高中物理人教版 (2019)必修 第一册牛顿第一定律课后练习题

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TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc7579" 【学习目标】 PAGEREF _Tc7579 \h 1
\l "_Tc28015" 【思维导图】 PAGEREF _Tc28015 \h 2
\l "_Tc18327" 【知识梳理】 PAGEREF _Tc18327 \h 2
\l "_Tc14310" 知识点1：伽利略理想实验 PAGEREF _Tc14310 \h 2
\l "_Tc6036" 知识点2：牛顿第一定律 PAGEREF _Tc6036 \h 6
\l "_Tc8165" 知识点3：惯性与质量 PAGEREF _Tc8165 \h 8
\l "_Tc15507" 【方法技巧】 PAGEREF _Tc15507 \h 10
\l "_Tc14368" 方法技巧1 惯性与力、惯性定律的区别 PAGEREF _Tc14368 \h 10
\l "_Tc22912" 【巩固训练】 PAGEREF _Tc22912 \h 11
【学习目标】
1．能按时间顺序梳理力与运动关系的认识历程，准确列举亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿的核心观点。
2．能完整表述牛顿第一定律（惯性定律）的内容，明确 “一切物体”“匀速直线运动状态或静止状态”“外力迫使”等关键表述的含义。
3．能阐明惯性的定义，明确”“质量是惯性唯一的量度”，举例说明不同质量物体惯性的差异。
4．能运用定律解释生活中的惯性现象。
重点：
1．牛顿第一定律的内涵与本质理解。
2．惯性概念的精准把握。
难点：
1．理想实验的推理逻辑与意义理解，容易忽视其“以真实实验为基础，通过逻辑推理延伸的本质。
2．惯性概念的深层辨析与应用误区，在多物体或变力情境中易混淆惯性表现与受力结果。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1：伽利略理想实验
1．历史上关于运动和力的关系的认识
2．伽利略的理想实验的方法和意义
（1）实验事实：让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面。
（2）推理
（3）实验结论：力不是维持物体运动的原因。
3．伽利略理想斜面实验的意义
（1）伽利略用“实验＋科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。伽利略的理想斜面实验虽然是理想中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它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。
（2）第一次确立了物理实验在研究中的基础地位和在自然科学的理论研究中的重要地位。
（3）揭示了力不是维持物体运动的原因。
（4）局限性：“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程，不能用来作为检验认识正确与否的标准。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。
理想实验的认识与魅力
1、“理想实验”虽然叫作“实验”，但它同真实的科学实验是有区别的。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，前者是可以将猜想通过物理过程实现的实验，后者则是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。
2、“理想”：①接触面不可能绝对光滑；②水平面不可能做得无限长。
3、伽利略“理想实验”的魅力不是实验本身，而是实验所使用的独特方法，在实验事实的基础上进行合理外推。
【典例1】（多选）许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ）
A．伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因
B．伽利略对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D．伽利略认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动
【答案】AB
【解析】A．伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因，故A正确；
B．笛卡儿和伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献，故B正确；
C．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故C错误；
D．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动，故D错误。
故选AB。
【变式1】伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点。如图，实验时，水平面上铺上不同的材料，将小车由斜面体的同一高度静止释放，经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是（ ）
A．通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B．该实验说明力是维持物体运动的原因
C．如果小车与水平面间没有摩擦力，则小车最终会停止
D．实验时，将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等
【答案】D
【解析】A．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，不是通过这个实验直接得出的，故A错误；
B．该实验表明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，故B错误；
C．如果小车与水平面间没有摩擦力，根据牛顿第一定律，小车将做匀速直线运动，不会停止，故C错误；
D．实验时，将小车由同一高度释放，是为了让小车到达斜面体底端时的速度相等，这样才能保证在不同水平面的实验中，初始速度这一变量相同，从而探究摩擦力对小车运动的影响，故D正确。
故选D。
【变式2】伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑思维相结合的科学方法，图示大致反映了这一研究过程，下列说法不正确的是（ ）
