3.4牛顿第一定律（讲义）（解析版）

浙教版七年级下册第三章第4节牛顿第一定律【知识点分析】一.牛顿第一定律1.力与运动的认识：古希腊哲学家亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。而伽利略却认为，力不是维持物体运动的原因。2.伽利略的实验（左图）：3.探究阻力对小车运动的影响（右图）：(1)设计实验:取一辆小车，让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同，第一次在水平面上铺上毛巾，第二次换成棉布，第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。(2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。(3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下，水平面铺上毛巾，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下，水平面铺上棉布，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下，水平面铺上木板，观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。(4)实验结果:水平面的材料小车受到的阻力(大，较大，小)小车运动的距离(大，较大，小)毛巾大小棉布较大较大木板小大(5)探究结论:实验结果表明，水平面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越远，速度减小得越慢。(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力，它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。4.前人对力与运动的探究及成果伽利略认为：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变笛卡尔认为：如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动5.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。二.力与运动的关系1.物体在不受力或受平衡力时运动状态不改变2.当受力方向（现在理解为一个力）与运动方向一致时，物体做加速运动3..当受力方向（现在理解为一个力）与运动方向相反时，物体做减速运动4.当受力方向（现在理解为一个力）与运动方向不在同一条直线上，物体做曲线运动。三.惯性1.定义：我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性2.惯性是一切物体的属性，惯性大小只与物体的质量有关。3.与惯性有关的现象：刹车或撞车人向前倾，球飞出去继续向前。4.惯性的利用：通过甩动将水珠甩出，拍打衣服带走灰尘，用力使锤头贴紧。5.惯性的危害与防治：刹车时车速过快：导致撞车（需要保持车距）刹车过急：乘客前倾甚至飞出（系好安全带）转弯时车速过快：脱轨或侧翻（减速慢行）【例题分析】一、单选题1．如图所示的是探究阻力对物体运动影响的实验，下列说法中正确的是（）A．实验中运动的小车会停下来，说明力不是改变物体物体运动状态的原因，而是维持物体运动的原因B．小车在毛巾上阻力最大，速度减小得最快，滑行距离最短，但速度的变化量相同。C．由于小车受到惯性的作用，到达水平面后能继续向前运动D．依据该实验可推测，如果物体受到的阻力为零，它将保持静止或匀速直线运动状态【答案】B【解析】A．实验中运动的小车因为受到了阻力会停下来，其运动状态发生了改变，说明力能改变物体的运动状态，故A错误；B．由图可知，小车均在同一高度的斜面滑下，到达水平面的速度均相同，在水平面上停止运动时速度均为0，则小车在不同粗糙程度的水平面的速度变化量相同；由图可知，小车在毛巾上阻力最大，速度减小得最快，滑行距离最短，故B正确；C．惯性是物体的一种固有属性，不是一种力，不能说物体受到了惯性的作用，故C错误；D．依据该实验可推测，如果物体受到的阻力为零，它会保持原来的运动状态不变，即继续保持原来的速度做匀速直线运动，故D错误。2．如图，如果忽略一切阻力，原静止在光滑水平面上的大石头被一块小石头水平向左轻轻撞击后，下列关于大石头运动情况的描述正确的是（）A．大石头将始终保持静止状态B．大石头先运动然后停止运动C．大石头向左做匀速直线运动D．大石头向右做匀速直线运动【答案】C【解析】此题的前提是“忽略一切阻力”，因此，原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，其运动状态一定改变，即开始运动。又因为没有阻力的作用，所以大石头将做匀速直线运动，故C正确，ABD错误。3．如图所示，是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹，在无风、不计空气阻力的情况下，能正确反映飞机和三颗炸弹运动情况的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】飞机沿水平方向做匀速直线运动时，从飞机上先后投下三枚炸弹后，炸弹由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，在无风、不计空气阻力的情况下，三枚炸弹在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，炸弹受地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故三个炸弹下落时，在同一铅垂线上。