初中物理沪科版（五四制）(2024)八年级上册（2024）第5章 运动和力第5节 牛顿第一定律精品学案

这是一份初中物理沪科版（五四制）(2024)八年级上册（2024）第5章 运动和力第5节 牛顿第一定律精品学案，共22页。
内 容 导 航
考 点 演 练
题型1 小车从同一高度滑下的原因
【典例1】探究阻力对物体运动的影响：平面越光滑，小车运动的距离越 远 ，说明小车受到的阻力越 小 ，速度减小得越 慢 。推理：如果运动物体不受力，它将 做匀速直线运动
【答案】远；小；慢；做匀速直线运动。
【解答】解：由图可知，毛巾、棉布、木板依次越来越光滑，阻力也越来越小，从小车前进的距离来看，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的越远，速度减小得越慢；由实验现象推理可得出：运动物体不受外力时，物体的运动速度不再减小，将不停地做匀速直线运动。
故答案为：远；小；慢；做匀速直线运动。
【变式1】探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示。
（1）为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度 相同 ，即小车应从斜面上的 同一高度 处由静止释放。
（2）下表是一组同学记录的实验数据，分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越 小 ，小车前进的距离就越 远 。
（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则运动的小车在水平面上将做 匀速直线 运动。
表1
（4）请分析：当小明在荡秋千，运动到右侧最高点时，如果受到的力全部消失，将会处于怎样的运动状态？以下猜想中正确的是 A （图中的黑点表示小明）。
A.
保持静止状态
B.
继续来回摆动
C.
做匀速直线运动
D.
做匀速圆周运动
【答案】（1）相同；同一高度；（2）小；远；（3）匀速直线；（4）A。
【解答】解：
（1）为了让小车到达水平面就具有相同的速度，需使小车从同一高度由静止滑下；
（2）毛巾、棉布、木板依次越来越光滑，阻力也越来越小，从小车前进的距离来看，阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小的越慢；
（3）若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则运动的小车在水平面上将做匀速直线运动；
（4）当秋千运动到最高点时，人和秋千在这一瞬间是静止的，所以当此时外力全部消失时，人和秋千都会保持静止的状态不再改变，故只有选项A符合题意。
故答案为：（1）相同；同一高度；（2）小；远；（3）匀速直线；（4）A。
【变式2】某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响，他在水平台面上分别铺上不同的材料，让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记a、b、c。
（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 速度相同 。
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c是小车在 木板 表面停下的位置（接触面的粗糙程度：毛巾＞棉布＞木板）。
（3）对上述实验进行分析并进一步推理：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将 做匀速直线运动 。
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车 ② 的关系（选填下列选项的序号）。
①重力势能与质量
②动能与速度
③动能与质量
【答案】（1）速度相同；（2）木板；（3）做匀速直线运动；（4）②。
【解答】解：（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的速度相同；
（2）木板表面最光滑，小车在上面运动的距离最远，则标记c是小车在木板表面下停下的位置。
（3）由上述实验可推理得：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将做匀速直线运动。
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则小车到达平面时的速度是不同的，所以可以探究速度与动能的大小关系，故选②。
故答案为：（1）速度相同；（2）木板；（3）做匀速直线运动；（4）②。
题型2 牛顿第一定律的内容
【典例1】下列科学家中，对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是（ ）
A．亚里士多德B．帕斯卡
C．阿基米德D．伽利略
【答案】D
【解答】解：A、亚里士多德在很多方面进行了研究，如最早论述了力与运动的关系等，但没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献，故A错误；
B、帕斯卡对压强方面有深入研究，但对“牛顿第一定律”的建立没有做出贡献，故B错误；
C、阿基米德对浮力进行了研究，得出了著名的阿基米德原理，没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献，故C错误；
D、伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的得出奠定了重要基础，所以对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是伽利略，故D正确。