A．甲是真实的实验现象
B．利用斜面做实验，解决了时间难以测量的困难
C．甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使现象更明显
D．丁也是真实的实验现象
【答案】D
【解析】因为物体自由下落时太快，伽利略很难测量物体下落的时间，为了使物体运动速度变慢，伽利略转向探究物体在斜面上的运动情况，伽利略的斜面实验可以“冲淡”重力的作用，使现象更明显；铜球沿斜面下滑时加速度较小，所用时间较长，所以容易测量，因此甲、乙、丙三个图都是真实的实验现象，而丁图是在此基础上经过合理外推得到的结论。
本题选项不正确的，故选D。
【变式3】1．亚里士多德的研究
亚里士多德从日常生活经验出发：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 ，他得出结论，力是 的原因。
2．伽利略的研究
（1）伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为 的作用。
（2）理想斜面实验：如图所示，让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到 。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离增大，但所到达的高度 。当第二个斜面放平，小球将 。
（3）推理结论：力 （填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。
（4）意义：伽利略的理想实验是想象着把实际存在影响物体运动的 去掉，抓住事物的 ，这种依据 把实际实验理想化的思想是研究物理问题的重要方法之一。伽利略第一次确定了物理实验在物理研究中的基础地位。
【答案】1．有力作用在物体上 静止在某个地方 维持物体运动 2．（1）摩擦力 （2）原来的高度 相同 永远运动下去 （3）不是 （4）摩擦力 本质 逻辑推理
【解析】1．[1][2][3]亚里士多德认为，必须有力作用在物体上物体才运动，没有力作用在物体上，物体就静止在某个位置，因此他得出结论，力是维持物体运动的原因。
2．[1]伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为受到摩擦力（阻力）的作用；
[2][3][4]如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，继续减小斜面的倾角，但小球所到达的高度不变，当第二个斜面放平，小球将一直运动下去。
[5]由此得出结论力不是维持物体运动的原因。
[6][7][8]伽利略理想实验把实际存在影响物体运动的摩擦力（阻力）忽略，抓住实物的本质，这种在实验的基础上进行逻辑推理的方法称为理想实验法。
知识点2：牛顿第一定律
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。
牛顿第一定律的适用范围——惯性参考系
如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。
例如，火车沿平直轨道匀速运动时，可将火车看成惯性系来研究火车内其他物体的运动。以加速运动的火车为参考系，原来静止在火车内光滑水平桌面上的物体会相对火车向后做加速运动，但物体在水平方向上并没有受力，因此牛顿第一定律并不成立，这样的参考系称为非惯性系。
2．对牛顿第一定律的理解
（1）明确了惯性的概念
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，即物体保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，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）确定了力的含义
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”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因。
（3）定性揭示了力和运动的关系
牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时其效果跟不受外力作用的效果相同。但是，我们不能把“合外力为零”理解为“不受外力”。
运动状态发生变化的三种情形
物体运动状态的标志是速度，运动状态是否改变由速度衡量，物体的速度改变了，我们就说物体的运动状态改变了。
（1）速度方向不变，只有大小改变；
（2）速度大小不变，只有方向改变；
（3）速度大小和方向都改变。运动的物体不一定受力，但物体运动状态改变一定受了力。
【典例2】在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”下列选项中从物理学的角度解释正确的是（ ）
A．“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力
B．“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
C．水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因
D．只有水的持续作用力才能让沙石持续运动，因为力是维持物体运动的原因
【答案】A
【解析】AB．“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力，合力为0，保持静止，故A正确，B错误；
C．水冲沙石，沙石才能运动，是因为水的冲击力克服了阻力，这说明力是物体运动状态改变的原因，故C错误；
D．力是物体运动状态改变的原因，维持运动无需力，沙石之所以不能持续运动是因为有阻力，如果阻力不存在，沙石可以做匀速直线运动，故D错误。
故选A。
【变式1】如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员（ ）
A．起跳时脚对滑板的作用力水平向右B．在空中水平方向先加速后减速
C．越过杆后落在滑板的后方D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置
【答案】D
【解析】运动员相对于滑板竖直向上起跳，所以脚对滑板的作用力竖直向下，A错误；人在空中时，水平方向不受力的作用，水平方向速度不变，B错误；由于人和滑板的水平速度始终相同，所以人落在滑板上起跳的位置，C错误，D正确．
【变式2】下列说法正确的是（ ）
A．力是使物体位移增大的原因B．力是维持物体运动的原因
