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一、牛顿第一定理
二、惯性的理解
三、牛顿第一定理与惯性
实验装置
探究方式
__控制变量法__、__转换法__
操作说明
①实验中控制同一货车从同一斜面的同一高度由静止下降，其目的是使货车抵达水平面时的__初始速率__相同；
②实验中通过观察货车在水平面上__滑行距离__的长短来显示阻力对物体运动的影响
得出推论
水平面越光滑，货车运动的距离越__长__，这说明货车遭到的阻力越__小__，速率增大得越__慢__
进行推理
假如运动的物体不受力，它将__以恒定不变的速率永远运动下去(或永远做匀速直线运动)__
二牛顿第一定理
内容一切物体在没有遭到力的作用时，总保持__静止__状态或__匀速直线运动__状态，这就是知名的牛顿第一定理。
研究方式牛顿第一定理是在大量__经验事实__的基础上，通过进一步__推理__而__概括__下来的，并不是实验定理。
[点拨]对牛顿第一定理的理解：
(1)"一切"是说牛顿第一定理对于所有的物体普遍适用。
(2)"没有遭到力的作用"是指定律创立的条件，包括两种情况：一是理想状况，即物体确实没有遭到力的作用；二是物体所受各力的总疗效为零。
(3)对牛顿第一定理中的"或"字，我们可以理解为：物体不受力时，原先静止的物体将永远保持静止状态，原先运动的物体将永远做匀速直线运动。
三惯性
定义一切物体保持__原先运动状态__不变的性质称作惯性。
决定诱因惯性的大小只与物体的__质量__有关，质量大，物体的惯性就大，运动状态就不容易改变；与物体是否受力、是否运动、运动快慢、是否失重均无关。
应用惯性①跳远运动员要助跑；
②利用惯性紧固锤头；
③利用惯性消除衣服上的尘土。
避免惯性①汽车驾驶员必须使用安全带；
②车辆行驶时要保持一定的距离。
四惯性与惯性定理的区别
内容
惯性定理
惯性
创立条件
物体不受力的作用
惯性的存在是无条件的，一切物体在任何情况下都有惯性
本质
描述物体在不受力的条件下所遵守的运动规律
物体本身的一种属性
类型一阻力对物体运动的影响
例1设计实验如下：
①在水平桌面上架设一个斜面，在斜面的某一合适高度做记号A；②在桌面上铺上浴巾，让货车从A点由静止开始滑下，用刻度尺检测货车在浴巾上滑行的距离并记录在下边的表格中；③把浴巾换成麻布，重复②中的其余步骤；④最后除去麻布，再重复②中的其余步骤；⑤对实验所得数据进行剖析。
接触面
浴巾
麻布
木板
货车遭到的磨擦力大小
大
较大
小
货车运动的距离s/cm
18.30
26.83
(1)第三次实验中，货车在水平木板上滑行时的停止位置如图8－1－9所示，读出货车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处。
图8－1－9
(2)本实验是通过观察货车来推测货车的运动趋势的；让货车每次都从A点滑下，目的是。
(3)剖析表中内容可知：水平面越光滑，货车遭到的磨擦力越，货车前进的距离就越。
(4)通过对实验结果的推理可得：若接触面绝对光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，货车将仍然做运动，可见，力不是使物体运动的缘由，力是改变物体的缘由。
[答案](1)36.50
(2)在水平方向上运动的距离控制在水平面上的初速率一样
(3)小大
(4)匀速直线运动状态
[解析](1)由图可知，第三次实验中，货车在水平木板上滑行时的停止位置在35.75cm处，货车运动的距离是35.75cm。
(2)本实验是通过观察货车在水平方向上运动的距离来推测货车的运动趋势的。其间借助控制变量法，让同一货车从同样斜面的同一高度处滑下，目的是使货车三次抵达水平面的初速率相等。
(3)我们发觉货车在木板表面滑得最远，则水平面越光滑，货车遭到的磨擦阻力越小，货车运动的距离越远，速率降低得越慢。
(4)借助理想实验法和推理法，我们可以推测运动的物体在不受外力作用时，将永远匀速直线运动下去，这也说明：力是改变物体运动状态的诱因，而不是使物体运动的诱因。
类型二牛顿第一定理