故选：D。
【变式1】看足球比赛的某同学突发奇想，如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失，关于足球的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．做匀速直线运动B．停在空中静止不动
C．做曲线运动D．竖直下落
【答案】A
【解答】解：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，速度的大小和方向都不改变。因为足球原来是运动状态，当外力突然消失，足球仍然保持原来的运动状态，所以足球将做保持原来的速度做匀速直线运动。
故选：A。
【变式2】用手捏着一支粉笔静止于空中，现将手松开，假设在手松开的同时，粉笔所受的一切外力同时消失，则（ ）
A．粉笔将静止于原来位置
B．粉笔将竖直向上运动
C．粉笔将竖直向下运动
D．粉笔将沿水平方向运动
【答案】A
【解答】解：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，速度的大小和方向都不改变。因为粉笔原来是静止的，而松开手的同时，一切外力又同时消失，所以粉笔仍然保持原来的静止状态，故选项A正确。
故选：A。
题型3 牛顿第一定律不是实验定律
【典例1】物理学上，牛顿第一定律是用什么方法获得的（ ）
A．用实验的方法直接得出来的
B．仅仅是靠推理得出来的
C．用数学方法推算出来的
D．有实验基础并用推理方法得出来的
【答案】D
【解答】解：牛顿第一定律的条件是物体在不受外力作用时，进行实验时，物体不受外力，在现实生活中是不能得到的。所以在斜面实验的基础上，经过科学的推理得到的。
故选：D。
【变式1】在总结前人研究成果的基础上，通过实验和推理得出“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”的科学家是（ ）
A．帕斯卡B．伽利略C．牛顿D．焦耳
【答案】C
【解答】解：“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容，牛顿总结了伽利略等前人的研究成果，概括出一条重要物理定律；这个定律是在实验的基础上，进一步推理、归纳得出来的。
故选：C。
【变式2】一切物体在不受外力作用时，总保持 静止状态 或者 匀速直线运动状态 ，这就是著名的牛顿第一定律。
【答案】静止状态；匀速直线运动状态
【解答】解：牛顿第一定律的内容是：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。阐明了力与运动之间的关系，即维持物体运动不需要力，力是改变物体运动状态的原因。
故答案为：静止状态；匀速直线运动状态。
题型4 牛顿第一定律的应用
【典例1】滑板是一项很“酷”的运动。当小科以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失，则小科与滑板将（ ）
A．在最高点停下来
B．斜向上匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来
D．水平方向匀速直线运动
【答案】B
【解答】解：当小科以速度v冲到斜坡的图中位置时（还没有到斜坡顶端），若外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，他将保持这一瞬间的运动状态不变，即小科与滑板将斜向上做匀速直线运动。
故选：B。
【变式1】正在空中竖直上升的篮球，如果所受的外力突然全部消失，它将（ ）
A．静止
B．加速下落
C．匀速上升
D．先减速上升，后加速下落
【答案】C
【解答】解：正在空中竖直上升的篮球，处于运动状态，根据牛顿第一定律可知，如果所受的外力突然全部消失，它将做匀速直线运动，即匀速上升，故C正确；
故选：C。
【变式2】如图所示运动员用头顶足球时，足球凹陷了，这说明力可以使物体发生 形变 ，使球凹陷的力的施力物体是 头 。顶出去的足球继续在空中运动时（阻力忽略不计）受到的力的方向是 竖直向下 ，假如此时外力突然消失足球将 做匀速直线运动 。
【答案】形变；头；竖直向下；做匀速直线运动。
【解答】解：受力的足球发生凹陷，说明力可以使物体发生形变；头对球施加力的作用，使球凹陷的力的施力物体是头；
不计空气阻力，顶出去的足球继续在空中运动时只受到重力的作用，重力的方向竖直向下；
根据牛顿第一定律，假如此时外力突然消失，足球的运动状态将保持不变，一直做匀速直线运动。
故答案为：形变；头；竖直向下；做匀速直线运动。
题型5 物体运动状态变化的判断
【典例1】下列现象中，物体的运动状态没有改变的是（ ）
A．发动汽车使它从静止变为运动
B．汽车匀速向右转弯
C．石块在空中越落越快
D．降落伞从空中匀速下降
【答案】D
【解答】解：A、发动汽车使它从静止变为运动，速度的大小发生改变，运动状态发生改变，不符合题意；
B、汽车匀速向右转弯，速度的方向发生改变，运动状态发生改变，不符合题意；
C、石块在空中越落越快，速度的大小发生改变，运动状态发生改变，不符合题意；
D、降落伞从空中匀速下降，速度的大小和方向都不变化，所以运动状态不改变，符合题意；
故选：D。
【变式1】2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器由“长征五号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空，其运动轨迹如图所示，在探测器绕月飞行时，它的运动状态 改变 （选填“改变”或“不变”）；探测器登月前需要减速，向 运动方向 （选填“运动方向”或“运动反方向”）喷射高速气体，以获得制动力。
【答案】改变；运动方向。