C．力是使物体惯性改变的原因D．力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】根据牛顿第一定律可知，力不是使物体位移增大的原因，也不是维持物体运动的原因，惯性由物体的质量决定，是物体的基本属性，可知力也不是使物体惯性改变的原因，力是改变物体运动状态的原因。
故选D。
【变式3】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（ ）
A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变
D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
【答案】B
【解析】A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误；
B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确；
C．由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误；
D．牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误。
故选B。
知识点3：惯性与质量
1．惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
【注意】惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态、受力情况、所处位置等其他因素无关。
对惯性概念理解的误区
1、误认为物体静止时才有惯性，运动时没有惯性。
误认为做加速或减速运动的物体才有惯性，做匀速直线运动的物体没有惯性。
正确理解：惯性与物体的运动状态无关。
2、误认为物体只在地球上才有惯性，移到太空就没有惯性。
正确理解：性与物体处于什么位置无关。
3、误认为机车启动时产生了惯性，刹车时克服了惯性。
正确理解：惯性是物体的固有属性，不能说“产生惯性”、“克服惯性”、“消除惯性”。
2．惯性的表现
（1）当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。
（2）当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。
3．惯性的度量
质量是物体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；质量不变，惯性不变。
【典例3】足球运动中蕴含着丰富的物理知识，关于惯性下列说法正确的是（ ）
A．足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为惯性的缘故
B．踢出去的足球能继续飞行，是因为惯性的缘故
C．踢出去的足球速度在不断变化，惯性也在不断变化
D．足球若被带到太空，惯性将会消失
【答案】B
【解析】A．足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为受到重力的作用，而不是惯性，故A错误；
B．踢出去的足球能继续飞行，是因为足球具有惯性，要保持原来的运动状态，故B正确；
C．惯性只与物体的质量有关，踢出去的足球质量不变，惯性不变，速度变化不影响惯性，故C错误；
D．惯性是物体的固有属性，与物体所处的位置无关，足球被带到太空，质量不变，惯性不会消失，故D错误。
故选B。
【变式1】司机驾驶一辆新能源汽车行驶的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．汽车静止时没有惯性
B．汽车加速时惯性不变
C．安全带可以减小汽车突然加速时对人的伤害
D．刹车时，汽车不能立即停下来，是因为汽车受到惯性作用
【答案】B
【解析】A．惯性是物体固有属性，无论静止或运动均有惯性，故A错误；
B．惯性大小仅由质量决定，汽车加速时质量未变，故惯性不变，故B正确；
C．安全带主要防止汽车急减速（如刹车）时人因惯性前冲受伤，故C错误；
D．刹车后汽车不能立即停下是因惯性使物体保持原运动状态，但惯性是属性而非作用力，表述错误，故D错误。
故选B。
【变式2】小军乘车时，观察列车车厢内的一个正在滴水的水龙头。他发现在某段时间内，水滴落在水龙头正下方的右侧点，而之后的一段时间内，水滴落在水龙头正下方的点，如图所示。那么列车在这一过程中可能的运动是（ ）
A．先向左做减速运动，后匀速运动
B．先向左做匀速运动，后减速运动
C．先向右做减速运动，后匀速运动
D．先向左做加速运动，后减速运动
【答案】C
【解析】水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车静止或匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处。
故选C。
【变式3】一辆小车正在平直的路面上向前匀速行驶，车厢顶部通过细线系有一个小球，如果小球突然向前摆动，则说明小车正在 ；如果小球突然向后摆动，则说明小车正在 ；如果小球突然向左侧摆动，则说明小车正在 ；如果小球突然向右侧摆动，则说明小车正在 。
【答案】减速 加速 右转弯 左转弯
【解析】[1][2][3][4]小车匀速行驶时，小球和车厢保持相对静止状态，当小车改变运动状态时，小球由于惯性仍要保持原来的运动状态，则如果小球突然向前摆动，则说明小车正在减速；如果小球突然向后摆动，则说明小车正在加速；如果小球突然向左侧摆动，则说明小车正在右转弯；如果小球突然向右侧摆动，则说明小车正在左转弯。
【方法技巧】
方法技巧1 惯性与力、惯性定律的区别
1、惯性的特性
（1）普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。
（2）无关性：惯性与物体的运动状态、受力情况及地理位置无关。
（3）唯一性：质量是惯性大小的唯一量度。
2、惯性与力的区别
1、惯性不是力，因此“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的。
2、无论外力多大，物体的速度都不会发生“突变”，只能在原速度大小、方向的基础上逐渐改变。速度不能“突变”的原因是物体具有惯性。
3、惯性与速度无关
（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。
（2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均无关。
4、惯性与惯性定律的区别和联系
（1）区别：惯性是物体具有的一种固有属性——物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质；惯性定律是一个运动规律——物体不受外力或所受合外力为零时能够保持静止状态或匀速直线运动状态。
