牛頓第一定律慣性一、牛頓第一定律1、牛頓第一定律的內(nèi)容是：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。理解牛頓第一定律，應(yīng)注意從如下四個(gè)方面理解：（1）“一切”，說明該定律對(duì)于所有物體都是普遍適用的，不是特殊現(xiàn)象。（2）“沒有受到外力作用”，是指定律成立的條件，同時(shí)“沒有受到外力作用”包含兩層意思：一是該物體確實(shí)沒有受到任何外力的作用，這是一種理想化的情況。實(shí)際上，不受任何外力作用的物體是不存在的。二是該物體所受合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時(shí)的作用效果。（3）“總”，指的是總是這樣，沒有例外。（4）“或”，指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時(shí)存在，也就是說物體如果不受外力作用時(shí)，原來靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，而原來運(yùn)動(dòng)的物體仍保持勻速直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。注意：由牛頓第一定律可知：一切物體都有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，原來運(yùn)動(dòng)的物體，不受任何外力時(shí)，將保持勻速直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此，我們應(yīng)當(dāng)切記“力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”。牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理概括出來的，但由此推出的結(jié)論，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)是正確的。在對(duì)牛頓第一定律的推理過程中，一共做了三次實(shí)驗(yàn)，讓小車分別滑過毛巾、棉布和木板的平面，以便歸納出物體受到的阻力越小，速度改變?cè)铰簿褪切≤嚮木嚯x越遠(yuǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保證其他的實(shí)驗(yàn)條件相同，而只改變?nèi)位斜砻娴拇植诔潭龋屝≤噺耐桓叨鹊男泵嫔匣碌囊馑季褪亲屝≤囘M(jìn)入平面時(shí)的速度相同。2、亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)亞里士多德認(rèn)為：馬拉車，車向前運(yùn)動(dòng)，馬不拉車，車就停止運(yùn)動(dòng)，由此說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。亞里士多德的這一錯(cuò)誤觀點(diǎn)統(tǒng)治了人民二千多年，下面我們來分析其錯(cuò)誤觀點(diǎn)。馬拉車，車向前運(yùn)動(dòng)，車受到了馬對(duì)它的拉力作用，但此時(shí)，如果我們對(duì)車受力分析的話，車在水平方向除受到馬對(duì)它的拉力作用外，還受到地面對(duì)車子的阻力作用，也就是我們后面要講的摩擦力，當(dāng)撤去拉力后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)車子并不是立即停下來，而是通過一段路程后才停止運(yùn)動(dòng)，這是什么原因呢?因?yàn)檐囎釉谧枇ψ饔孟萝囁俨旁絹碓叫。罱K停止，若車子不受阻力作用，那么它將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)一直運(yùn)動(dòng)下去，在這種狀態(tài)下，車子的運(yùn)動(dòng)并沒有力去維持，因此可見，物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持，而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是理解牛頓第一定律，并提高自己的邏輯推理能力和科學(xué)想象能力。學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是運(yùn)用理想化實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理宋抽象概括出牛頓第一定律。這部分知識(shí)主要是以填空題、選擇題二種形式出現(xiàn)，無論以哪種形式出現(xiàn)，考查內(nèi)容大致有兩種：一種考查由受力情況知運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一種考查由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)知受力情況。例 1正在運(yùn)動(dòng)著的物體，若受到的一切力都同時(shí)消失，那么它將 （）A立即停止B改變運(yùn)動(dòng)方向C先慢下來，然后停止D做勻速直線運(yùn)動(dòng)例 2用繩子拴住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球?qū)?