【解答】解：（1）“嫦娥五号”探测器绕月飞行时，飞行方向不断发生改变，因此它的运动状态发生改变。
（2）力的作用是相互的。要使探测器登月前减速，需向运动方向喷射高速气体，使空气反过来阻碍探测器前进，以获得制动力。
故答案为：改变；运动方向。
【变式2】原来做匀速直线运动的汽车，关闭发动机后不会马上停下来，而是先做减速运动，最后才停下来，这是什么原因？
【答案】见试题解答内容
【解答】答：汽车关闭发动机后没有动力，仍保持原来运动状态向前运动，是因为汽车有惯性。汽车停下来，运动状态改变，是由于受到了外力：摩擦力。力可以改变物体的运动状态。
题型6 惯性的概念
【典例1】坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生时对乘客的伤害（ ）
A．快速启动B．匀速行驶C．紧急刹车D．缓慢加速
【答案】C
【解答】解：A、汽车突然加速，人由于惯性还要保持原来的运动状态，所以会向后倾倒，不会使人受伤，安全带对人没有作用，故A错误；
BD、汽车匀速行驶或缓慢加速时，人体的速度基本保持不变或缓慢增大，所以不会对人身造成伤害，安全带对人没有作用，故BD错误；
C、当小汽车紧急刹车，人由于惯性，保持向前的速度，而由于安全带的作用，避免了向前撞击或摔出去的可能性，减轻了刹车时可能对人造成的伤害，故C正确。
故选：C。
【变式1】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
【答案】D
【解答】解：
AB、前行时突然刹车或前行时撞上前车，人的上半身由于惯性会向前倾，则头枕对此不起保护作用，故AB不符合题意；
C、静止时受到前车撞击，人的下半身随车向后运动，但人的上半身由于惯性仍保持原来的静止状态，所以人的上半身相对于下半身会向前倾，则头枕对此不起保护作用，故C不符合题意；
D、静止时受到后车撞击，人的头部由于惯性会向后仰，此时车辆的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而柔软的头枕对头部能起到保护作用，故D符合题意。
故选：D。
【变式2】小亮同学在“五一”黄金周和家人一起乘坐汽车外出旅游。回来后，他把自己在车上的一些感受告诉了好朋友小明。他说：“我坐在右手靠窗的高靠背座椅上，先是感到座椅的靠背对我有压力；然后是车厢壁对我有压力；着我对座椅的靠背也有压力；最后，我不由自主地用手撑住了前面的座椅，才坐稳了。”他要小明判断这个过程中汽车的运动情况。小明做了这样的回答：（1）汽车启动（2）汽车加速行驶（3）汽车转弯（4）汽车在紧急刹车。请你根据小明同学的
回答找出小亮同学在上文中的感受语句。
（1） 感到座椅的靠背对我有压力
（2） 我对座椅也有压力
（3） 车厢壁对我有压力
（4） 用手撑住了前面的座椅，才坐稳了
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）汽车启动，由于人具有惯性仍能保持原来的静止状态，所以会向后倒，因此“感到座椅的靠背对我有压力”。
（2）汽车加速行驶时，由于人具有惯性仍能保持原来的运动状态，所以会对座椅有压力，因此会感到“我对座椅也有压力”。
（3）当汽车转弯时，坐在汽车上的乘客由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动，所以与车厢壁发生挤压，因此会感到“车厢壁对我有压力”。
（4）汽车在紧急刹车时，由于人具有惯性仍能保持原来的运动状态，所以会向前倾，因此“用手撑住了前面的座椅，才坐稳了”。
故答案为：（1）感到座椅的靠背对我有压力；（2）我对座椅也有压力；（3）车厢壁对我有压力；（4）用手撑住了前面的座椅，才坐稳了。
题型7 惯性与力的区别
【典例1】2022年北京冬奥会，我国运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图所示，是他在比赛中的情景。下列对他加速下滑过程分析正确的是（ ）
A．运动状态始终保持不变
B．相对于地面他是运动的
C．下降过程中他受平衡力的作用
D．受到惯性作用持续下滑
【答案】B
【解答】解：A、苏翊鸣在运动过程中，运动方向和速度大小会发生变化，故运动状态会发生变化，故A错误；
B、苏翊鸣相对于地面的位置发生变化，是运动的，故B正确；
C、苏翊鸣下降过程中运动状态不断变化，所以他受非平衡力的作用，故C错误；
D、因为他具有惯性，会持续下滑，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选：B。
【变式1】从枪口射出的子弹，仍能继续高速飞行，这是由于（ ）
A．子弹受到火药推力的作用
B．子弹具有惯性
C．子弹受到惯性力的作用
D．子弹受到飞行力的作用
【答案】B
【解答】解：A．子弹在枪膛中受到火药爆炸产生的推力，但出枪膛后推力消失，故A错误；
B．由于惯性，子弹还要保持原来运动状态的继续前进，故B正确；
C．子弹在空中靠惯性飞行，而不是受到惯性力，惯性不是一种力，故C错误；
D．惯性是物体本身固有的性质，不是一种力，不能说受到惯性，也不存在飞行力，故D错误。
故选：B。
【变式2】如图情境中，最下面的棋子被尺快速打出。下列说法正确的是（ ）
A．下面的棋子被打出后，仍受到尺的作用
B．下面的棋子被打出去，说明力是物体运动的原因
C．上面的棋子将落在正下方，是由于受到惯性的作用
D．上面的棋子将落在正下方，是由于惯性且受到重力的作用
【答案】D
【解答】解：A、下面的棋子被打出后，由于惯性向前运动，不再受到尺的作用，故A错误；
B、下面的棋子被打出去，说明力是改变物体运动状态的原因，不是物体运动的原因，故B错误；
C、上面的棋子将落在正下方，是由于受到重力的作用，惯性是物体固有的属性，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、上面的棋子将落在正下方，是由于惯性且受到重力的作用，故D正确。