4．如图所示实验中，将小铁球从斜面顶端由静止释放，观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁，再次将小铁球从斜面顶端由静止释放，观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是（）A．力的作用是相互的B．磁铁对小铁球没有作用力C．力可以改变小铁球的运动状态D.小铁球在桌面上继续运动是由于受到惯性力的作用【答案】C【解析】A．由甲、乙两图的实验对比可以说明的是力可以改变物体的运动状态，故A不符合题意；B.力的作用是相互的，磁铁对小铁球有吸引力，小铁球对磁铁也有吸引力，B不符合题意；C．对比甲、乙两图可发现小球的运动状态发生改变，这因为磁铁对小球产生吸引，正是磁铁对运动的小球产生侧向的磁力，使小球运动方向发生变化，故C符合题意；D．小铁球在桌面上继续运动是由于具有惯性，故D不符合题意。5．如果你在向前直线行驶的火车（汽车或轮船）里做一小实验，如图所示，让手中的物块自由下落，那么物块将会落在（）A．正下方A处 B．偏向运动方向B处C．偏向运动反方向C处 D．以上三种情况均有可能【答案】D【解析】当汽车以做匀速直线运动的时候，物块在自由落下的过程中由于惯性还要保持原来的速度继续向前运动，因此相对于车厢而言是静止的，在自由下落的时候，仍然会落到物块正下方的A位置；当手中物块自由落下时，汽车突然加速，物块在自由落下的过程中，由于惯性，仍然保持原来的速度继续向前运动，而汽车以较大的速度向前运动，因此物块将落在原处正下方后的C点；当手中物块自由落下时，汽车突然减速，物块在自由落下的过程中，由于惯性，仍保持原来较大的速度向前运动，而汽车以较小的速度向前运动，因此物块将落在原处正下方前的B点。所以三种情况都有可能。故ABC不符合题意，D符合题意。6．如图是璧山中学“正心”体育文化节运动场上看到的一些场景。下列分析正确的是（）A．甲图中运动员到终点后不能立即停下来，是因为受到惯性的作用B．乙图中运动员静止在水平地面时，地面对他的支持力和他的重力是一对平衡力C．丙图运动员跳远时需要助跑起跳，是因为速度越大，惯性越大D．丁图拔河比赛中，赢的一方比输的一方拉力大【答案】B【解析】A.惯性是物体的一种固有属性，不是一种力，不能说受到了惯性的作用，A错误；B．乙图中运动员静止在水平地面时，处于平衡状态，地面对他的支持力和他的重力都作用在运动员身上，二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，二力是一对平衡力，故B正确；C．惯性是物体的一种固有属性，只与物体本身的质量有关，与物体的运动速度无关，故C错误；D．丁图拔河比赛中，由于力的作用的相互性，取胜一方对绳子的拉力等于失败一方对绳子的拉力，失败一方是由于受到地面的摩擦力小于拉力而造成的，故D错误。7.发球，是网球最基本的一个技术。其基本过程是：左手以拇指、食指、中指三指格球平稳托起（图1），随即稳稳地竖直向上用力将球抛出，身体重心还有个后靠至后脚再前移至前脚，同时髋部前顶、展背呈“背弓”状，然后反弹背弓并发力挥拍（图2），当球从空中最高点往下落时，后摆球拍但人的身体随之后展呈“弓”状，作好击球准备（图3），当球下落至合适高度时，人快速用力挥动球拍迅速击球（挥观察：球和球拍同时发生了形变）（图4），球即以迅雷不及掩耳之势向对方…图2中的球脱离手后仍然能在空中继续上升，是因为（）A．球受到手向上的抛力B．手对球的力大于球的重力C．球有惯性，仍要保持原来的运动状态D．手对球在持续地做功【答案】C【解析】ABD．球脱离手后，手对球没有力的作用，手对球不做功，故ABD不符合题意；C．球离开手后由于球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，能在空中继续上升，故C符合题意。8．如图所示，为小刚踢出去的足球的运动过程，下列说法正确的是（）A．足球离开脚后继续向前运动是因为受到惯性的作用B．若足球在最高点时，一切外力同时消失，足球将会静止C．脚踢球时，脚对球的力和球的重力是一对平衡力D．足球在水平面上滚动最终静止，是因为受到阻力的作用【答案】D【解析】A．足球离开脚后继续向前运动是由于惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；B．若足球在最高点时，水平方向上有速度，一切外力同时消失，足球将做匀速直线运动，故B错误；C．脚踢球时，脚对球的力和球的重力不在同一直线上，大小也不一定相等，不是一对平衡力，故C错误；D．足球在水平面上滚动最终静止，是因为受到地面给它的阻力的作用，故D正确。9．如图，一木块立在光滑的平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动。当小车突然加速，车上的木块将（）A．与小车一起加速运动B．向左滑出小车，落地后向右倾C．向左倾倒在小车上D．向左滑出小车，落地后向左倾倒【答案】B【解析】车加速前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，并且木块和小车具有共同的速度，当小车突然加速时，由于木块在光滑的接触面上，不受摩擦力的作用，因此木块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动，所以相对于小车向左水平滑出；落地后，下部受到地面向左的摩擦力作用，上部由于惯性继续向右运动，所以落地后向右倾倒；故B符合题意，ACD不符合题意。10.如图所示是同学们探究“物体不受力时的运动”的实验情景，下列有关说法不正确的是（）A．要保证每次实验小车从斜面的同一位置由静止滑下B．实验顺序不要颠倒，否则不利于推断物体不受力时的运动情况C．正确实验的情况下，会发现小车在水平面上运动得越来越远D．