初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第八章 运动和力第1节 牛顿第一定律巩固练习

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第八章 运动和力第1节 牛顿第一定律巩固练习，文件包含专题05牛顿第一定律原卷版docx、专题05牛顿第一定律解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共37页， 欢迎下载使用。
第八章 运动和力
专题05.牛顿第一定律

1.物理观念：理解牛顿第一定律和惯性的概念，了解牛顿第一定律的建立过程，正确理解力和物体运动的关系。培养学生应用定律解决实际问题的能力。
2. 科学思维：通过探究牛顿第一定律，学会利用“实验+推理”的研究方法进行科学推理，能利用证据表达自己的观点，具有初步的分析归纳能力和质疑创新意识。
3. 科学探究：经历“阻力对物体运动的影响”探究过程，初步形成提出问题、猜想假设、实验论证、交流合作的科学探究能力。
4.科学态度与责任：在学习牛顿第一定律建立的过程中，学习伽利略与牛顿等科学家的创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神。在研究生活中对惯性的利用及预防过程中，树立将所学知识应用于生产和生活实践的意识。

知识点1. 牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 对牛顿第一定律的理解：
①牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
②牛顿第一定律对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。
③力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
④运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。
⑤静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
注意：物体运动状态变化的判定：物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。
知识点2. 惯性现象及其应用
（1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态。
（2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)。
（3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关。
（4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向。
（5）惯性的防止与应用。
注意：惯性与牛顿第一定律的区别于联系
（1）区别：惯性是物体的一种性质；它的存在是无条件的，一切物体都有惯性；惯性的大小只与物体的质量大小有关，物体质量越大，惯性越大。惯性与物体是否受力无关。牛顿第一定律是一条物体的运动定律。它的成立是有条件的。
（2）联系：牛顿第一定律揭示了物体具有惯性。
知识点3. 探究阻力对物体运动的影响实验
【实验目的】探究运动和力的关系。
【实验器材】小车、斜面、长木板、直尺、毛巾、棉布、木块。
【实验原理】（1）任何物体都具有惯性，物体惯性大小与质量有关；（2）当物体不受力或受到平衡力作用时，物体静止或做匀速直线运动。
【实验步骤】(1)实验装置如图。
（2）在长木板上铺上毛巾，让小车从A位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。
（3）在长木板上铺上棉布，让小车从A位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。
（4）让小车在长木板上从A位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。
（5）让小车在长木板上从B位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。
（6）实验表格（参考数据）
（7）整理器材。
【实验结论】力是改变物体的运动状态的原因，物体所受阻力（摩擦力）越大，小车越容易停下来。
易错点：对“力与运动的关系”的正确理解
（1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。
（3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
考查角度1. 理解牛顿第一定律
1.牛顿第一定律的建立
（1）伽利略：通过斜面小车实验认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度减小的越慢，运动时间越长，物体的运动不需要力来维持。
（2）笛卡尔：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动反向也不变，它将沿原来的方向匀速运动下去。
（3）英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律。
2.牛顿第一定律
（1）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）理解
①“没有受到力的作用”是定律成立的条件，包含两层意思：
a.该物体没有受到任何力的作用，这是一种理想情况；
b.物体受力，但所受的力相互抵消，相当于物体不受力。
②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况：若物体原来是静止的，则保持静止；若物体原来是运动的，则保持匀速直线运动。
③牛顿第一定律的实质：物体的运动状态不需要力来维持，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。如果物体的运动状态发生了改变，那么该物体一定受到了力的作用。
（3）牛顿第一定律不是实验定律
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物
体都受到力的作用，因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。
【例题1】关于牛顿第一定律和惯性，下列说法错误的是（ ）
A．牛顿第一定律不可能用实验直接验证；
B．牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一；
C．撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上，是利用锤头的惯性；
D．环绕火星运行的“天问一号”探测器中的物体没有惯性
考查角度2. 物体运动状态变化的判断
对运动和力的关系问题，历史上有两种观点
1. 亚里士多德的错误观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力被撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持；