故选：D。
题型8 惯性大小的影响因素
【典例1】如图所示，飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品，空投位置会在 A （选填“A”“B”或“C”）点处。救灾物品在空中加速下落的过程中，其惯性将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】A；不变。
【解答】解：飞机空投救灾物品时，由于惯性，救灾物品在下落过程中，会向前运动一段距离，故应在接近目标的上方提前投掷物品，故在图中的A处投放。
惯性大小取决于物体的质量，救灾物品在空中加速下落的过程中，质量不变，其惯性将不变。
故答案为：A；不变。
【变式1】2022年6月25日，运载火箭将神舟十四号飞船送向太空，发射时运载火箭向下喷射高温气体，获得向上的推力，这说明力的作用是 相互的 ；在推力的作用下，飞船的速度变快，这说明力能改变物体的 运动状态 ，神舟十四号飞船的惯性将 不变 （不计燃料的减少，选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】相互的；运动状态；不变。
【解答】解：发射时运载火箭向下喷射高温气体，利用了物体间力的作用是相互的，才使火箭得到向上的推力。
力可以改变物体的运动状态和形状，在推力作用下，飞船速度越来越大，说明了力可以改变物体的运动状态。
惯性与质量有关，神舟十四号飞船的质量大小不变，所以神舟十四号飞船的惯性将不变。
故答案为：相互的；运动状态；不变。
【变式2】2021年5月15日，“天问1号”携带在地球上重为2400N的“祝融号”火星车顺利登陆火星。如图所示，是“祝融号”火星车驶离着陆平台，在火星表面行驶时的情景。问：
（1）“祝融号”火星车从地球到火星，惯性怎样变化？
（2）“祝融号”火星车的轮子表面为什么设计成凹凸不平的形状？
【答案】（1）惯性与质量有关。“祝融号”火星车从地球到火星，位置发生变化，质量不变，所以惯性不变；
（2）在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。火星车的轮子表面设计成凹凸不平的形状，目的是在压力一定时，增大摩擦力。
【解答】答：（1）惯性与质量有关。“祝融号”火星车从地球到火星，位置发生变化，质量不变，所以惯性不变；
（2）在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。火星车的轮子表面设计成凹凸不平的形状，目的是在压力一定时，增大摩擦力。
题型9 惯性的利用
【典例1】下列现象属于利用惯性的是（ ）
A．高速路上汽车限速行驶
B．起跑时腿向后用力蹬地
C．人踩到香蕉皮时易滑倒
D．拍打衣服时灰尘脱离衣服
【答案】D
【解答】解：A、高速路上汽车限速行驶，是为了防止惯性带来的伤害，故A不合题意；
B、起跑时，脚用力向后蹬地，脚给地一个向后的力，因物体间力的作用是相互的，同时地就会给脚一个向前的力，人就会前进，故B不合题意；
C、踩到香蕉皮上时，脚会因为摩擦力减小而突然向前运动，而上身由于惯性仍会保持原来的运动状态，故容易摔倒，是惯性不利的一面，故C不合题意；
D、用手拍衣服时，衣服运动，而灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态，所以就从衣服上脱离出来，是利用了惯性现象，故D符合题意。
故选：D。
【变式1】下列现象中，不属于利用物体惯性的是（ ）
A．用手拍打衣服上的灰尘
B．运动员采用助跑跳远
C．骑自行车时为了减速捏刹车闸
D．冰壶运动员投出冰壶后，冰壶仍能前进一段距离
【答案】C
【解答】解：
A、用手拍打衣服时，衣服由静止变为运动时，灰尘由于惯性将保持静止状态，脱离衣服，利用了惯性，故A不符合题意；
B、跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态，起跳后人由于惯性会跳的更远，利用了惯性，故B不符合题意；
C、捏刹车闸，是通过力改变自行车的运动状态，与惯性无关，故C符合题意；
D、投出的冰壶在冰面上继续滑行是由于冰壶具有惯性，利用了惯性，故D不符合题意。
故选：C。
【变式2】跳远比赛时，运动员在起跳前都要进行快速的助跑，为什么？
【答案】快速助跑可使运动员获得较大的速度，起跳后由于惯性身体在空中保持快速向前的运动状态，可以跳得更远。
【解答】答：快速助跑可使运动员获得较大的速度，起跳后由于惯性身体在空中保持快速向前的运动状态，可以跳得更远。
题型10 惯性的危害
【典例1】我国公安部规定：坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人身造成的伤害（ ）
A．缓慢倒车B．匀速前进
C．汽车突然启动前进D．汽车前进时紧急刹车
【答案】D
【解答】解：A．小汽车缓慢倒车，人的速度也会缓慢变化，所以不会使人受伤，故A不符合题意；
B．小汽车匀速前进，处于平衡状态，此时人也处于平衡状态，所以不会使人受伤，故B不符合题意；
C．汽车突然启动前进，由于人具有惯性还会保持原来具有向后的运动趋势，此时头后部的头枕起保护作用，安全带不起作用，故C不符合题意；
D．汽车前进时紧急刹车，由于人具有惯性还会保持原来的运动状态继续向前运动，此时安全带对人起保护作用，防止人受伤，故D符合题意。
故选：D。
【变式1】下列哪种情况发生时，系安全带可减轻对乘客受到伤害的是（ ）
A．匀速行驶B．后车追尾C．紧急刹车D．快速启动
【答案】C
【解答】解：A．车辆匀速行驶时速度保持不变，乘客与车保持相对静止，安全带无需发挥作用；故A不不符合题意；
B．后车追尾时，被追尾的车辆突然加速向前，乘客由于惯性可能后仰，此时安全带的作用较小，主要依赖座椅头枕防止颈部受伤；故B不符合题意；
