2022年通用物理中考微专题-运动和力-8-1 牛顿第一定律（含答案）

微专题8-1  牛顿第一定律

知识· 解读

知识点一　历史回顾

知识点二　牛顿第一定律与惯性

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.惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

3.惯性与质量：质量大的物体惯性大。 说明惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关。

4.牛顿第一定律的物理意义

(1)揭示了力与运动的关系

  ①力是改变物体运动状态的原因：物体受到力的作用，它的运动状态就一定发生改变，并且产生加速度。

②力不是维持物体运动状态的原因：物体若不受力，它将保持匀速直线运动或者静止状态。

(2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。

5.物体运动状态改变的三种情况

 (1)速度的方向不变，大小改变。

 (2)速度的大小不变，方向改变。

 (3)速度的大小和方向同时发生改变。

典例· 解读

例1、(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.牛顿第一定律是一条实验定律         B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因

C.惯性定律与惯性的实质是相同的       D.物体的运动不需要力来维持

例2、(多选)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是(　　)

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.牛顿第一定律就是物体的惯性

C.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性

D.物体的运动状态发生变化时，必定受到外力的作用 

例3、（多选）关于物体的惯性，下列说法正确的是(　　)

A.质量就是惯性

B.物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性

C.人飞跑时不易被别人挡住，是因为飞跑时的惯性要比走路时大

D.从受一定牵引力作用下的汽车上不断卸下货物，汽车速度的变化不断加快

例4、对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)

A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科技进步使小质量的物体获得大惯性

B.“强弩之末，势不能穿鲁缟”，表明弩箭的惯性减小了

C.货运列车运行到不同车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D.摩托车转弯时，车手—方面要适当地控制速度，另一方面要将身体向弯道内侧倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的

科学思维——理想实验及其在科学研究中的作用

“理想实验”，又叫作“假想实验”“抽象的实验”，它是人们进行逻辑推理过程和理论研究的重要方法。

“理想实验”虽然也叫作“实验”，但它与真实的科学实验是有原则性区别的，真实的科学实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动；前者是可以将设计通过物化过程而实现的实验，后者则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”。

“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想。首先，“理想实验”是以实践为基础的。所谓的“理想实验”就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出更深层次的抽象分析。其次，“理想实验”的推理过程，是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践中总结出来的，并为实践所证实了的。

“理想实验”在自然科学的理论研究中有着重要的作用。但是，“理想实验”的方法也有其一定的局限性。“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验正确与否的标准。相反，由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。

例5、理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，下面对如图所示的斜面实验的设想步骤中，有一个是可靠事实，其余是推论。

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个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，小球将滚上另一个斜面；

③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它变成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速直线运动。

(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：________(填写序号即可)。

(2)将上述设想步骤中的可靠事实和理想化的推论进行分类。

属于可靠事实的步骤是______________； 属于理想化推论的步骤是______________。

培优· 训练

1、做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子将（     ）

A．向前运动       B．向后运动         C．无相对运动     D．无法判断

第1题图         第2题图

2、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着一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、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

3、(多选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　)

A．高铁匀速向左运动 B．高铁可能突然向左加速运动

C．高铁可能突然向左减速运动 D．高铁可能突然向右减速运动

第3题图                     第4题图                 第5题图

4、某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)

A．此同学无法取出羽毛球

B．该同学是在利用羽毛球的惯性

C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来

D．羽毛球会从筒的下端出来

5、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

6、关于惯性，下列说法中正确的是(　　)

A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

B．物体运动速度大时惯性大

C．质量是惯性大小的唯一量度

D．体积越大的物体惯性越大

7、如图所示，惯性最大的是(　　)

          第8题图

8、2013年1月1日起实施的新交通法规中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，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

9、下列关于惯性的说法中，正确的是(　　)

A．物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性

B．抛出去的物体，脱手后能继续向远处运动靠的是惯性

C．同一物体在地球上的惯性比在月球上的惯性大

D．物体在高速运动时不容易停下来，所以物体的速度越大，惯性越大

10、如图甲、乙分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是(　　)

A．图甲中通过对小球在斜面运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速运动

B．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易

C．图乙中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

D．图乙中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置

第10题图       第11题图

11、如图所示为月球车示意图，当该月球车分别在地面以较小的速率和在月面以较大的速率行驶时，下列判断正确的是(　　)

A．在地面运动时的惯性较大              B．在月面运动时的惯性较大

C．在地面和月面惯性一样大              D．在地面运动时的质量较大

12、一碗水放置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀加速运动时，水面形状接近于图(　　)

13、下列事例中，利用了物体的惯性的是(　　)