（2）联系：惯性定律表明物体具有惯性，正因为物体有惯性，物体的运动才不需要力来维持。
【巩固训练】
1．伽利略的“理想斜面实验”揭示了力与运动的关系。关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（ ）
A．完全是想象的，没有以事实为基础
B．有一定的事实依据，但只是一种科学的假设，不能反映事物本质
C．用现代实验手段可以验证伽利略的理想实验
D．是以可靠事实为基础，经过科学抽象，深刻反映自然规律的“实验”
【答案】D
【解析】伽利略的“理想斜面实验”中，当小球从第一个斜面上某一高度滚下时，减小第二个斜面的倾角，小球的高度几乎不变，但在第二个斜面上运动的距离越来越大，据此推断出了当第二个斜面为水平面时，小球会永远运动下去。但事实上他认为这种情况，是不可能通过实验做出来的。一方面阻力永远存在，另一方面第二个斜面也不可能做到无限长，因此伽利略的实验结果是在一定的事实的基础上，经过逻辑推理得出来的，这样的实验永远不可能通过实验手段来验证。
故选D。
2．伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中斜面倾角越小，小球在斜面上运动的时间越短，越容易测量
B．图甲可以解释重的物体比轻的物体下落快的原因
C．图乙实验忽略了摩擦力对物体运动的影响
D．图乙可以说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【解析】A．图甲中斜面倾角越小，小球在斜面上运动的时间越长，越容易测量，故A错误；
B．图甲可以解释重的物体与轻的物体下落快慢相同的原因，故B错误；
C．为了说明力不是维持物体运动的原因，伽利略实际了图乙实验，该实验忽略了摩擦力对物体运动的影响，故C正确；
D．图乙可以说明力不是维持物体运动的原因，故D错误。
故选C。
3．伽利略的发现以及所运用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。如图，将小球沿光滑斜面左侧某一高度由静止释放，小球上升到与出发点几乎等高的位置。现将斜面倾角逐渐减小，小球到达斜面右侧位置分别为1、2、3。比较三次实验结果，可得到最直接的结论是（ ）
A．如果斜面右侧变为水平面，小球将一直运动下去
B．如果小球不受力，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
【答案】A
【解析】比较三次实验结果，可得到最直接的结论是：如果斜面右侧变为水平面，小球为了到达原有的高度将会一直运动下去；进而合理推出如果小球不受力，将一直保持匀速运动或静止状态的结论，无法得到CD选项的结论。
故选A。
4．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：力不是维持物体运动的原因
C．牛顿第一定律只有在无摩擦力的条件下才成立
D．笛卡尔认为，在水平面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持它运动
【答案】B
【解析】AD．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的维持，物体就要静止在某个地方，故AD错误；
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持物体运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；
C．任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止，这里的力是指所有力，并不是单指摩擦力，故C错误。
故选B。
5．图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景，图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景，则下列说法正确的是（ ）
A．小李摔倒是因为小李的惯性变小了
B．小李摔倒是因为小李的惯性变大了
C．人行走越快越容易摔倒，因为速度越大惯性越大
D．小张摔倒是因为脚的速度变为0，上半身仍保持原来的运动状态
【答案】D
【解析】AB．惯性只与物体的质量有关，与是否摔倒无关，故AB错误；
C．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故C错误；
D．小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止，小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态，小张向前摔倒，故D正确。
故选D。
6．如图是一名同学在校运会时进行“急行跳远”项目时的示意图，忽略空气阻力，关于该过程下列说法正确的是（ ）
A．该同学起跳时的速度越大，惯性越大，跳得越远
B．落地时，该同学受到地面的支持力大于该同学对地面的压力
C．该同学在空中时速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因
D．该同学从左向右助跑的过程中，地面受到来自于鞋底的摩擦力方向水平向右
【答案】C
【解析】A．物体的惯性只与其质量有关，助跑是为了获得更大的起跳速度，不会增大惯性，故A错误；
B．落地时，同学受到地面的支持力与同学对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
C．同学在空中时速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故C正确；
D．该同学从左向右助跑的过程中，地面受到来自于鞋底的摩擦力为静摩擦力，方向水平向左，故D错误。
故选C。
7．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．一切物体都有惯性B．惯性是一种力
C．力是维持物体运动状态的原因D．物体运动状态发生改变不需要力
【答案】A
【解析】AB．惯性是一切物体具有的性质，并不是力，故A正确，B错误；
CD．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，故CD错误。
故选A。
8．关于牛顿第一定律，下列理解不正确的是（ ）
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用或外力为零时的运动规律
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，是由于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，这是因为运动员具有惯性