2. 伽利略的正确观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。即力是改变物体运动状态的原因。
【例题2】国家大力发展校园足球，让踢足球成为广大青少年喜爱的运动，下列与踢球有关的说法正确的是（ ）
A．踢球时，脚对球施加了力，球对脚没有力的作用
B．只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同
C．踢出去的球在空中能够继续飞行，是因为受到惯性力的作用
D．守门员使球停下来的过程中，力改变了球的运动状态
考查角度3. 探究阻力对物体运动的影响
一、探究阻力对物体运动的影响的实验样例
【设计并进行实验】
让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，使其分别在铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上运动，观察小车在不同水平面上运动的距离。
【实验现象及分析】
现象：小车在不同水平面上的运动距离不同，随着水平面越来越光滑，小车运动的距离也越来越远。
分析：小车在不同水平面上受到的阻力大小不同。水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其速度减小得越慢，运动距离越远。
【实验结论】阻力改变了小车的运动状态。阻力越小，运动状态改变越慢，小车运动的距离越远。
【实验推理】对以上实验进一步推理，如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，物体的速度将不再减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去，即物体将做匀速直线运动。由本实验可以得出伽利略的观点是正确的，即物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。
【注意事项】
①实验时要用同一辆小车，使其从同一斜面的同一位置由静止滑下，以保证小车进入水平面时的速度相同。
②选用的木板尽量长一些。
③当小车在水平面上运动时，只改变水平面的粗糙程度，其他因素保持不变。
二、探究力与运动关系（牛顿第一定律）实验中考以及期末考试命题点
1.小车从斜面的同一高度滑下的目的：当小车到达水平面时，控制小车的速度相同；
2.小车在不同水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越远；
3.由此推断，当小车不受摩擦力作用时：小车将做匀速直线运动；
4.此实验正确地揭示了：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；
5.实验方法：控制变量法（到达水平面时的速度相同，使水平面的粗糙程度不同）；转换法（通过小车在水面上运动的距离远近，判断小车所受阻力的大小）；
6.表面越光滑：小车受到的摩擦力越小；
7.实验时，应让下车怎么滑下来？目的是什么？
答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同；
8.通过什么知道阻力越小，物体运动速度减小得越慢？
答：小车运动的距离；阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动速度减小得越慢；
9.实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去；
10.牛顿第一定律能否通过实验探究出来？
答：不能。只能在实验基础上推理出来，因为不受力的物体是不存在的。
11.这个实验能不能直接验证牛顿第一定律：不能；
12.小车运动的长短与它受到的阻力有什么关系：阻力越大，运动距离越短；
13.让小车从不同高度滑下还可以探究：重力势能与高度、动能与速度关系。
14.小车在水平面上运动时，属于一对平衡力的是：重力和平面对物体的支持力。
15.小车到达水平面的初始动能是由重力势能转化而来的。
16.将小车从斜面上同一高度由静止释放的原因是：让小车达到平面时速度不变。
17.将此实验略加修改还能做哪个实验？
答：（1）将斜面长一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验；（2）保证平面的材料相同，增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。
18.牛顿第一定律说明：
A.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律；
B.牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动；
C.牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动无关，所以力不是产生或维持物体运动的原因；力是改变物体运动状态的原因。
【例题3】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，进行的操作如下：
a.将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下(如图甲)，观察小车在水平面上通过的距离。
b.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(如图乙)，观察小车在水平面上通过的距离。
c.取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下(如图丙)，观察小车在水平面上通过的距离。针对以上操作请回答下列问题：
(1)三次实验都将木块从同一斜面的顶端由静止滑下，其目的是使小车到达水平面时的______相同。
(2)小明认为本实验如果小车释放高度太大，会影响实验结论的正确性。请你说明其中的原因？
(3)以上操作中错误的一次是______(选填“a”、“b”、“c”)．
(4)纠正错误后，小明发现小车受到的阻力越小，通过的距离越______。
(5)小明进一步推测：在水平面上滑动的小车，如果受到的阻力为零，它将______。
考查角度4. 惯性及惯性在实际生活中的应用
1.惯性：原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持原有的速度做匀速直线运动的性质，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫作惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。
2.特点：（1）一切物体都有惯性，惯性是物体的物理属性；
（2）一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性；
（3）惯性不是力，只有大小，没有方向。只能说物体具有惯性或由于惯性，不能说受到惯性或惯性力的作用。
3.影响惯性的因素：惯性的大小只与物体的质量有关，质量大，惯性大。与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。惯性是物体的一种属性，它不是力，任何物体在任何时间都有惯性。
【例题4】如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景，这主要是利用了下列哪一个物体有惯性( )
A．凳子 B．手C．锤柄 D．锤头