①跳远运动员在起跳前尽可能高速助跑 　②跳伞运动员在落地前打开降落伞

③自行车轮胎制成不平整的花纹         ④铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转

A．①②           B．③④　         C．①④           D．②③

14、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，谷有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫做“风谷”的农具分选，如图所示，对它的分选原理描述错误的是(　　)

A．石子质量大惯性大，飞得最远           B．草屑和瘪谷粒质量小，飞得最近

C．草屑和瘪谷粒的惯性最大，飞得最近     D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同

第14题图       第15题图

15、如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球(　　)

A．一定相碰     B．一定不相碰         C．不一定相碰          D．无法确定

16、公交公司为了宣传乘车安全，向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语，下面为征集到的其中几条，你认为对惯性的理解正确的是(　　)

A．站稳扶好，克服惯性         B．稳步慢行，避免惯性

C．当心急刹，失去惯性         D．谨防意外，惯性恒在

17、（多选）下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是(　　)

A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”

B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”

C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”

D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行

18、（多选）如图所示，重球系于线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

19、远在春秋战国时代(公元前770—前221年)，我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也．”“刑”同“形”，即物体；“奋，动也”，即开始运动或运动加快，对墨子这句关于力和运动观点的理解，下列说法不正确的是(　　)

A．墨子认为力是改变物体运动状态的原因

B．墨子认为力是使物体产生加速度的原因

C．此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同

D．此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同

20、如图所示，一个劈形物体N放在固定的斜面M上，物体N上表面水平，其上放一光滑小球m.若劈形物体各面均光滑，从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)

A．沿斜面向下的直线            B．竖直向下的直线

C．无规则曲线                  D．抛物线

第20题图          第21题图

21、某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)

A．此同学无法取出羽毛球

B．羽毛球会从筒的下端出来

C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来

D．该同学是在利用羽毛球的惯性

22、一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球．由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿下图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是(　　)

23、如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象。

24、找两个相同的瓶子，内盛清水，用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示。当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察比较两个球的运动状态。你看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示。为什么会这样呢？

25、小明是个科幻迷，他创作了一篇科幻题材的短篇小说——《我是超人》．小说中有这样的故事情节：超人小明上天入海无所不能，有次为营救小伙伴，情急之下让地球骤然停止自转，结果小伙伴却被甩向了天空．他这样幻想的科学依据是________．地球骤然停止自转，你认为可能发生的现象还有________________(写出一条即可)．

微专题8-1  牛顿第一定律

例1、【答案】BD．

【解析】牛顿第一定律反映了物体在不受力的理想条件下所遵循的运动规律，不能通过实验验证，并非实验定律，选项A错误；牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，选项B、D正确；惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律则反映了物体在一定条件下的运动规律，选项C错误。

温馨提示　惯性与牛顿第一定律不同。惯性是物体本身固有的一种属性，牛顿第一定律则是物体不受外力作用时所遵循的运动规律。

例2、【答案】ACD．

【解析】惯性是物体的固有属性，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体是否受力及物体的运动状态无关。牛顿第一定律(惯性定律)是物体在不受外力作用(或所受合外力为零)的条件下所遵守的运动规律，它指出了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。运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用。总之，惯性和惯性定律是两个不同的概念，但惯性定律揭示出物体具有惯性。故选项A、C、D正确。

例3、【答案】BD．

【解析】惯性是物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态不变的性质，而质量只是物体惯性大小的量度，所以选项A错误；因一切物体都具有惯性，所以才有惯性定律，即牛顿第一定律，所以选项B正确；一个物体惯性的大小仅由其质量大小决定，与物体的速度、加速度及受力情况都无关，所以选项C错误；汽车受力不变时，卸下货物，汽车的惯性变小，所以运动状态变化加快，加速度变大，选项D正确。

例4、【答案】C．

【解析】采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这是功率增大的缘故，并非使小质量的物体获得大惯性，故A错误；“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是由于弩箭速度减小了，而不是惯性减小了，弩箭的惯性不变，故B错误；货运列车运行到不同车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，列车质量发生变化，惯性改变，故C正确；摩托车转弯时，车手一方面要适当地控制速度，另一方面要将身体向弯道内侧倾斜，人和车的质量没变，惯性没变，只是改变了受力方向，防止侧滑，故D错误。

例5、【答案】(1)②③①④　(2)②　①③④．

【解析】伽利略理想实验是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论。②是可靠事实，因此放在第一步，③①是在无摩擦的情况下的设想，④属于理想化推论。

专题提升训练

1. B  

解析：用惯性知识来分析，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势，远大于气泡向前运动的趋势，水相对瓶子向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动，B选项正确．

2、A  

解析：铁球的质量大，惯性大，运动状态难改变，铁球相对于小车向左运动；乒乓球的质量小于同体积的水的质量，小车突然向右运动时，水保持静止的趋势远大于乒乓球保持静止的趋势，乒乓球相对于小车向右运动，A选项正确.

