作用，由运动到静止不需要力的作用C．撤去推力，木箱停下来是木箱具有惯性的表现D．撤去推力，木箱停下来是由于摩擦力的作用答案：D4．关于牛顿第一定律，以下说法错误的是（）A．牛顿第一定律又叫惯性定律B．牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论C．牛顿第一定律说明一切物体都有惯性D．牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态解析：牛顿第一定律又叫惯性定律，选项A正确；牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上，通过抽象推理总结出来的结论，选项B错误；牛顿第一定律说明一切物体都有惯性，选项C正确；牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态，选项D正确．答案：B5．如图所示，小车上竖直放置一个小木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车碰到挡板时，车上的木块向右倾倒．下列分析正确的是（）A．木块上部有惯性，下部没有惯性B．惯性使木块具有倾倒的性质C．小车碰到挡板时，木板上部受到了惯性力的作用而向前运动D．木块底部受到摩擦力很快停止运动，上部没有受摩擦力由于惯性要继续运动解析：惯性的大小与物体的运动状态无关，木块的上部与下部都有惯性，选项A错误；当小车碰到挡板后，由于惯性，木块具有保持原来的速度运动的性质，选项B错误；小车碰到挡板时，木块上部由于惯性才具有倾倒的性质，不能说受到了惯性力的作用而向前运动，选项C错误、选项D正确．答案：D6．下列利用惯性或防止惯性带来危害的实例中，属于防止惯性带来危害的是（）A．运动员跳远时，要奋力助跑B．弓箭手拉弓射箭时，离弦的箭会继续飞行C．驾驶员驾车行驶时，发现前方有障碍物要提前刹车D．飞机飞行中空投物品时，要在到达空投目标上方前投下解析：运动员跳远时，要奋力助跑，是利用人的惯性，选项A错误；弓箭手拉弓射箭时，离弦的箭会继续飞行是利用箭的惯性，选项B错误；驾驶员驾车行驶时，发现前方有障碍物要提前刹车，避免紧急刹车时人由于惯性而继续向前运动，发生交通事故，选项C正确；飞机空投物品是利用物品具有惯性保持继续向前运动的状态，从而顺利到达目的地，是利用惯性，选项D错误．答案：C《4.1牛顿第一定律》同步练习一、单项选择题1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小解析：选A.根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项从题目不能直接得出，所以选项A正确．2．围绕“力与运动”的关系的认识与研究人类经历了漫长的历史时期，下列叙述不符合历史事实的是()A．亚里士多德根据“用力推车，车子前进，停止用力，车子就停下来”这一现象，提出了力是维持物体运动的原因B．亚里士多德在分析“推车问题”时，只强调了推力，而忽视了摩擦力的作用，因而得到了错误的结论C．伽利略用自己设计的理想实验，观察到了没有摩擦力的作用时小球就可以以恒定的速度运动下去，从而推翻了力是维持物体运动的原因的错误结论D．伽利略的理想实验虽然是假想实验，无法完成，但由此得到的结论是可靠的解析：选C.围绕“力与运动”的关系的认识，由物理学史可知A、B两选项是正确的；在伽利略的实验中不可能真正观察到无摩擦力时小球以恒定速度做直线运动这一现象，故C选项错误；“理想实验”是人们假想的实验，但是由此推理得到的结论是可靠的，故D选项正确．3．关于牛顿第一定律的理解，下列说法中正确的是()A．物体受到的外力越大时惯性越小B．物体运动状态发生变化时必定受到外力的作用C．物体不受外力作用时一定处于静止状态D．在水平地面上滑动的物体最终要停下来，是因为没有外力来维持解析：选B.牛顿第一定律反映力是改变物体运动状态的原因，惯性是物体的运动状态保持不变的性质，是物体本身固有的属性，与物体的运动状态无关，与物体受力情况无关，故A错误；牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因——惯性，又揭示了运动状态改变的原因——力．运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用，故B正确；物体只有不受外力时，能处于静止状态或匀速直线运动状态，故C错误；在水平地面上滑动的物体最终要停下来，是因为有摩擦力改变了物体运动的状态，故D错误．4．关于物体的惯性，下列说法中正确的是()A．骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡B．子弹从枪膛中射出后，在空中飞行速度逐渐减小，因此惯性也减小C．宇航员在绕地球飞行的宇宙飞船中，可以“飘来飘去”，是因为他的惯性消失了D．做自由落体运动的小球，速度越来越大，但惯性不变解析：选D.惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，骑自行车的人质量没有改变，所以惯性不变，故A错误；子弹从枪膛中射出后质量不变，惯性不变，故B错误；宇航员在绕地球飞行的宇宙飞船中，可以“飘来飘去”，处于完全失重状态，有质量就有惯性，故C错误；做自由落体运动的小球，质量不变，惯性不变，故D正确．5．一天下着倾盆大雨，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(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的()解析：选C.列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，水面形状和选项C中一致．6．如图，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车向右做匀减速运动．则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况()解析：选D.开始时金属球、车厢及氢气球有向右的相同速度，突然刹车使车厢做减速运动时，由于金属球比车厢内同体积的空气质量大，惯性大，运动状态不易改变，相对车厢还是向右运动，因此B向右偏，故B、C错误；氢气球虽然有惯性因为氢气密度小，空气的密度大(惯性比气球大)，所以向前会撞到空气，力的作用是相互的，被空气向后推开，相对车厢向左运动，故A错误，D正确．7．我国已成为世界上高铁商业运营速度最快的国家．一乘客在一列匀加速直线行驶的“复兴号”车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球，则小球()A．在最高点对地速度最大B．在最高点对地速度为零C．抛出时车厢速度越大，落点位置离乘客越远D．落点位置与抛出时车厢的速度大小无关解析：选D.小球在空中运动时，其水平方向上的速度大小是不变的，而竖直方向上其运动速度是变化的，最高点竖直方向的速度为零，此时相对地速度最小，但不为零，故A、B错误；小球在空中运动时，其水平方向上的速度大小是不变的，列车做加速运动，相对位移为x＝v0t＋eq\f(1,2)at2－v0t＝eq\f(1,2)at2，与初速度无关，故D正确，C错误．8.如图所示，一个劈形物体A放在斜面上，A的各个表面光滑且上表面水平，在A的上表面上放置一个小球B，由静止释放A，则小球B在碰到斜面之前的运动轨迹是()A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线C．抛物线 D．双曲线解析：选B.小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而A的上表面又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能在竖直方向上有运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．二、多项选择题9.如图所示，重球系于绳DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是()A．在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断C．在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳先断D．在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳先断解析：选AC.在绳的A端缓慢增加拉力，重球受力如图所示，使得重球有足够的时间发生了微小的位移，以致CD绳的拉力FT2逐渐增大，这个过程进行缓慢，