（）A保持原來的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)C小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線D以上三種都有可能例 3下列說法正確的是 （）A物體不受力作用就一定靜止B物體不受力作用就一定作勻速直線運(yùn)動(dòng)C物體受力才能運(yùn)動(dòng)D運(yùn)動(dòng)的物體，不受外力作用，它將作勻速直線運(yùn)動(dòng)二、慣性1、定義：物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，也就是靜止物體有保持靜止的性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)物體有保持運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。注意：一切物體都具有慣性。一切物體是指無論是固體、液體，還是氣體；無論物體質(zhì)量大或小；無論是靜止還是運(yùn)動(dòng)；無論受不受力都具有慣性。慣性是由物體質(zhì)量決定的，質(zhì)量越大，慣性越大，與外力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。慣性是自然界中一切物體固有屬性。2、慣性與慣性定律的區(qū)別慣性是指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。慣性與物體是否受外力，處于何種狀態(tài)無關(guān)。而慣性定律即牛頓第一定律是描述物體在不受外力作用時(shí)，由于具有慣性而表現(xiàn)出來的一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它的實(shí)質(zhì)是說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。3、慣性現(xiàn)象慣性現(xiàn)象我們經(jīng)常遇到，例如當(dāng)汽車突然起動(dòng)時(shí)，車上乘客的腳已隨車向前運(yùn)動(dòng)，而身體的上部由于慣性還要保持靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)乘客就要向后倒，反之，當(dāng)汽車突然剎車時(shí)，車上的乘客會(huì)向前倒。這種現(xiàn)象，就是慣性現(xiàn)象。在回答有關(guān)慣性現(xiàn)象的問題時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：（1）確定研究對(duì)象。（2）此物體原來處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（3）此物體由于受到外力作用，將改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若不受外力作用，則將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（4）慣性是物體的一種屬性，它不是力。力是物體對(duì)物體的作用，發(fā)生力的作用時(shí)，必然要涉及到兩個(gè)相互作用的物體，單獨(dú)一個(gè)物體不會(huì)出現(xiàn)力的作用。慣性是每個(gè)物體都有的，不需要兩個(gè)物體的相互作用，慣性只有大小沒有方向，因此把慣性說成“慣性力”或“受慣性作用”都是錯(cuò)誤的。例如：拍衣服可以去掉衣服上的灰塵，是什么緣故?答：因?yàn)橐路突覊m原來都保持靜止，當(dāng)拍衣服時(shí)，衣服受到外力的作用，由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而灰塵由于慣性，仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，兩者分開，灰塵就掉下來了。本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是對(duì)慣性的理解和認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是對(duì)慣性的理解以及運(yùn)用慣性知識(shí)來解釋現(xiàn)象。這部分知識(shí)主要是以填空題、選擇題和問答題三種形式出現(xiàn)，無論以哪種形式出現(xiàn)，考查內(nèi)容大致有兩種：一種考查慣性是一切物體固有的屬性，它與物體是否受外力，處于何種狀態(tài)無關(guān)。另一種考查根據(jù)慣性來判斷物體狀態(tài)的變化。例 1我國規(guī)定，小汽車前排必須裝有保險(xiǎn)帶，它是用來防止汽車的 （）高速行駛 B且快速起動(dòng) C緊急剎車 D上述各項(xiàng)都能防止例 2 行走的人被石塊絆一下會(huì)向前跌倒，下述分析中正確的是（ ）A人的上半身有慣性，下半身沒有慣性 B由于石塊作用而改變了人的運(yùn)動(dòng)C人由于慣性保持向前，石塊作用腳時(shí)，使腳運(yùn)動(dòng)變慢D以上說法都正確3 關(guān)于慣性，下列說法中正確的是 （ ）A物體速度大時(shí)慣性大 B靜止時(shí)物體沒有慣性C物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，慣性也隨之改變 D一切物體都有慣性4 工人用鏟子向爐膛內(nèi)送煤時(shí)，鏟子并不進(jìn)入爐膛，而煤卻能飛進(jìn)爐膛，這是為什么?5 子彈從槍口射出后，能在空中繼續(xù)飛行，這是因?yàn)樽訌棧ǎ〢受火藥燃燒后產(chǎn)生的推力B受到慣性力作用C具有慣性D慣性大于受到的阻力練習(xí)：一、選擇題1下列說法錯(cuò)誤的是 （ ）A力能使物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng) B要使物體由慢變快，必須要對(duì)物體施力C物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)不需要對(duì)它施力D沒有力作用在物體上，物體會(huì)停下來2關(guān)于力的作用效果，下列說法錯(cuò)誤的是 （ ）A改變物體的形狀 B改變物質(zhì)的狀態(tài)C改變物體的速度大小 D改變物體的運(yùn)動(dòng)方向3關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列敘述不正確的是 （ ）A這個(gè)實(shí)驗(yàn)是想像的，不可能真正做出來B這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然是想像的，但在科技高度發(fā)達(dá)的今天是完全可以做出來的C通過對(duì)這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)的分析、推理，可以揭示更深刻的自然規(guī)律D一個(gè)物體不受外力作用時(shí)，該物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)4即使在冰面上滑動(dòng)的石塊，最后還會(huì)停下來（）A沒有力對(duì)它作用B冰面還不夠光滑C向前沖力逐漸減D石塊的慣性逐漸變小5物體不受外力作用，則該物體（）A一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B一定靜止C運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能發(fā)生改變D可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可能靜止6一個(gè)正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，假如它所受的力全部消失，則該物體將（）A立即停下來 B速度逐漸減小C仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D做勻速直線運(yùn)動(dòng)7正在運(yùn)動(dòng)著的物體，如它受到的外力都突然全部消失，那么它將（）A慢慢停下來 B立即停下來 C勻速直線運(yùn)動(dòng) D都有可能8下列說法正確的是 （ ）A物體的速度越大，受到的力也越大B若物體不受力的作用，它肯定靜止C要維持物體運(yùn)動(dòng)，必須對(duì)物體施加力D若運(yùn)動(dòng)的物體不受任何力的作用，它必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)9關(guān)于慣性，下面說法中正確的是 （ ）A靜止的物體沒有慣性，運(yùn)動(dòng)的物體有慣性B物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，慣性越大C物體不受力時(shí)才有慣性D一切物體都有慣性10下列事例中，用慣性來解釋的是 （ ）A用腳踢足球，足球由靜止變運(yùn)動(dòng)B關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)后的汽車，越來越慢，最后停下來C用力拉彈簧，彈簧伸長D用力拍打衣服，塵土飛離衣服11勻速上升的飛機(jī)下面用繩吊著一個(gè)物體，當(dāng)繩子突然斷開的瞬間，這物體將會(huì)（）A一直下降B先上升后下降C一直上升D先下降后上升12在勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車?yán)铮Q直向上拋出一個(gè)小球，小球落下時(shí)，將會(huì)落在（）A原來的拋出點(diǎn)B拋出點(diǎn)的正前方C拋出點(diǎn)的旁邊D拋出點(diǎn)的正后方13在水平勻速直線飛行的飛機(jī)上，自由落下一顆炸彈 A，相隔一秒后又自由落下一顆炸彈 B。若不計(jì)空氣阻力，則在兩顆炸彈落地之前 A 將在（）AB 的前下方 BB 的前方CB 的正下方 DB 的后下方14坐在小汽車前排的司機(jī)和乘客都應(yīng)在胸前系上安全帶，這主要是為了減輕在下列哪種情況出現(xiàn)時(shí)對(duì)人造成的危害（）A車速太快B車速太慢C緊急剎車D突然起動(dòng)15人從行駛的車上跳下來后，很容易摔倒，下面是對(duì)這種現(xiàn)象的解釋：人的腳著地后受到地面摩擦力作用而停下來；人的上身由于慣性還要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；人向車行駛的方向摔倒；從行駛的車上跳下的人原來與車共同處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解釋這個(gè)現(xiàn)象的合理順序是（）ABCD二、填空題1如圖所示實(shí)驗(yàn)中，要用同一小車，且每次實(shí)驗(yàn)都讓小車從同一高度滑下，目的是使小車在三種表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的_；實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是小車在三種表面上運(yùn)動(dòng)的 ，分析其原因可知，小車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的_. 2意大利科學(xué)家伽利略對(duì)類似上述的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越小，它的速度_，運(yùn)動(dòng)的路程就會(huì)越_進(jìn)一步推理得出：如果表面絕對(duì)光滑，物體受到阻力為零，它的速度將不會(huì) _ 并且將永遠(yuǎn)_。3英國科學(xué)家_總結(jié)了前人的研究成果，概括出一條重要定律：一切物體在_總保持_狀態(tài)或_狀態(tài)。