3、BD

  解析：如果小车正在向左匀速运动，突然加速，则碗中的水由于惯性仍保持原有的速度，就会向右洒出，故B正确；如果小车正向右匀速运动，突然减速，则碗中的水由于惯性仍保持原来的速度，就会向右洒出，故D正确。

4、B

解析：该同学的做法能利用羽毛球的惯性，从筒的上端取出羽毛球，球筒向下运动时，球受到向下的摩擦力，综上所述，选项B项正确。

5、D

解析：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故选项A、B、C错误，D正确

6、C

解析：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小，质量是惯性大小的唯一量度，故选C。

7、B

解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，故选项B正确。

8、C

解析：车速太快或车速太慢时人相对于车没有前倾或后仰的趋势，所以不会使人受伤，故A、B选项不合题意；当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤，故C选项符合题意；突然启动时，人会向后仰，有靠背支撑，安全带不起作用，故D不合题意。

9、B

解析：任何物体在任何情况下都有惯性，故A错误；抛出去的物体，脱手后能继续向远处运动靠的是惯性，故B正确；质量是决定惯性大小的唯一量度，故同一物体在地球上的惯性和在月球上一样，故C错误；惯性与速度大小无关，故D错误，故选B。

10、A

解析：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得到作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出小球自由落体运动是匀变速运动的结论，故A正确，B错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故C错误；图乙中在左侧斜面由静止释放小球，小球不可能运动到比释放点更高的位置，选项D错误，故选A。

11、C

解析：惯性的大小仅与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，所以当该月球车分别在地面和月面行驶时的惯性是一样大的，A、B错误，C正确；质量是物体的固有属性，是不变的，D错误。

12、B

解析：火车向右加速时，由于惯性水面形状应接近于图B。

13、C

解析：利用了物体惯性的是跳远和掷铁饼，故选C。

14、C

解析：石子、实谷粒、草屑和瘪谷粒，它们飞出时初速度基本相同，由于形状和大小不同，在飞行中受到的空气阻力的影响不同。一般来说，小石子受到的阻力的影响比草屑等杂物受到的阻力的影响要小，所以它们的速度变化快慢不同，草屑和瘪谷粒质量小速度变化快，故落点近；小石子质量大惯性大，速度大小不易改变，速度变化得慢，故落点远。本题选错误的，故选C。

15、B

解析：因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用。原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰。

16、D

解析：惯性只与物体的质量有关，所以惯性恒在，选项D正确。

17、ACD

解析：由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持，而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动，不需要外力维持。选项A、C、D正确。

18、AC

解析：受力如图所示，在绳的A端缓慢增加拉力，使得重球在足够长的时间发生了微小的位移，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即FT2＝FT1＋mg，随着FT1增大，FT2也增大且FT2总是大于FT1，所以CD绳被拉断，A项正确，B项错误；若在A端猛拉，由于重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，故重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变)以致上段绳的拉力几乎未增加，FT1已达到极限程度，故AB绳先断，C项正确，D项错误。

19、C

解析： “力，刑之所以奋也．”是说力是使物体运动的原因或力是改变物体运动状态的原因，使物体产生加速度的原因，此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同．而亚里士多德认为有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止．故C错误，A、B、D正确．

20、B

  解析：根据牛顿第一定律，小球在水平方向上不受外力，所以在水平方向上运动状态不变，只有沿竖直方向运动，故选项B正确．

21、D

解析：羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，D正确．

22、A

解析：由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性小球必向前运动，C、D错误；又因列车要向南拐弯，由于惯性小球相对桌面向北运动，A正确，B错误．

23、答案：塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出。由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中。

24、答案：因为相同体积的水质量与球的质量不相同，质量越大，运动状态越难改变，故铁球运动状态的改变比瓶子中同体积的水慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比瓶子中同体积的水快，所以塑料球会相对瓶子向右偏。

25、人具有惯性　地球上的汽车等物品也会被甩向天空(开放性试题，答案合理即可)

【解析】地球自西向东运动，人随着地球一起运动，当地球骤然停止自转，人因为具有惯性，会保持原来的运动状态，所以会被甩向天空；此时地球上的高层建筑会倒塌，其他物体也会被甩向天空，如汽车等．