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一、牛頓第一定理
二、慣性的理解
三、牛頓第一定理與慣性
實驗裝置
探究方式
__控制變量法__、__轉換法__
操作說明
①實驗中控制同一貨車從同一斜面的同一高度由靜止下降，其目的是使貨車抵達水平面時的__初始速率__相同；
②實驗中通過觀察貨車在水平面上__滑行距離__的長短來顯示阻力對物體運動的影響
得出推論
水平面越光滑，貨車運動的距離越__長__，這說明貨車遭到的阻力越__小__，速率增大得越__慢__
進行推理
假如運動的物體不受力，它將__以恒定不變的速率永遠運動下去(或永遠做勻速直線運動)__
二牛頓第一定理
內容一切物體在沒有遭到力的作用時，總保持__靜止__狀態或__勻速直線運動__狀態，這就是知名的牛頓第一定理。
研究方式牛頓第一定理是在大量__經驗事實__的基礎上，通過進一步__推理__而__概括__下來的，并不是實驗定理。
[點撥]對牛頓第一定理的理解：
(1)"一切"是說牛頓第一定理對于所有的物體普遍適用。
(2)"沒有遭到力的作用"是指定律創立的條件，包括兩種情況：一是理想狀況，即物體確實沒有遭到力的作用；二是物體所受各力的總療效為零。
(3)對牛頓第一定理中的"或"字，我們可以理解為：物體不受力時，原先靜止的物體將永遠保持靜止狀態，原先運動的物體將永遠做勻速直線運動。
三慣性
定義一切物體保持__原先運動狀態__不變的性質稱作慣性。
決定誘因慣性的大小只與物體的__質量__有關，質量大，物體的慣性就大，運動狀態就不容易改變；與物體是否受力、是否運動、運動快慢、是否失重均無關。
應用慣性①跳遠運動員要助跑；
②利用慣性緊固錘頭；
③利用慣性消除衣服上的塵土。
避免慣性①汽車駕駛員必須使用安全帶；
②車輛行駛時要保持一定的距離。
四慣性與慣性定理的區別
內容
慣性定理
慣性
創立條件
物體不受力的作用
慣性的存在是無條件的，一切物體在任何情況下都有慣性
本質
描述物體在不受力的條件下所遵守的運動規律
物體本身的一種屬性
類型一阻力對物體運動的影響
例1設計實驗如下：
①在水平桌面上架設一個斜面，在斜面的某一合適高度做記號A；②在桌面上鋪上浴巾，讓貨車從A點由靜止開始滑下，用刻度尺檢測貨車在浴巾上滑行的距離并記錄在下邊的表格中；③把浴巾換成麻布，重復②中的其余步驟；④最后除去麻布，再重復②中的其余步驟；⑤對實驗所得數據進行剖析。
接觸面
浴巾
麻布
木板
貨車遭到的磨擦力大小
大
較大
小
貨車運動的距離s/cm
18.30
26.83
(1)第三次實驗中，貨車在水平木板上滑行時的停止位置如圖8－1－9所示，讀出貨車在木板上滑行的距離并填在表中相應空格處。
圖8－1－9
(2)本實驗是通過觀察貨車來推測貨車的運動趨勢的；讓貨車每次都從A點滑下，目的是。
(3)剖析表中內容可知：水平面越光滑，貨車遭到的磨擦力越，貨車前進的距離就越。
(4)通過對實驗結果的推理可得：若接觸面絕對光滑，即水平方向不受外力作用，軌道足夠長，貨車將仍然做運動，可見，力不是使物體運動的緣由，力是改變物體的緣由。
[答案](1)36.50
(2)在水平方向上運動的距離控制在水平面上的初速率一樣
(3)小大
(4)勻速直線運動狀態
[解析](1)由圖可知，第三次實驗中，貨車在水平木板上滑行時的停止位置在35.75cm處，貨車運動的距離是35.75cm。
(2)本實驗是通過觀察貨車在水平方向上運動的距離來推測貨車的運動趨勢的。其間借助控制變量法，讓同一貨車從同樣斜面的同一高度處滑下，目的是使貨車三次抵達水平面的初速率相等。
(3)我們發覺貨車在木板表面滑得最遠，則水平面越光滑，貨車遭到的磨擦阻力越小，貨車運動的距離越遠，速率降低得越慢。
(4)借助理想實驗法和推理法，我們可以推測運動的物體在不受外力作用時，將永遠勻速直線運動下去，這也說明：力是改變物體運動狀態的誘因，而不是使物體運動的誘因。
類型二牛頓第一定理