C．车辆紧急刹车时，乘客由于惯性身体会向前冲，安全带通过拉力限制乘客前冲，避免碰撞车内物体，这是安全带最典型的作用场景；故C符合题意；
D．车辆快速启动时，突然加速，乘客可能后仰，安全带不起作用，故D不符合题意。
故选：C。
【变式2】能分辨出鼓声和锣声，主要根据声音的 音色 不同；电视机画面的三原色有红、 绿 、蓝；乘客系安全带，主要为了降低刹车时由于 惯性 造成的伤害。
【答案】音色；绿；惯性。
【解答】解：不同发声体音色不同，能分辨出鼓声和锣声，主要根据声音的音色不同，
光的三原色的红、绿、蓝，电视机画面是由这三种色光混合而成，
系安全带可以避免刹车时由于惯性带来的伤害，因为刹车时，车快速停止，而乘客由于惯性会往前冲，而带上安全带，可避免乘客冲撞车前玻璃或飞出车外。
故答案为：音色；绿；惯性。
题型11 运用惯性判断物体的运动
【典例1】如图所示，一氢气球下面用细绳吊着一物体，在竖直上升的过程中，若绳子突然断裂，站在地面上的人看到物体的运动情况是（ ）
A．立即下落
B．停顿片刻后下落
C．向上运动一段距离后下落
D．不能确定
【答案】C
【解答】解：一氢气球下面用细绳吊着一物体竖直上升的过程中，气球突然破裂的瞬间，物体由于惯性会继续向上运动，且速度越来越慢；同时由于受到重力的作用，使得它最终会落回地面，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【变式1】车厢里固定桌上有小球b，车朝某方向运动，先后如图所示，则车的运动情况可能是（ ）
①向左直线运动时加速
②向右直线运动时减速
③向右直线运动时加速
④向左直线运动时减速
A．①②B．②③C．③④D．②④
【答案】A
【解答】解：由图可知，小球b相对于桌向右发生了位置的改变，说明此时车可能向右直线运动时减速，小球由于惯性，向右发生了运动，或者车向左做加速运动，由于惯性小球保持原来的运动状态不变，向右发生了运动。综上分析可知，车的运动情况可能是向左直线运动时加速，或向右直线运动时减速，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【变式2】如图所示，小朋友通过操控绳子带动空竹运动。
（1）空竹落在绳上转动，使其转动的力的施力物体是 绳 。
（2）将空竹竖直上抛，当它到达最高点时，若所受的力同时消失，则它将 静止 。
（3）空竹离开绳后还能在空中飞行，是因为空竹具有 惯性 。抛出的空竹最终下落，是因为空竹受到 重 力的作用。
【答案】（1）绳；（2）静止；（3）惯性；重。
【解答】解：（1）空竹落在绳上转动时，是绳子对空竹施加了使其转动的力，因此施力物体是绳子。
（2）空竹竖直上抛到最高点时，瞬时速度为0。根据牛顿第一定律，若所受的力同时消失，空竹会保持静止。
（3）空竹离开绳子后，由于惯性会保持原来的运动状态，因此还能继续在空中飞行。
重力方向始终竖直向下，空竹受重力作用，因此最终会下落。
故答案为：（1）绳；（2）静止；（3）惯性；重。
题型14 力与运动的关系
【典例1】下列说法中正确的是（ ）
A．运动中的小车若不受拉力作用就不能继续前进，因为力是维持物体运动的原因
B．运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性
C．物体的质量越大，惯性越大
D．运动物体的速度越大，惯性越大
【答案】C
【解答】解：A、运动中的小车若不受拉力作用就不能继续前进，是因为小车受到摩擦阻力的作用，摩擦力改变了小车的运动状态。故A错误；
B、惯性是物体的一种属性，一切物体在任何时候都有惯性，故运动的物体具有惯性，静止的物体也具有惯性。故B错误；
CD、惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大。故C正确，D错误。
故选：C。
【变式1】如图是我国低真空、磁悬浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成低真空，主要是为了减小列车所受（ ）
A．浮力B．重力C．阻力D．支持力
【答案】C
【解答】解：磁悬浮高速列车，利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力。
故选：C。
【变式2】如图为掷出的实心球的运动轨迹，若实心球离开手后在空中飞行过程中，经过最高点时所受的外力全都消失，则实心球的运动情况将变为（ ）
A．自由下落B．静止
C．水平匀速直线运动D．仍沿原轨迹运动
【答案】C
【解答】解：实心球运动到最高点时，仍然具有水平向前的速度，若此时所受的外力全部消失，由牛顿第一运动定律可知，小球将沿水平方向做匀速直线运动。
故选：C。
过 关 验 收
小华为探究“运动与力的关系”，设计了如图的斜面实验．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）实验时应让小车从同一斜面的 同一高度 静止下滑；使小车滑到水平面时的 初速度 相同；
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变得越 慢 （选填“快”或“慢”）；
（3）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 C 。（填序号）
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
（4）小明继续思考如下问题：如图所示摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 保持静止 。（选填“保持静止”“斜向上做匀速直线运动”或“竖直下落”）
【答案】（1）同一高度；初速度；（2）慢；（3）C；（4）保持静止。