【答案】C
【解析】AB．牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，故AB正确，不符合题意；
C．牛顿第一定律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的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦阻力的作用，故C错误，符合题意；
D．奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，是因为运动员具有惯性，故D正确，不符合题意；
本题选择错误选项；故选C。
9．关于牛顿第一定律的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动的原因
B．力是改变物体运动状态的原因
C．静止于地面上的物体，没有惯性
D．宇宙飞船中的物体，惯性比其在地面时要大
【答案】B
【解析】AB．根据牛顿第一定律可知，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，故A错误，B正确；
CD．物体在任何状态都有惯性，且惯性只与物体质量有关，故CD错误。
故选B 。
10．2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列说法正确的是（ ）
A．返回舱加速下落时宇航员的惯性增大
B．返回舱加速下落时宇航员的惯性减小
C．返回舱减速下落时宇航员的惯性减小
D．返回舱减速下落时宇航员的惯性不变
【答案】D
【解析】质量是物体惯性的唯一量度，返回舱加速或减速下落时宇航员的质量不变，惯性不变。
故选D。
11．公交车在平直公路行驶时，如偶遇突发状况司机急刹车，乘客的身体会出现前倾的情况，故而在搭乘时注意抓好扶手，安全乘车，则以下说法中正确的是（ ）
A．公交车急刹车时，乘客所受合力向后
B．公交车速度越快，乘客惯性越大
C．公交车静止时，乘客没有惯性
D．当乘客拉着扶手合力为0时，乘客此时没有惯性
【答案】A
【解析】A．司机急刹车时，乘客出现身体前倾，摩擦力与乘客相对运动趋势方向相反，则摩擦力即合力方向向后，故A正确；
BCD．惯性大小的唯一量度就是质量，质量大的惯性大，与物体的形状，运动状态等其它因素无关，任何物体都有惯性，故BCD错误。
故选A。
12．在“交通安全宣传进校园”活动中，交警提醒同学们骑自行车出行时不要带人、不要超速。下列关于骑行自行车的说法正确的是（ ）
A．骑车带人后，人和自行车的总质量变大，惯性变大
B．物体的速度越大惯性越大，超速骑车时自行车的惯性比正常速度骑行时更大
C．自行车刹车过程中，地面对自行车的摩擦力大于自行车对地面的摩擦力
D．只有匀速骑行时，地面对自行车的摩擦力才等于自行车对地面的摩擦力
【答案】A
【解析】AB．惯性只和质量有关，与运动速度无关，物体的质量越大惯性越大，骑车带人后总质量变大惯性变大，A正确、B错误；
CD．地面对自行车的摩擦力与自行车对地面的摩擦力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，两力大小相等，与运动状态无关，C、D错误；
故选A。
13．刚清洁过的地面比较湿滑，人走在上面容易出现后仰摔倒的情况，所以许多商场都会在刚清洁过的地面旁边竖立如图所示的标识。关于人运动到湿滑地面上后仰摔倒的情况，下列说法正确的是（ ）
A．在湿滑地面上摔倒是因为人的惯性变小了
B．在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小
C．在湿滑地面上摔倒是因为人上身的速度突然变小了
D．在湿滑地面上摔倒是因为人脚的速度突然变大了
【答案】BD
【解析】在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小，上身速度不变，下身速度变大，出现后仰摔倒的情况，惯性不变。
故选BD。
14．（多选）在研究力和运动的关系时，伽利略提出了著名的理想实验，如图所示。下列关于该实验的理解错误的是（ ）
A．物体的运动不需要力维持B．力是维持物体运动的原因
C．物体运动时才会产生惯性D．加速运动的物体惯性更大
【答案】BCD
【解析】AB．伽利略设计这个理想实验，是为了说明亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的，物体运动不需要力来维持，故A正确，不满足题意要求；B错误，满足题意要求；
CD．惯性只与物体的质量有关，与是否运动无关，故CD错误，满足题意要求。
故选BCD。
15．（多选）在第十五届中国航展上，我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机，它既能当运输机，也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是（ ）
A．“九天”无人机在空中做加速直线运动时，“九天”无人机的惯性增大
B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性减小
C．“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，“九天”无人机会立即停止运动
D．“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0
【答案】BD
【解析】A．“九天”无人机在空中做加速直线运动时，“九天”无人机的质量不变，惯性不变，故A错误；
B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的质量减小，则惯性减小，故B正确；
C．“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，“九天”无人机不会立即停止运动，故C错误；
D．“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0，故D正确。
故选BD。
16．判断下列说法的正误：
（1）伽利略的理想实验是无法实现的。（ ）
（2）伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。（ ）
（3）牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。（ ）
（4）运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。（ ）