例2小麗朋友通過探究學習，思索了一個問題：當自己蕩吊床運動到右端最低點時，假如自己遭到的力全部消失，自己將會處于如何的運動狀態呢？她做出了以下推測(如圖8－1－10所示)，你覺得其中正確的是(圖中的黑點表示小麗朋友)()
圖8－1－10
[解析]A當小麗蕩吊床運動到右端最低點時，其速率為零，所以小麗此刻處于靜止狀態，若此刻她遭到的力全部消失，依據牛頓第一定理的內容，她會仍保持靜止狀態。
[點撥]牛頓第一定理告訴我們：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直至有外力改變這些狀態為止。牛頓第一定理是熱學里的基本定理之一，它強調了力和運動的關系：力不是維持物體運動的緣由，而是改變物體運動狀態的誘因；它同時也強調了一切物體都具有慣性。
如圖8－1－11所示是小明自創的"大炮"示意圖。當瓶內形成的二氧化碳增多時，瓶蓋會水平往右沖出，若此時所有外力全部消失，瓶蓋將()
圖8－1－11
A．立刻沿豎直方向上落到地面上
B．向下運動
C.水平往右做勻速直線運動
D．立刻靜止
[解析]C由牛頓第一定理可知，當物體不受外力時，將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，判定物體在外力消失時的運動狀態是解題的關鍵。本題中，瓶蓋水平往右沖出，處于運動狀態，此時所有外力全部消失，依據牛頓第一定理可知，瓶蓋將處于勻速直線運動狀態，也就是水平往右做勻速直線運動。
類型三慣性及其應用
例3如圖8－1－12所示的幾種現象中，不是借助慣性的是()
圖8－1－12
[解析]B短跑運動員助跑是為了起跳前使自己處于高速運動狀態，起跳后，人因為慣性會跳得更遠，所以選項A是借助慣性。司機系上安全帶，是為了避免慣性帶來的害處，而不是借助慣性，B符合題意。滑雪運動借助慣性往前滑行，故C選項是借助慣性。錘頭和錘柄一起向上運動，當錘柄停止運動時牛頓第一定律原因，錘頭因為慣性繼續向上運動，就可以緊套在錘柄上，故D選項是借助慣性。
[知識警示]慣性是物體的一種屬性，是物體固有的性質，而不是一種力。一切物體都具有慣性，質量是慣性大小惟一的量度，慣性的大小與物體的運動快慢無關，"物體運動越快，慣性越大"的觀點是錯誤的。
知識點?探究"阻力對物體運動的影響"
1．按照實驗事實和一定的理論推理闡明自然規律，是科學研究的重要方式。如圖8－1－13所示，從斜面上同一高度下降的貨車：①在鋪有浴巾的水平面上，運動路程很短；②如果在沒有磨擦的水平面上，將做勻速直線運動；③如果在較光滑的水平面上，運動路程很長；④在鋪有麻布的水平面上，運動路程較短；⑤在水平平整的木板表面上，運動路程較長。則下邊的判定和排列順序正確的是()
圖8－1－13
A．事實①④⑤，推測②③
B．事實①④⑤，推測③②
C．事實①②③，推測④⑤
D．事實①③②，推測⑤④
[答案]B
知識點?牛頓第一定理
2．得出牛頓第一定理的研究方式是()
A．只用推理B．只用實驗
C．物理推論D．實驗和推理
[解析]D由于現實生活中的物體總要遭到力的作用，所以牛頓第一定理不能直接由實驗得出，它是在實驗的基礎上，進行推理而概括下來的。
3．依據牛頓第一定理可知()
A．物體若不受外力的作用，一定處于靜止狀態
B．物體的運動是借助力來維持的
C．運動的物體若除去外力作用，物體一定漸漸停出來
D．物體運動狀態改變時，一定遭到外力的作用
[解析]D牛頓第一定理的內容是：一切物體在沒有遭到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這一定理闡明了物體的運動規律，運動的物體若除去外力作用，物體將永遠做勻速直線運動，只有遭到阻力就會漸漸停出來，其實，力是改變物體運動狀態的緣由牛頓第一定律原因，即只要物體的運動狀態發生改變，其一定是因為遭到力的作用，D正確。
知識點?慣性及其應用
4．如圖8－1－14所示，當斧頭松動時，松開錘柄迅速向上撞擊堅硬的地面，錘頭會緊緊地套在木柄上，這是由于錘柄撞擊地面()
圖8－1－14