【解答】解：（1）实验时应让小车从同一斜面的同一高度静止下滑，这是为了使小车滑到水平面时的初速度相同；
（2）实验现象表明，阻力越小，小车滑行的距离越远，说明小车运动速度改变得越慢；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，不能用实验直接验证，但它却是正确的，故选C；
（4）如图乙所示摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，速度为0，如果摆球所受的力忽然全部消失，根据牛顿第一定律，则摆球将保持静止。
故答案为：（1）同一高度；初速度；（2）慢；（3）C；（4）保持静止。
人造地球卫星绕地球做圆周运动，当地球对它的吸引力突然消失的瞬间，不计阻力，它将（ ）
A．继续做圆周运动B．做匀速直线运动
C．竖直向下运动D．静止在空中
【答案】B
【解答】解：做圆周运动的物体如果吸引力突然消失，物体的运动状态将不再发生变化，即要保持在力刚消失时的速度大小和方向。即沿引力消失瞬间的切线方向飞出。做匀速直线运动。
故选：B。
古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：运动的物体并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究问题，小明和同学们设计实验：用同一小车从同一斜面的同一高度滑下，接着在材料不同的平面上继续运动，分别停在图中所示位置。
回答下列问题：（1）要探究运动到底需不需要力来维持，只需研究力对运动物体的影响，所以小明让一辆小车在毛巾、棉布、木板上运动来研究它的速度如何变化。实验中小车在不同平面上运动的距离不等说明了 小车受到的阻力不同 。
（2）为了探究不同阻力对运动的影响，我们应该保持小车受不同阻力向前的速度是相同的，你认为小明如何做到这一点的？ 使小车在同一高度沿斜面滑下 。
（3）请将小明在本实验中的结论填写完全：平面越光滑，小车运动的距离越 远 ，说明小车受到的摩擦阻力越 小 ，速度减小得越 慢 。
（4）根据小明的结论，你能推理出若小车不受摩擦阻力，将做 匀速直线 运动。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同，对小车的阻力不同，所以小车运动的距离也不同。
故答案为：小车受到的阻力不同。
（2）为使小车从斜面滑下时得到相同的速度，应使小车从斜面的同一高度滑下。
故答案为：使小车在同一高度沿斜面滑下。
（3）实验现象是，斜面越光滑，小车运动得越远，说明小车受到的阻力越小。速度减小得越慢。
故答案为：远；小；慢。
（4）由（3）推知，若小车不受阻力，则将做匀速直线运动。
故答案为：匀速直线运动。
如图所示，小球从斜面某一高度滚至P点时，假设小球不再受任何力，小球运动的轨迹为（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】B
【解答】解：小球从斜面某一高度滚至P点时，若小球不再受任何力，根据牛顿第一定律可知，此时小球将沿轨迹b做匀速直线运动。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
2023中国乒乓球俱乐部超级联赛于7月15日开赛。如图是某运动员利用高抛发球方式发球，当乒乓球竖直向上运动到最高点时，若乒乓球所受的外力突然全部消失，则乒乓球将（ ）
A．静止不动B．匀速竖直上升
C．竖直下落D．加速上升
【答案】A
【解答】解：由玩意知，乒乓球竖直向上运动，当达到最高点时处于瞬间静止状态，此时若乒乓球所受的外力突然全部消失，根据牛顿第一定律，乒乓球将静止不动。
故选：A。
仔细观察教室里悬挂的灯，假如某一时刻它所受的力突然全部消失了，则它将（ ）
A．加速下落B．匀速下落C．保持静止D．无法确定
【答案】C
【解答】解：教室里悬挂的灯处于静止状态，根据牛顿第一定律可知，若电灯所受的所有力都消失，电灯的运动状态将不变，即仍保持静止状态。
故选：C。
下列物体中惯性最大的是（ ）
A．公路上行驶的汽车B．飞奔的猎豹
C．静止的磁悬浮列车D．飞行的子弹
【答案】C
【解答】解：汽车、猎豹、磁悬浮列车、子弹中，磁悬浮列车的质量最大，质量大的物体惯性就大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
李明看到人从行驶的车上跳下来后，很容易摔倒，下面是他对这种现象的解释：
①人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来
②人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态
③人向车行驶方向摔倒
④从行驶的车上跳下的人原来与车共同处于运动状态
解释这个现象的合理顺序是（ ）
A．①②③④B．②③④①C．③④①②D．④①②③
【答案】D
【解答】解：人从行驶的车上跳下来后，很容易摔倒，是因为：
人原来与车共同处于运动状态④，人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来①，人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态②，使得人向车行驶方向摔倒③。
故选：D。
如图所示，迅速击打杯子上方的硬纸板，硬纸板飞出，鸡蛋落入杯中。对此现象合理的解释是：硬纸板原来相对于桌面是静止的，由于受到 力 的作用运动状态发生改变。鸡蛋由于 具有惯性 要保持原来的静止状态，未随硬纸板飞出，在重力的作用下落入杯中。
【答案】力；具有惯性。
【解答】解：击打硬纸板前，硬纸板原相对于桌面是静止的，用力迅速击打硬纸板，该硬纸片由静止开始沿水平方向飞出去，这说明力可以改变物体的运动状态；