1．牛顿第一定律是（ ）
A．由科学家的经验得出的
B．通过物理实验直接得到的
C．斜面小车实验做成功后就能够得出的结论
D．在实验基础上经过分析、推理得出的结论
2．如图所示，下列有关惯性的说法正确的是（ ）
A．图甲中汽车正在向右做加速运动
B．图乙中小球受到惯性的作用不会随金属片飞出
C．图丙中敲击时，锤柄突然停止，锤头由于惯性继续向下运动
D．图丁中安全带和安全气囊可以减小惯性从而保证驾驶人的安全
3.如图所示，汽车头枕能在下列何种情形中保护司机（ ）
A. 前行时突然刹车B. 前行时撞上前车
C. 静止时受到前车撞击D. 静止时受到后车撞击
4．正在运动的足球，如果它受到的所有外力同时消失，将发生的现象（ ）
A．足球会立即停下来B．足球将慢慢停下来
C．足球将做匀速直线运动D．以上情况都有可能
5．英国物理学家 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括总结出反映运动和力关系的物理定律。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字作为 的单位。
6．运输液体货车的槽车，液体上有气泡，如图，当车向右开动时，气泡将向 运动；刹车时，气泡将向 运动。

7．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，由静止开始释放小球，不计空气阻力，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，若细线突然断裂，小球将沿 方向运动；当小球摆到B点时，若所有力同时消失，细线突然断裂，则小球将 。
8．由图甲、乙或图丙、丁可知：小车运动状态变化的可能情况是 或 （请将两种可能的情况填写完整）得到上述结论是利用了木块和水都具有 的性质．
9．在探究水平面上阻力对物体运动的影响时，小赵让同一辆小车从同一斜面的相同高度由静止开始滑下，接着在不同的水平表面上继续运动，如图所示，给出了小车所停位置。
（1）小车在三种不同材料的水平面上运动的速度变化快慢 。（选填“相同”或“不同”）
（2）小车在三种不同材料的水平面上受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离越 。
（3）在此实验的基础上，可推理得出：若小车运动时不受阻力，小车将做 运动。
10．小华为探究“阻力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车______，这种研究问题的方法叫控制变量法。
（2）小车进入水平面后，受到的一对平衡力是______。
（3）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越______（选填“远”或“近”），说明小车运动的速度改变得越______（选填“快”或“慢”）。
（4）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律______。
A．根据想像得出的结论
B．直接从实验中得出的结论
C．根据实际生活经验得出的结论
D．在实验事实基础上通过推理得出来的结论

1. （2019北京）“一切物体在没有受到外力作用时，总要保持静止或匀速直线运动状态”，提出这个观点的科学家是（ ）

哥白尼 B．伽利略 C. 牛顿 D．爱因斯坦
2.（2022·青海省）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A. 乘车时系安全带是为了减小惯性；
B. 汽车质量越大，惯性越大；
C. 汽车行驶的速度越快，惯性越大；
D. 汽车静止时没有惯性
3. （2023湖南株洲）如图，电动车正在匀速直线行驶。当突然刹车时，乘客会（ ）

A. 左倾B. 右倾C. 前倾D. 后仰
4.（2023安徽） 如图所示，汽车上配有安全带和头枕，司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，对乘车人员起主要保护作用的分别是（ ）