A.錘頭由運動變為靜止，錘柄因為慣性仍要保持靜止狀態
B．錘頭由運動變為靜止，錘柄因為慣性仍要繼續向上運動
C．錘柄由運動變為靜止，錘頭因為慣性仍要保持靜止狀態
D．錘柄由運動變為靜止，錘頭因為慣性仍要繼續向上運動
[解析]D錘柄撞擊地面，遭到地面對它的斥力，由運動變為靜止，而錘頭因為慣性，仍要保持原先的運動狀態，繼續向上運動，就套緊在錘柄上，D正確。
5．小麗朋友在家里自己做了如圖8－1－15所示的實驗。她將一個熟鴨蛋置于遮住杯子的硬紙板上，當她用卷尺忽然彈擊紙板時，看見紙板飛出，豬肉落入杯中。請你結合所學數學知識簡略解釋緣由。
圖8－1－15
[答案]豬肉和紙板原先都處于靜止狀態，當用卷尺忽然彈擊紙板時，紙板因為遭到推力的作用而往前飛出，而蛋黃因為具有慣性，保持原先的靜止狀態，紙板已飛出，沒有了對豬肉的支持力，于是豬肉在重力的作用下落入杯子中。
一、選擇題
1．關于牛頓第一定理，下述說法正確的是()
A．牛頓第一定理是可以通過實驗直接證明的
B．驗證牛頓第一定理的實驗做不下來，因而不能肯定這個定理是否正確
C．牛頓第一定理是在大量實驗的基礎上通過剖析推理而獲得的
D．物體保持靜止或勻速直線運動狀態稱作牛頓第一定理
[答案]C
2．關于力與運動的關系，下述說法正確的是()
A．靜止的物體不受力的作用
B．運動的物體一定遭到力的作用
C．物體的運動并不須要力來維持
D．沒有力的作用，運動的物體都會漸漸停出來
[解析]C物體的運動不須要力來維持，力是改變物體運動狀態的誘因；物體受力與否與物體是運動還是靜止無關。靜止的物體可能不受力的作用，也可能受平衡力(日后學習)的作用，A錯。運動的物體不一定遭到力的作用，原先運動的物體若果不受力的作用，將保持勻速直線運動狀態，B錯。物體的運動并不須要力來維持，力是改變物體運動狀態的緣由，C正確。沒有力的作用時，運動的物體將會保持原先的速率，做勻速直線運動，而不會漸漸停出來，D錯。
3．如圖8－1－16所示，與車輛有關的說法正確的是()
圖8－1－16
A．勻速直線運動的車輛沒有慣性
B．靜止的車輛沒有慣性
C．車輛只有在制動時才具有慣性
D．車輛在各類運動狀態下都具有慣性
[答案]D
4．化學知識滲透于我們的生活，以下警示語中與慣性知識無關的是()
A．車輛車窗貼有"保持車距"
B．道路旁立有"下雨路滑，減速慢行"
C．公共場所標有"嚴禁抽煙"
D．交通規則寫有"行車時系好安全帶"
[答案]C
5．坐在原先做勻速直線運動的車輛里的人，身體猛然往右傾斜，這可能是()
A．車輛正在加速B．車輛正在減速
C．車輛正在向左轉彎D．車輛正在往右轉彎
[解析]C人和車原先一起做勻速直線運動，當車輛忽然左拐彎的時侯，因為慣性，人要保持原先的運動狀態，身體就往右傾斜。
6.如圖8－1－17所示是從水平勻速飛行的轟炸機上先后投下的三顆炸彈，在不計空氣阻力的情況下，能正確反映客機和三顆炸彈運動情況的是()
圖8－1－17
[答案]B
7.如圖8－1－18所示，將物塊靠近著被壓縮的彈簧，之后釋放彈簧，物塊沿水平地面向右運動，離開彈簧后，物塊運動一段距離后停出來。下述說法正確的是()
圖8－1－18
A．物塊最終停止運動是因為喪失彈簧的彈力作用
B．物體所受磨擦阻力不會改變物體的運動狀態
C．物體由靜止開始運動是由于彈簧對物體的彈力小于磨擦阻力
D．物體所受磨擦力使物塊由靜止開始運動
[答案]C
8．沾上污垢的衣物，用手輕輕拍打幾下，就干凈多了。小剛用下邊的四句話解釋了這一過程：①灰塵與衣物分離落向地面，衣物便干凈了；②一手拿著沾有塵土的校服，用另一只手輕輕拍打；③灰塵因為具有慣性，繼續保持原先的靜止狀態；④衣服受力后運動狀態發生改變，由靜止運動起來。這四句話最合理的排列次序是()
A.②③④①B.②③①④
C.②④①③D．②④③①
[答案]D
9．如圖8－1－19所示，在一輛表面光滑的貨車上，放有質量分別為m1、m2的兩個小球，隨車一起做勻速直線運動。當車忽然停止運動，則兩小球(設車無限長，其他阻力不計)()
圖8－1－19
A．一定相撞
B．一定不相撞