打硬纸板，硬纸板飞出，鸡蛋原来静止，板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性，要保持原来的静止状态，不会随硬纸板飞出，在重力的作用下落入杯中。
故答案为：力；具有惯性。
下列关于惯性的说法不正确的是（ ）
A．跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性
B．雨天车辆需减速行驶，是为了减小惯性
C．系安全带是为了防止惯性带来的危害
D．跑步无法立即停下，是受到惯性的作用
【答案】ABD
【解答】解：A、跳远运动员助跑起跳，是为了利用惯性，但惯性的大小只与物体的质量有关，助跑不能增大惯性，故A错误；
B、雨天车辆需减速行驶，是为了防止惯性带来伤害，但惯性的大小只与物体的质量有关，减速不能减小惯性，故B错误；
C、系安全带，是为了防止刹车时人由于惯性向前倾而可能带来的危害，故C正确；
D、跑步无法立即停下，是因为人具有惯性，但不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选：ABD。
锤子的锤头变松了，只要把锤柄的一端在水泥地面上撞击几下，锤头就牢牢地套在锤柄上了，请用所学的物理知识解释这是为什么？
【答案】见试题解答内容
【解答】答：斧头原来是和斧柄一起向下运动的，当斧柄因撞击而突然停止时，斧头由于惯性，仍要保持原来的运动状态继续向下运动，所以斧头就紧紧地套在斧柄上了。
电影《流浪地球2》开启了中国科幻电影元年。
（1）地球自转方向自西向东，为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”偏向东方，这利用了物体间相互作用力的方向是 相反 （选填“相反”或“相同”）的，此时给地球阻力的施力物体是 火焰 （选填“空气”或“火焰”），刹车时地球的惯性 不变 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）影片《流浪地球》中，借助太阳和木星让地球逃出太阳系的过程中，地球相对于太阳是 运动 （选填“运动”或“静止”）的，当地球运动到木星附近时，由于木星的引力，导致地球偏离航线，此时木星对地球的引力 ＝ （选填“＞”、“＝”或“＜”）地球对木星的引力；为了防止地球坠入木星，需要将转向发动机的喷口 朝向 （选填“朝向”或“背离”）木星。
（3）地球驶出太阳系后全功率开启行星发动机，使地球突然向前加速时，站在“流浪地球”上的你将会向 后 倒（选填“前”或“后”），如果从太阳系进入到比邻星引力范围，约为4.2光年（1光年是指光在真空中一年内传播的距离），需500年加速、1300年匀速、700年减速，成为比邻星的一颗行星，则地球流浪的平均速度是 5.04×105 m/s。
【答案】（1）相反；火焰；不变；（2）运动；＝；朝向；（3）后；5.04×105。
【解答】解：（1）地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，这是利用了物体间相互作用力的方向是相反的；此时给地球阻力的施力物体是火焰；
刹车时地球的速度减小，质量不变，惯性的大小只与质量有关，与速度无关，故惯性不变；
（2）地球逃出太阳系的过程中，地球相对于太阳位置不断发生改变，地球是运动的；
木星对地球的引力和地球对木星的引力是相互作用力，大小相等；
为了防止地球坠入木星，就要改变地球的运动方向，因为力的作用是相互的，则需要将转向发动机的喷口朝向木星喷出“火焰”，使地球获得背离木星的推力，从而改变地球的运动方向；
（3）地球驶出太阳系后全功率开启行星发动机，使地球突然向前加速时，站在“流浪地球”上的人由于惯性继续保持原来的运动状态，所以会向后倒；
地球运动的时间为500年+1300年+700年，距离大约为4.2光年，则地球流浪的平均速度v=st=4.2×3.0×108m/s×1年500年+1300年+700年=5.04×105m/s。
故答案为：（1）相反；火焰；不变；（2）运动；＝；朝向；（3）后；5.04×105。
假设有一个不受力的物体，在做匀速直线运动，突然受到如图所示的两个力时，物体仍能做匀速直线运动的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：物体能做匀速直线运动，受到平衡力的作用。
A、二力的大小不相同，不是一对平衡力，故A错误；
B、二力的大小不相同，不是一对平衡力，故B错误；
C、两个力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；
D、二力不在一条直线上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
失重是指物体对支持物压力小于物体所受重力现象，若小佘同学在电梯中处于失重状态，则（ ）
A．电梯做匀速直线运动B．电梯减速上升运动
C．电梯加速上升运动D．A、B、C说法均不正确
【答案】B
【解答】解：A．电梯做匀速直线运动，物体受到的支持力和重力是平衡力，支持力等于重力，物体对支持物压力和物体受到的支持力是相互作用力，大小相等，所以物体对支持物压力等于物体所受重力，不是失重状态，故A错误；
BD．电梯减速上升运动，物体受到的支持力小于重力，物体对支持物压力和物体受到的支持力是相互作用力，大小相等，所以物体对支持物压力小于物体的重力，故B正确，D错误；
C．电梯加速上升运动，物体受到的支持力大于重力，物体对支持物压力和物体受到的支持力是相互作用力，大小相等，所以物体对支持物压力大于物体的重力，故C错误。
故选：B。
题型1 小车从同一高度滑下的原因
题型2 牛顿第一定律的内容
题型3 牛顿第一定律不是实验定律
题型4 牛顿第一定律的应用
题型5 物体运动状态变化的判断
题型6 惯性的概念
题型7 惯性与力的区别