例2小丽朋友通过探究学习，思索了一个问题：当自己荡吊床运动到右端最低点时，假如自己遭到的力全部消失，自己将会处于如何的运动状态呢？她做出了以下推测(如图8－1－10所示)，你觉得其中正确的是(图中的黑点表示小丽朋友)()
图8－1－10
[解析]A当小丽荡吊床运动到右端最低点时，其速率为零，所以小丽此刻处于静止状态，若此刻她遭到的力全部消失，依据牛顿第一定理的内容，她会仍保持静止状态。
[点拨]牛顿第一定理告诉我们：一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，直至有外力改变这些状态为止。牛顿第一定理是热学里的基本定理之一，它强调了力和运动的关系：力不是维持物体运动的缘由，而是改变物体运动状态的诱因；它同时也强调了一切物体都具有惯性。
如图8－1－11所示是小明自创的"大炮"示意图。当瓶内形成的二氧化碳增多时，瓶盖会水平往右冲出，若此时所有外力全部消失，瓶盖将()
图8－1－11
A．立刻沿竖直方向上落到地面上
B．向下运动
C.水平往右做匀速直线运动
D．立刻静止
[解析]C由牛顿第一定理可知，当物体不受外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，判定物体在外力消失时的运动状态是解题的关键。本题中，瓶盖水平往右冲出，处于运动状态，此时所有外力全部消失，依据牛顿第一定理可知，瓶盖将处于匀速直线运动状态，也就是水平往右做匀速直线运动。
类型三惯性及其应用
例3如图8－1－12所示的几种现象中，不是借助惯性的是()
图8－1－12
[解析]B短跑运动员助跑是为了起跳前使自己处于高速运动状态，起跳后，人因为惯性会跳得更远，所以选项A是借助惯性。司机系上安全带，是为了避免惯性带来的害处，而不是借助惯性，B符合题意。滑雪运动借助惯性往前滑行，故C选项是借助惯性。锤头和锤柄一起向上运动，当锤柄停止运动时牛顿第一定律原因，锤头因为惯性继续向上运动，就可以紧套在锤柄上，故D选项是借助惯性。
[知识警示]惯性是物体的一种属性，是物体固有的性质，而不是一种力。一切物体都具有惯性，质量是惯性大小惟一的量度，惯性的大小与物体的运动快慢无关，"物体运动越快，惯性越大"的观点是错误的。
知识点?探究"阻力对物体运动的影响"
1．按照实验事实和一定的理论推理阐明自然规律，是科学研究的重要方式。如图8－1－13所示，从斜面上同一高度下降的货车：①在铺有浴巾的水平面上，运动路程很短；②如果在没有磨擦的水平面上，将做匀速直线运动；③如果在较光滑的水平面上，运动路程很长；④在铺有麻布的水平面上，运动路程较短；⑤在水平平整的木板表面上，运动路程较长。则下边的判定和排列顺序正确的是()
图8－1－13
A．事实①④⑤，推测②③
B．事实①④⑤，推测③②
C．事实①②③，推测④⑤
D．事实①③②，推测⑤④
[答案]B
知识点?牛顿第一定理
2．得出牛顿第一定理的研究方式是()
A．只用推理B．只用实验
C．物理推论D．实验和推理
[解析]D由于现实生活中的物体总要遭到力的作用，所以牛顿第一定理不能直接由实验得出，它是在实验的基础上，进行推理而概括下来的。
3．依据牛顿第一定理可知()
A．物体若不受外力的作用，一定处于静止状态
B．物体的运动是借助力来维持的
C．运动的物体若除去外力作用，物体一定渐渐停出来
D．物体运动状态改变时，一定遭到外力的作用
[解析]D牛顿第一定理的内容是：一切物体在没有遭到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这一定理阐明了物体的运动规律，运动的物体若除去外力作用，物体将永远做匀速直线运动，只有遭到阻力就会渐渐停出来，其实，力是改变物体运动状态的缘由牛顿第一定律原因，即只要物体的运动状态发生改变，其一定是因为遭到力的作用，D正确。
知识点?惯性及其应用
4．如图8－1－14所示，当斧头松动时，松开锤柄迅速向上撞击坚硬的地面，锤头会紧紧地套在木柄上，这是由于锤柄撞击地面()
图8－1－14
A.锤头由运动变为静止，锤柄因为惯性仍要保持静止状态
B．锤头由运动变为静止，锤柄因为惯性仍要继续向上运动