C．若m1＜m2，則肯定相撞
D．未能確定是否相撞
[答案]B
10．如圖8－1－20所示，貨車被人推開后往前運動，最終停下。對這一過程的剖析正確的是()
圖8－1－20
A．人對貨車的推力越來越小
B．離開人手后的貨車不受力的作用
C．貨車在運動過程中遭到慣性力的作用
D．因為慣性，離開手后的貨車繼續往前運動
[答案]D
11．在水平軌道上有一輛實驗車，其底部裝有電磁鐵，電磁鐵下方吸有一顆鋼珠。在實驗車往右勻速直線運動的過程中，鋼珠因斷電下落。圖8－1－21是描述鋼珠下落的四個示意圖，圖中實線表示鋼珠下落的路徑。以實驗車為參照物，正確描述鋼珠下落路徑的示意圖是()
圖8－1－21
[答案]C
二、填空題
12．"阿波羅"登月飛船脫離月球引力后關掉所有底盤，在不受力的情況下，因為仍可繼續飛行，向著地球，說明了力；在接近地球時，往前噴氣使飛船遭到(選填"往前"或"向后")的力而減速，這說明了力的作用是。
[答案]慣性不是維持物體運動的緣由向后互相的
圖8－1－22
13.灰霾天氣，快速行駛的B車看見不遠處的A車后立刻制動，因為一直撞到A車，導致撞車車禍(如圖8－1－22所示)。觀察A車的尾部，說明力能。
[答案]慣性使物體發生形變
三、實驗探究題
14．小明朋友在探究"阻力對物體運動的影響"時，借助如圖8－1－23甲所示的裝置，實驗中該朋友先后三次將同一貨車置于同一斜面上的同一高度，之后分別用不同的力推了一下貨車，使其沿斜面向上運動，先后在水平桌面上鋪上浴巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越來越小，觀察貨車聯通的距離，進而得出阻力和運動的關系。
圖8－1－23
(1)在實驗操作中有一處顯著的錯誤是(毋須解釋錯誤的緣由)：。
(2)小明用正確方式做了三次實驗，貨車分別停在如圖乙、丙、丁所示的位置上。由此可以得出的推論是：在初速率相同的條件下，水平面越光滑，貨車遭到的阻力越，貨車運動的距離越。
(3)實驗結束后，小明和小華進行了交流，為何在實驗中不可能觀察到貨車在水平面上做勻速直線運動的情形呢？這是由于_____。
[答案](1)用不同的力推貨車(2)小遠(3)貨車遭到阻力作用
[解析](1)探究"阻力對物體運動的影響"時，要控制貨車抵達水平面時的初速率相等，用不同的力推貨車，使其沿斜面向上運動，貨車抵達水平面時初速率不同，因而該操作是錯誤的。(2)麻布比浴巾光滑，貨車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，貨車在木板上受的阻力比在麻布上受的阻力小；由圖乙、丙、丁可
知，貨車以相同的速率開始滑行，在木板上滑行距離最遠，在浴巾上滑行距離近來，由此可知，在初速率相同的條件下，水平面越光滑，貨車遭到的阻力越小，貨車運動的距離越遠。(3)因為貨車在水平面上總是遭到阻力作用，故不可能做勻速直線運動。
如圖8－1－24(a)所示，鐵塊與貨車一起做勻速直線運動，當貨車的運動狀態發生變化時，鐵塊的狀態如圖(b)所示。把鐵塊換成盛有水的燒瓶，重復上述過程，燒瓶中海面的狀態分別如圖(c)和圖(d)所示。
圖8－1－24
由圖(a)、(b)或圖(c)、(d)可知：貨車運動狀態變化的可能情況是：①；②__(請將兩種可能的情況填寫完整)。得到上述推論是借助了鐵塊和水都具有的性質。
[答案]往右減速運動向左加速運動保持原先運動狀態不變(或慣性)
[解析]鐵塊與貨車一起做勻速直線運動，當貨車往右減速(或向左加速)運動時，鐵塊上端受磨擦阻力隨車減速(或加速)，鐵塊下端仍保持原先的運動狀態，致使鐵塊往右傾倒，如圖(b)所示。燒瓶與貨車一起做勻速直線運動，當貨車往右減速(或向左加速)運動時，燒瓶受磨擦阻力隨車減速(或加速)，燒瓶內的水仍保持原先的運動狀態，致使水向左傾，如圖(d)所示。由上述實驗可知，鐵塊和水都具有保持原先運動狀態不變的性質，即慣性。
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