题型8 惯性大小的影响因素
题型9 惯性的利用
题型10 惯性的危害
题型11 运用惯性判断物体的运动
题型12 力与运动的关系
解｜题｜知｜识
实验目的：探究阻力对物体运动的影响
实验原理：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
实验器材：斜面、小车、木板、毛巾、棉布、玻璃板、米尺
注意事项：
小车每次都必须从同一高度由静止释放
实验步骤：
1.在水平桌面上固定斜面，使斜面在实验中的倾角固定，在斜面上找好释放小车的起点，并做出明显的标记
2.把毛巾铺在水平木板上，将小车从斜面的释放标记处由静止释放，记下小车最终在毛巾上停下来的位置，用米尺测量从斜面底部到小车停下来的位置之间的距离，记录到表格中
3.将毛巾换成棉布，重复步骤 2.
4.将棉布取下，使小车在木板上运动，重复步骤 2.
5.将玻璃板放在木板上，重复步骤 2.
6.完成实验记录中的表格，总结阻力对物体运动的影响
实验结论：通过实验分析可知：小车受到的阻力越大，小车运动的路程越短。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力的大小
大
较大
较小
小车移动的距离s/cm
18.3
22.6
26.7
解｜题｜知｜识
（1）牛顿第一定律的内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（2）由牛顿第一定律可知，物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因，此外，要改变物体的运动状态，就必须对物体施加力的作用，即力是改变物体运动状态的原因．
（3）牛顿第一定律不是实验定律，而是通过分析实验，再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验．
解｜题｜知｜识
（1）牛顿第一定律的内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（2）由牛顿第一定律可知，物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因，此外，要改变物体的运动状态，就必须对物体施加力的作用，即力是改变物体运动状态的原因．
（3）牛顿第一定律不是实验定律，而是通过分析实验，再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验．
解｜题｜知｜识‌
（1）牛顿第一定律的内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（2）由牛顿第一定律可知，物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因，此外，要改变物体的运动状态，就必须对物体施加力的作用，即力是改变物体运动状态的原因．
（3）牛顿第一定律不是实验定律，而是通过分析实验，再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验．
解｜题｜知｜识
运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况：
速度的大小发生改变——加速或者减速；
速度的方向发生改变——曲线运动；
速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
解｜题｜知｜识
（1）惯性的定义：一切物体保持原有运动状态不变的属性叫做惯性。
（2）惯性的特点
①惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。
②任何物体在任何时候都是有惯性的，它要保持原有的运动状态。
解｜题｜知｜识
①物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用．惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力．
②构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛．
③惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态．
解｜题｜知｜识
同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。
解｜题｜知｜识
惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
解｜题｜知｜识
惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
解｜题｜知｜识
运用惯性判断物体的运动一般思路：
（1）确定研究对象。
（2）弄清研究对象原来所处的运动状态。
（3）明确当受到外力作用时，与研究对象有关的其他物体或研究对象的某一部分的运动状态改变情况。
（4）指明研究对象或其另一部分由于惯性而保持原来的运动状态。
（5）得出相应结论（回应题目）
解｜题｜知｜识
（1）物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；原来静止的物体不受力时，总保持静止状态．
（2）物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态，力不是维持物体运动的原因．
（3）物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变．
（4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用．