高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系1 牛顿第一定律备课课件ppt

课后素养落实(十三)　牛顿第一定律

(建议用时：40分钟)

◎题组一　理想实验的魅力

1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做的贡献的叙述中，正确的是(　　)

A．亚里士多德认为较重物体与较轻物体下落得一样快

B．伽利略通过理想斜面实验认为物体的运动不需要力维持

C．笛卡儿认为如果物体受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一方向运动下去

D．牛顿认为力不仅可以维持物体的运动，而且可以改变物体的运动状态

B　[亚里士多德认为重的物体下落的快，轻的物体下落的慢，A项错误；伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，B项正确；笛卡儿认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，C错误；牛顿认为力不是维持物体运动而是改变物体运动状态的原因，D错误。]

2．伽利略理想实验揭示了(　　)

A．若物体运动，那么它一定受力

B．力不是维持物体运动的原因

C．只有受力才能使物体处于静止状态

D．只有受力才能使物体运动

B　[伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误。]

3．伽利略创造性的实验方法有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，右侧斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是(　　)

A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B．如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态

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

A　[

]

◎题组二　牛顿第一定律

4．做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是(　　)

A．悬浮在空中不动

B．速度逐渐减小

C．保持一定速度向下做匀速直线运动

D．无法判断

C　[物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，没有力作用在物体上，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度向下做匀速直线运动，C正确。]

5．关于物体运动状态与所受外力的关系，下列说法正确的是(　　)

A．物体受到恒力作用时，它的运动状态不发生改变

B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变

C．物体受到的合力为零时，一定处于静止状态

D．物体不受外力作用时，一定处于静止状态

B　[力是改变物体运动状态的原因，只要物体所受合力不为零，它的运动状态就一定会改变，A错误，B正确；物体不受力或所受合力为零，其运动状态一定不变，即保持静止状态或匀速直线运动状态，C、D错误。]

6．在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验。下列有关叙述正确的是(　　)

甲　　　　　　乙　　　　　丙

A．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑

B．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近

C．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态

D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律

C　[实验中要求小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，可以保证小车到达斜面底端的速度相等，然后通过不同情况的水平面，可确定力的大小对运动的影响，选项A错误；实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，选项B错误；小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用会停下来，其运动的状态发生变化，说明力能改变物体的运动状态，选项C正确；从甲、乙、丙三个实验可得出力是改变运动状态的原因，而不能得出不受力时的运动情况，选项D错误。]

◎题组三　惯性与质量

7．(2020·福建泉州月考)本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程。下面的说法从物理的角度去解释此情境，其中正确的是(　　)

A．这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使骑车人和车一起倒地的

B．骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但骑车人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的运动状态，因此摔倒

C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以骑车人和车一起倒地了

D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而骑车人由于惯性将保持原有的运动状态，故向原来的运动方向倒下了

B　[骑车人与车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑时立刻静止，但骑车人与车的后半部分由于惯性仍保持向前运动状态，因此摔倒，故B正确。]

8．(2020·宁夏石嘴山三中高一上期末)如图，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶部的金属球，开始时它们和车一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车向右做匀减速运动，则下列能正确表示刹车期间车内的情况的是(　　)

A　　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　　D

D　[开始时金属球、车厢及氢气球有向右的相同速度，突然刹车使车厢做减速运动时，由于金属球比车厢内同体积的空气质量大，惯性大，运动状态不易改变，相对车厢继续向右运动，因此B向右偏，故B、C错误；氢气虽然有惯性，但因为氢气密度小，空气的密度大(相同体积空气惯性比氢气大)，氢气球向前运动撞到空气，力的作用是相互的，它被空气向后推开，相对车厢向左运动，故A错误，D正确。]

9．在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，气泡相对于瓶子怎样运动？

[解析]　首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，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，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动。

[答案]　见解析

10．如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图。当汽车静止或做匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动；当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　　)

A．向右行驶、突然刹车

B．向左行驶、突然刹车

C．向左行驶、匀速直线运动

D．向右行驶、匀速直线运动

A　[汽车突然刹车时，车速变小，摆锤由于惯性要维持原来的运动状态，要向前摆动，所以A正确，B错误；若汽车匀速向前行驶，摆锤与车保持相对静止，所以C、D错误。]

11．如图所示，重球系于绳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绳拉断

B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳、CD绳同时被拉断

C．在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳、CD绳同时被拉断

D．在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳拉断

A　[重球受力如图所示，在绳的A端缓慢增加拉力，使得重球在足够的时间内发生了微小的位移，T1、T2逐渐增大，这个过程进行得缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即T2＝T1＋mg，随着T1增大，T2也增大，且T2总是大于T1，所以CD绳被拉断，选项A正确，选项B错误；若在A端突然猛一拉，由于重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，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，T1已达到极限程度，故AB绳先断，选项C、D错误。]

12．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，谷粒还有瘪粒。为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是(　　)

A．小石子质量大，飞得最近

B．草屑和瘪粒质量小，飞得最远

C．草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近

D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同

D　[质量大的惯性大，空气阻力对石子的影响相对弱些，石子运动距离会更远些，故D正确。]

13．如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点有油滴滴落在车厢地板上，车厢地板O点位于A点的正下方，则油滴落地点在O点的哪一侧？离O点距离为多少？

[解析]　油滴未滴落时具有与车厢相同的速度，油滴下落时相对于车厢有水平向右的加速度a，落在车厢地板上所用的时间为t＝，相对车厢向右运动的距离为x＝at2，则油滴落在O点的右侧，与O点距离为x＝。

[答案]　右侧