实验能证明运动物体不受力时，将以恒定不变的速度永远运动下去【答案】D【解析】A．实验中，我们让小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑，目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，便于比较，故A正确，A不符合题意；B．图中接触面逐渐变光滑，滑动摩擦力逐渐变小，小车滑行逐渐变远，所以图中实验顺序设计的目的是使小车受到的阻力越来越小，小车运动的距离越来越远，便于进一步实验推理，从而探究小车不受力时的运动情况，所以实验顺序不要颠倒，故B正确，B不符合题意；C．在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动得越远，速度减小得越慢，可得出的初步结论是：运动的小车在水平面受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远，故C正确，C不符合题意；D．没有不受力的物体，在探究阻力对物体的运动的影响时，推理出物体不受力时将以恒定不变的速度永远动下去，采用了实验推理法，故D错误，D符合题意。11.如图所示，一氢气球吊着一物体以1m/s的速度匀速竖直上升，在上升过程中，吊物体的绳子突然断了，假如此时物体受到的所有外力全部消失，则在绳子断开后物体，物体会（）A．立即匀速下落B．立即下落，且速度越来越快C．继续以1m/s的速度匀速上升D．先以1m/s的速度上升一段距离后下落，下落时速度越来越快【答案】C【解析】物体原来是向上匀速运动的，突然所有外力都消失，物体将保持原来向上的运动状态，以1m/s的速度继续向上做匀速直线运动。故C符合题意，ABD不符合题意。12．正在做圆周运动的物体，假设它所受的一切外力同时消失，则它将做（）A．匀速直线运动 B．匀速圆周运动C．减速直线运动 D．减速圆周运动【答案】A【解析】根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动。物体原来是做圆周运动，当外力突然消失，物体将保持原来的速度做匀速直线运动，故A符合题意，BCD不符合题意。13．滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（）A．小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力B．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力C．小雪对滑雪板的压力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力D．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因【答案】C【解析】A.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力方向都向下，不是一对平衡力，A错误；B．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力，小雪在斜面上滑雪，二力大小不相等，方向不相反，不是一对相互作用力，故B错误；C．小雪对滑雪板的压力与滑雪板对小雪的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在不同物体上，因此是一对相互作用力，故C正确；D．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，受到力的作用，运动状态改变，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故D错误。14．如图，玻璃水箱中有一个气泡和一块石头，本来都处于静止状态，现在用水平向右的外力猛推水箱，则水箱加速时，气泡和石头相对于水箱（）A．气泡和石头都向左运动B．气泡和石头都向右运动C．气泡向左运动，石头向右运动D．气泡向右运动，石头向左运动【答案】D【解析】当玻璃水箱由静止开始向右沿水平方向运动时，玻璃水箱的水由于惯性，仍然要保持原来的静止状态，使水涌向水箱的左端，则气泡相对于水箱向右运动；石头具有惯性，仍然要保持原来的静止状态，相对水箱来说石头向左运动。故ABC不符合题意，D符合题意。15．射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：其中说法正确的是（）①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态②弓弦对箭施加了力，同时箭对弓弦也施加了力③箭在惯性作用下仍能继续飞行④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态A．只有①② B．只有①③C．只有③④ D．只有①②③【答案】A【解析】①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故①正确；②由于物体间力的作用是相互的，所以，弓弦对箭施加了力，同时箭对弓弦也施加了力，故②正确；③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故③错误；④在空中飞行的箭若不受任何力作用，由牛顿第一定律可知，箭将做匀速直线运动，故④错误，综上A正确，BCD错误。16．如图所示，学生在体育课上击打排球时的情景，下列说法正确的（）A．球垫起后，上升到最高点时，处于平衡状态B．球垫起后，能继续向上运动，是因为球始终受到向上的力作用C．球下落过程速度越来越大，说明球受到的惯性越来越大D．垫球时，手感觉疼，说明球与手之间的作用力是相互的【答案】D【解析】A．