這就是著名的_。4我們把_叫慣性，_都有慣性。5慣性和慣性定律不同之處在于：_是描寫物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，_是描寫物體本身的性質(zhì)；_成立是有條件的，而_是任何物體都具有的。6鉛球擲出后能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)是因?yàn)殂U球_；鉛球在空中做曲線運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿絖；假如鉛球離開手后不再受力作用，那么它將做_運(yùn)動(dòng)。7在前進(jìn)的汽車上，當(dāng)汽車的運(yùn)動(dòng)_時(shí)（填“變快”或“變慢”），乘客由于_而前傾。8兩個(gè)小車，一個(gè)為光滑的表面，一個(gè)為粗糙表面，分別立放一塊長方體木塊，木塊隨小車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車突然停止時(shí)，圖（a）中你看到的現(xiàn)象是_，其原因是_；圖（b）中你看到的現(xiàn)象是_，其原因是_。9在一個(gè)光滑水平面上，一人用繩子拉著質(zhì)量是 10kg 的小車做直線運(yùn)動(dòng)，拉力沿水平方向，大小是100N，當(dāng)小車的速度達(dá)到 6ms 時(shí)，繩子突然松脫，這時(shí)小車在水平面上做_運(yùn)動(dòng)，小車的速度是_。例題答案：1：D 分析：此題研究的情況是一種理想的情況。根據(jù)牛頓第一定律可知，若受到的一切力都同時(shí)消失的時(shí)候，正在運(yùn)動(dòng)著的物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。2：B 分析：原來小球受繩拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球在光滑的水平方向上就沒有再受力了，因此，小球?qū)⒈３掷K斷時(shí)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)。3：D 分析：牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明物體可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài)，同時(shí)也說明物體不受外力作用時(shí)也能運(yùn)動(dòng)。第二部分：1：C 分析：保險(xiǎn)帶是系于前排駕駛員或乘客胸前的彈性帶，當(dāng)行駛汽車急剎車時(shí)，汽車迅速停止，人由于慣性將保持向前運(yùn)動(dòng)，保險(xiǎn)帶作用可以保護(hù)駕駛員或乘客不致過猛前沖被撞。2：C 分析：人以一定速度前進(jìn)，當(dāng)腳絆到石塊時(shí)，腳受力改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，突然停止。由于人有慣性，他要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這樣，人的上身繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，致使向前跌倒。3：D 分析：慣性是一切物體都具有的一種屬性，而且慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和是否受力等都是無關(guān)的。物體的速度有大小，只有表明它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有不同，不是表明慣性的大小。要判斷一個(gè)物體慣性大小，只需判斷它的質(zhì)量大小即可。關(guān)于物體有無慣性，則完全是一種錯(cuò)誤提法，因?yàn)橛形矬w存在，它就有慣性。因此 A、B、C 三個(gè)選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。4：答案：鏟子裝上煤后，工人用鏟子向爐膛口送煤時(shí)，鏟子和煤都向膛口運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們到達(dá)膛口前時(shí)，工人抓住鏟子讓它停止運(yùn)動(dòng)，而鏟子上的煤由于慣性要保持原有向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，于是就離開鏟子飛進(jìn)了爐膛。分析：對(duì)這個(gè)慣性題的解釋可從三步驟人手。首先分析煤的原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，接著分析送煤過程中發(fā)生了什么變化，最后由于慣性，煤離開鏟子后要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)按這樣的分析思路，可以解決各種慣性說理題。5：C 分析：子彈在槍膛內(nèi)，受到火藥燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓氣體的推力，由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，且以很大的速度從槍口飛出，當(dāng)子彈在空中飛行時(shí)，它已經(jīng)與火藥燃?xì)饷撾x接觸，不再受推力作用。選項(xiàng) A 錯(cuò)誤，慣性力是主觀臆造的一個(gè)力，實(shí)際不存在，選項(xiàng)月也是錯(cuò)誤的。子彈具有慣性，所以能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) C 正確，慣性不