A. 头枕、头枕B. 安全带、安全带
C. 安全带、头枕D. 头枕、安全带
5．（2019武汉）有一架飞机沿水平方向向右做匀速直线运动，每隔1秒钟从飞机上放一小球，若不考虑空气阻力和风力的影响，当三个小球落至地面前，站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列是（ ）
A． B． C． D．
6.（2019云南）以下所给出的现象中，物体运动状态不发生改变的是（ ）
A．小孩沿笔直的滑梯匀速下滑
B．行驶的火车开始进站
C．熟透的苹果从树上下落
D．在弯曲的路上汽车匀速转弯
7. （2024贵州省）“贵州村超”足球赛精彩纷呈。比赛中，足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是（ ）
A. 相对球门静止 B. 运动状态改变 C. 惯性逐渐消失 D. 受平衡力作用
8. （2023无锡）如图所示，在探究阻力对物体运动的影响时，每次让小车从斜面的________处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度，小车在水平面运动时，所受的________和支持力是一对平衡力，先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，通过比较小车在水平面上运动的_______来比较阻力对物体运动的影响。

9．（2023桂林）某同学在科技馆参观时发现这样一个展品，在水平轨道上有一列小火车，车厢顶部有两个孔P和Q，小火车在轨道上沿直线匀速运动，如图所示，当小火车即将经过“n”型框架的下方时，从P孔中竖直向上弹出火车一个小球。不计小球受到的空气阻力，弹出的小球上升到前进最高点时，小球速度 （会/不会）为零，小球的落点是方向 （P/Q），是因为 （小球/小火车）具有惯性，若在小球从P孔弹出的同时，火车突然向前加速，则小球的落点是 （P孔/P孔前方/P孔后方）。
10.（2019长春）随着人们生活水平的不断提高，汽车已成为寻常百姓家里的代步工具．军军的爸爸经常会用汽车接送他上学．一天走到学校附近的十字路口，突然有人横穿马路，军军的爸爸紧急刹车，此时车上的军军突然向前扑去，事后军军给爸爸说：”这是受到惯性的作用“．你认为军军的说法对吗？请用物理知识解释这一现象．
11.（2020安徽模拟）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，进行如下操作：
A．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，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．
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_______（选填“A”、“B”或“C”）．
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越________．
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做_________运动．
12.（2020·泰州）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
(1)小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是_______；
A．小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板 B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越________。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持________（填运动状态）；
(3)在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量________（选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是________。
A．探究影响压力作用效果的因素 B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播 D．探究动能大小与物体质量的关系
13．（2022山东潍坊）同学们利用如图所示的装置探究“牛顿第一定律”，让小车自斜面某一高度从静止开始滑下。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1所示。

（1）每次都让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的 ；
（2）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的 力和 力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力；
（3）由图示可知，小车在玻璃表面运动的距离最 （选填“远”或“近”），这说明小车受到的阻力
最 （选填“大”或“小”），速度减小得最 （选填“快”或“慢”）；
（4）如图2所示，将小球从A点由静止释放，在小球运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会
沿 （填字母）路线继续运动；
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律 （选填“是”或“不是”）直接由实验得出的。
14．（2021陕西）对于“力与运动的关系”问题，历史上经历了漫长而又激烈的争论过程。从亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因到牛顿第一定律提出。根据所学物理知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．亚里士多德观点错误的原因是他不知道有摩擦力存在
B．伽利略反驳的理论依据是考虑没有摩擦力的情况下，通过理想实验得出物体一直运动下去
C．亚里士多德对力和运动关系的观点虽然是错误的，但是他的贡献是首先发现了力和运动存在关系
D．牛顿第一定律揭示了在不受外力的情况下物体所处的状态，因此也被称为惯性定律
15. （2024山东青岛）下列关于运动和力的说法，正确的是（ ）
A. 相互接触的两个物体之间不一定有力的作用
B. 当一个物体是施力物体时，就不能是受力物体
C. 力作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
D. 物体只有受力才能运动，不受力总保持静止状态
区 别
牛顿第一定律
惯性
条 件
物体不受外力作用时
任何条件下
本 质
描述物体在一定条件下遵循的运动规律
物体本身的属性
实验步骤
运动表面
开始位置
斜面底端到停止位置距离/cm
1
毛巾
A
2
棉布
A
3
木板
A
20
4
木板
B