球上升到最高点时，速度为零，处于瞬间的静止，但是由于受重力的作用会向下落，因此此时不是平衡状态，故A错误；B．球在空中继续向上运动，是由于球具有惯性，此时球没有受到向上的力作用，故B错误；C．球下落过程速度越来越大，是由于重力势能转化成动能的缘故，质量不变，惯性不变，故C错误；D．垫球时，手感觉疼，有力作用在手上，是球对手有力的作用，说明球与手之间的作用力是相互的，故D正确。17．如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮在水平面上做匀速圆周运动，则橡皮在做匀速圆周运动过程中，下列说法正确的是（）A．橡皮只受重力作用B．橡皮运动状态没有发生改变C．橡皮一定受不平衡力的作用D．橡皮能保持匀速圆周运动是因为它具有惯性（由于匀速圆周运动而没有惯性）【答案】C【解析】A．橡皮受到重力、拉力的共同作用，故A错误；B．物体在做匀速圆周运动的过程中，虽然运动的速度在大小上是没有发生改变的，但是运动的方向却发生了改变，所以运动状态发生了改变，故B错误；C．橡皮在做匀速圆周运动过程中，运动方向时刻发生了变化，物体的运动状态发生了改变，说明受到的力不是平衡力，故C正确；D．任何物体都有惯性，惯性与物体的运动状态无关，故D错误。18．如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动。假设在运动过程中摩擦力突然消失，物体将（）A．立即停止运动B．向右沿水平方向做加速直线运动C．向右沿水平方向做减速直线运动D．向右沿水平方向做匀速直线运动【答案】D【解析】假设在运动过程中摩擦力消失，根据牛顿第一定律得，物体在水平方向上不受外力作用，物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。因为物体原来是向右运动，当摩擦力突然消失，物体仍然保持原来的运动状态，所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动，故ABC不符合题意，D符合题意。19．如图所示，穿着旱冰鞋的小红用力推墙，她由静止开始向后退。这个过程中（）A．墙对小红的作用力是因为墙发生了形变B．小红对墙的作用力改变了她的运动状态C．小红运动的越来越慢她的惯性越来越小D．小红继续向后运动是因为她受到墙的力【答案】A【解析】A．墙对小红的作用力是因为墙发生了形变而产生的弹力，故A符合题意；B．墙对小红的作用力，改变了小红的运动状态，故B不符合题意；C．小红运动的越来越慢，是因为摩擦力改变了小红的运动状态，小红的质量不变，惯性不变，故C不符合题意；D．小红继续向后运动是因为她具有惯性，故D不符合题意。20．下列事例中利用惯性的一组是（）①火车进站前，撤去动力，仍能进站②汽车行驶时，司机系着安全带③上岸后的鸭子，振动翅膀，把身上的水抖掉④用力拍打被子，使被子上的灰尘落下。A．②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④【答案】B【解析】①火车进站前，撤去动力，由于惯性保持原来的运动状态，故仍能进站，故是利用惯性；②汽车突然刹车或与前车相撞时，人具有惯性，会保持原来的运动状态向前运动，有可能撞到车窗而受伤，故为了防止这种现象，人要系安全带，为防止惯性产生危害，而非应用；③鸭子抖动翅膀，翅膀运动，水由于惯性保持静止，而被抖掉，故是利用惯性；④拍打被子时，被子运动，而尘土由于惯性保持原来的静止状态，故和衣服脱离，是利用惯性；综上所述，利用惯性的是①③④，故B符合题意；ACD不符合题意。21．用频闪照相机拍摄小球在同一平面内运动的不同轨迹，如图所示。其中小球运状态不变的是（）A．B．C． D．【答案】B【解析】A．从图中可以看到，小球的运动轨迹是曲线，运动方向在不停变化，小球运动状态在变化，故A不符合题意；B．从图中可以看到，小球的运动轨迹是直线，速度和运动方向都不变，小球运动状态不变，故B符合题意；C．从图中可以看到，小球的运动轨迹是一个圆，运动方向在变化，小球运动状态在变化，故C不符合题意；D．从图中可以看到，小球的运动轨迹是直线，方向不变，但速度大小在变化，小球运动状态在变化，故D不符合题意。22．关于惯性下列说法正确的是（）A．蹬地后人和滑板车一起向前运动是因为后人和滑板车受到惯性作用 B．安全带能减小因惯性对乘客造成的伤害C．快速击打棋子可以增大棋子的惯性 D．撞击锤柄下端紧固锤头是利用了锤柄的惯性【答案】B【解析】A．蹬地后人和滑板车一起向前运动是因为人和滑板车有惯性，故A错误；B．系安全带，是为了减小因为惯性带来的伤害，故B正确；C．惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，快速击打棋子，棋子的惯性不变，故C错误；D．紧固锤头时撞击锤柄的下端松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性，而不是锤柄的惯性，故D错误。23．有两个鸡蛋，一生一熟，先让它们在光滑的水平桌面上以同样的速度转动起来，然后用手按住并迅速把手拿开，则（）A．生鸡蛋立即停止转动，熟鸡蛋还转了一会儿才停止B．熟鸡蛋立即停止转动，生鸡蛋又转了一会儿才停止C．两个鸡蛋都立即停止转动D．两个鸡蛋又都转了一会儿，然后同时停止【答案】B【解析】生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分，用手按住时，蛋壳受力停下来，而蛋液由于具有惯性，要保持原来运动的状态，从而给蛋壳一个动力，所以又转了一会儿才停止；熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体，用手按住时，蛋壳和蛋液都受力立即停下来，故B符合题意，ACD不符合题意。24．一张物理试卷静止的放在水平桌面上，下列说法正确的是（）A．因为受到摩