C．锤柄由运动变为静止，锤头因为惯性仍要保持静止状态
D．锤柄由运动变为静止，锤头因为惯性仍要继续向上运动
[解析]D锤柄撞击地面，遭到地面对它的斥力，由运动变为静止，而锤头因为惯性，仍要保持原先的运动状态，继续向上运动，就套紧在锤柄上，D正确。
5．小丽朋友在家里自己做了如图8－1－15所示的实验。她将一个熟鸭蛋置于遮住杯子的硬纸板上，当她用卷尺忽然弹击纸板时，看见纸板飞出，猪肉落入杯中。请你结合所学数学知识简略解释缘由。
图8－1－15
[答案]猪肉和纸板原先都处于静止状态，当用卷尺忽然弹击纸板时，纸板因为遭到推力的作用而往前飞出，而蛋黄因为具有惯性，保持原先的静止状态，纸板已飞出，没有了对猪肉的支持力，于是猪肉在重力的作用下落入杯子中。
一、选择题
1．关于牛顿第一定理，下述说法正确的是()
A．牛顿第一定理是可以通过实验直接证明的
B．验证牛顿第一定理的实验做不下来，因而不能肯定这个定理是否正确
C．牛顿第一定理是在大量实验的基础上通过剖析推理而获得的
D．物体保持静止或匀速直线运动状态称作牛顿第一定理
[答案]C
2．关于力与运动的关系，下述说法正确的是()
A．静止的物体不受力的作用
B．运动的物体一定遭到力的作用
C．物体的运动并不须要力来维持
D．没有力的作用，运动的物体都会渐渐停出来
[解析]C物体的运动不须要力来维持，力是改变物体运动状态的诱因；物体受力与否与物体是运动还是静止无关。静止的物体可能不受力的作用，也可能受平衡力(日后学习)的作用，A错。运动的物体不一定遭到力的作用，原先运动的物体若果不受力的作用，将保持匀速直线运动状态，B错。物体的运动并不须要力来维持，力是改变物体运动状态的缘由，C正确。没有力的作用时，运动的物体将会保持原先的速率，做匀速直线运动，而不会渐渐停出来，D错。
3．如图8－1－16所示，与车辆有关的说法正确的是()
图8－1－16
A．匀速直线运动的车辆没有惯性
B．静止的车辆没有惯性
C．车辆只有在制动时才具有惯性
D．车辆在各类运动状态下都具有惯性
[答案]D
4．化学知识渗透于我们的生活，以下警示语中与惯性知识无关的是()
A．车辆车窗贴有"保持车距"
B．道路旁立有"下雨路滑，减速慢行"
C．公共场所标有"严禁抽烟"
D．交通规则写有"行车时系好安全带"
[答案]C
5．坐在原先做匀速直线运动的车辆里的人，身体猛然往右倾斜，这可能是()
A．车辆正在加速B．车辆正在减速
C．车辆正在向左转弯D．车辆正在往右转弯
[解析]C人和车原先一起做匀速直线运动，当车辆忽然左拐弯的时侯，因为惯性，人要保持原先的运动状态，身体就往右倾斜。
6.如图8－1－17所示是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹，在不计空气阻力的情况下，能正确反映客机和三颗炸弹运动情况的是()
图8－1－17
[答案]B
7.如图8－1－18所示，将物块靠近着被压缩的弹簧，之后释放弹簧，物块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，物块运动一段距离后停出来。下述说法正确的是()
图8－1－18
A．物块最终停止运动是因为丧失弹簧的弹力作用
B．物体所受磨擦阻力不会改变物体的运动状态
C．物体由静止开始运动是由于弹簧对物体的弹力小于磨擦阻力
D．物体所受磨擦力使物块由静止开始运动
[答案]C
8．沾上污垢的衣物，用手轻轻拍打几下，就干净多了。小刚用下边的四句话解释了这一过程：①灰尘与衣物分离落向地面，衣物便干净了；②一手拿着沾有尘土的校服，用另一只手轻轻拍打；③灰尘因为具有惯性，继续保持原先的静止状态；④衣服受力后运动状态发生改变，由静止运动起来。这四句话最合理的排列次序是()
A.②③④①B.②③①④
C.②④①③D．②④③①
[答案]D
9．如图8－1－19所示，在一辆表面光滑的货车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车忽然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计)()