（5）物体不受力时，最终将处于静止状态或匀速直线运动状态。（ ）
（6）伽利略的“理想实验+科学推论”的方法是一种科学方法。（ ）
（7）物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性。（ ）
（8）物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。（ ）
（9）速度越大，物体的惯性越大。（ ）
（10）受力越大，物体的惯性越大。（ ）
【答案】（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√
（7）× （8）× （9）× （10）×
【解析】（1）现实中摩擦力是不可能不存在的，故伽利略的理想实验是永远无法做到的，故说法正确。
（2）伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，是运动状态改变的原因，故说法错误。
（3）当物体所受外力全部消失时，物体不受任何外力的作用，物体将保持匀速直线运动或静止状态，事实上不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律描述的状态是一种理想状态，它是利用逻辑思维分析的产物，不可能通过实验直接验证，故说法错误。
（4）物体的惯性只跟质量有关，与运动状态无关，故说法错误。
（5）根据牛顿第一定律可知物体不受力时，将保持匀速直线运动状态或静止状态，不是最终将处于静止状态或匀速直线运动状态，故说法错误；
（6）伽利略在研究力与运动的关系时，是在斜面实验的基础上成功地设计了理想斜面实验，理想实验是实际实验的延伸，是建立在实验事实上的科学推断，故伽利略的“理想实验+科学推论”的方法是一种科学方法，故说法正确。
（7）物体的惯性只跟质量有关，与运动状态无关，故说法错误。
（8）物体从竖直向上运动的气球上掉落后，由于惯性物体的速度仍向上，加速度向下，可知物体先向上减速到零，再反向加速，故说法错误。
（9）物体的惯性只跟质量有关，与速度大小无关，故说法错误。
（10）物体的惯性只跟质量有关，与受力状态无关，故说法错误。
17．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角，小球在这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，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动
（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为
（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中 是事实， 是推论。
【答案】（1）②③①④ （2） ② ③①④
【解析】（1）整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论，所以合理的实验顺序为②③①④。
（2）[1]伽利略理想实验中，实验步骤②可靠的实验事实基础。
[2]由于现实生活中，小球在斜面上滚动时不可能不受摩擦力的作用，所以实验步骤③①④都是对实验现象的合理推理。
18．伽利略是伟大的物理学家和天文学家，他融会贯通了当时的数学、物理学和天文学，在研究工作中开科学实验之先河，奠定了现代科学的基础。
（1）伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，他设想的理想实验中的几个主要步骤如下：
①两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
③减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动
在上述的步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）
A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论
（2）伽利略科学思想方法的核心：把 和 （包括数学推演）和谐地结合起来。
A．实验 B．逻辑推理 C．微元法 D．控制变量法
（3）牛顿第一定律 （填“是”或者“不是”）实验定律。
【答案】（1）A （2） A B （3）不是
【解析】（1）伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实；小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由放手位置相同；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾角，仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相同；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角为0，即水平，则小球永远运动。也表明①是事实，②③④是推论，直接观察到的现象是可靠的实验事实，按照实验条件变化的趋势进行的极端化猜想是理想化推论。
故选A。
（2）[1][2]伽利略把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，开创了研究自然规律的科学方法。
故选A、B。
（3）牛顿第一定律无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
代表人物
研究方法
主要观点
亚里士多德
基于生活经验得来
力是维持物体运动的原因（错误）
伽利略
（理想实验）实验+逻辑推理
力不是维持物体运动的原因
笛卡儿
数学演绎法
除非物体受到外力的作用，否则物体将永远保持其静止或原来的运动状态，永远不会做曲线运动，而是保持静止或在直线上运动
推理1
如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度
推理2
如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度
推理3
继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面持续运动下去
惯性
力
存在条件
惯性是物体的固有属性与是否受力、运动状态及所在位置均无关
只有物体间发生相互作用时才有
与运动的关系
惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，物体的运动状态越难改变
力是改变物体运动状态的原因。力越大，物体的运动状态改变越快
量度
质量是物体惯性大小的唯一量度
大小、方向、作用点及单位