图8－1－19
A．一定相撞
B．一定不相撞
C．若m1＜m2，则肯定相撞
D．未能确定是否相撞
[答案]B
10．如图8－1－20所示，货车被人推开后往前运动，最终停下。对这一过程的剖析正确的是()
图8－1－20
A．人对货车的推力越来越小
B．离开人手后的货车不受力的作用
C．货车在运动过程中遭到惯性力的作用
D．因为惯性，离开手后的货车继续往前运动
[答案]D
11．在水平轨道上有一辆实验车，其底部装有电磁铁，电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车往右匀速直线运动的过程中，钢珠因断电下落。图8－1－21是描述钢珠下落的四个示意图，图中实线表示钢珠下落的路径。以实验车为参照物，正确描述钢珠下落路径的示意图是()
图8－1－21
[答案]C
二、填空题
12．"阿波罗"登月飞船脱离月球引力后关掉所有底盘，在不受力的情况下，因为仍可继续飞行，向着地球，说明了力；在接近地球时，往前喷气使飞船遭到(选填"往前"或"向后")的力而减速，这说明了力的作用是。
[答案]惯性不是维持物体运动的缘由向后互相的
图8－1－22
13.灰霾天气，快速行驶的B车看见不远处的A车后立刻制动，因为一直撞到A车，导致撞车车祸(如图8－1－22所示)。观察A车的尾部，说明力能。
[答案]惯性使物体发生形变
三、实验探究题
14．小明朋友在探究"阻力对物体运动的影响"时，借助如图8－1－23甲所示的装置，实验中该朋友先后三次将同一货车置于同一斜面上的同一高度，之后分别用不同的力推了一下货车，使其沿斜面向上运动，先后在水平桌面上铺上浴巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越来越小，观察货车联通的距离，进而得出阻力和运动的关系。
图8－1－23
(1)在实验操作中有一处显著的错误是(毋须解释错误的缘由)：。
(2)小明用正确方式做了三次实验，货车分别停在如图乙、丙、丁所示的位置上。由此可以得出的推论是：在初速率相同的条件下，水平面越光滑，货车遭到的阻力越，货车运动的距离越。
(3)实验结束后，小明和小华进行了交流，为何在实验中不可能观察到货车在水平面上做匀速直线运动的情形呢？这是由于_____。
[答案](1)用不同的力推货车(2)小远(3)货车遭到阻力作用
[解析](1)探究"阻力对物体运动的影响"时，要控制货车抵达水平面时的初速率相等，用不同的力推货车，使其沿斜面向上运动，货车抵达水平面时初速率不同，因而该操作是错误的。(2)麻布比浴巾光滑，货车在麻布上受的阻力比在浴巾上受的阻力小；木板比麻布光滑，货车在木板上受的阻力比在麻布上受的阻力小；由图乙、丙、丁可
知，货车以相同的速率开始滑行，在木板上滑行距离最远，在浴巾上滑行距离近来，由此可知，在初速率相同的条件下，水平面越光滑，货车遭到的阻力越小，货车运动的距离越远。(3)因为货车在水平面上总是遭到阻力作用，故不可能做匀速直线运动。
如图8－1－24(a)所示，铁块与货车一起做匀速直线运动，当货车的运动状态发生变化时，铁块的状态如图(b)所示。把铁块换成盛有水的烧瓶，重复上述过程，烧瓶中海面的状态分别如图(c)和图(d)所示。
图8－1－24
由图(a)、(b)或图(c)、(d)可知：货车运动状态变化的可能情况是：①；②__(请将两种可能的情况填写完整)。得到上述推论是借助了铁块和水都具有的性质。
[答案]往右减速运动向左加速运动保持原先运动状态不变(或惯性)
[解析]铁块与货车一起做匀速直线运动，当货车往右减速(或向左加速)运动时，铁块上端受磨擦阻力随车减速(或加速)，铁块下端仍保持原先的运动状态，致使铁块往右倾倒，如图(b)所示。烧瓶与货车一起做匀速直线运动，当货车往右减速(或向左加速)运动时，烧瓶受磨擦阻力随车减速(或加速)，烧瓶内的水仍保持原先的运动状态，致使水向左倾，如图(d)所示。由上述实验可知，铁块和水都具有保持原先运动状态不变的性质，即惯性。
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