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1、第1節(jié) 牛頓第一定律
1.人類(lèi)對(duì)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)歷程
代表人物
主要觀點(diǎn)
亞里士多德
必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng);沒(méi)有力的作用,物體就要靜止
伽利略
力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
笛卡兒
如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏離原來(lái)的方向
2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)
(1)斜面實(shí)驗(yàn):讓靜止的小球從第一個(gè)斜面滾下,沖上第二個(gè)斜面,如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙脚c原來(lái)釋放時(shí)相同的高度。減小第二個(gè)斜面的傾角,小球仍將到達(dá)原來(lái)的高度,但是運(yùn)動(dòng)距離更長(zhǎng)。當(dāng)把第二個(gè)斜面放平時(shí),小球要到達(dá)原有高度
2、將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
(2)推理結(jié)論:力不是(填“是”或者“不是”)維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
3.牛頓第一定律
(1)內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
(2)意義
①揭示了物體具有的一個(gè)固有屬性,即物體具有保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)——慣性。
②揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
4.慣性與質(zhì)量
(1)描述物體慣性的物理量是它的質(zhì)量。質(zhì)量大的物體慣性大。
(2)質(zhì)量只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量。在國(guó)際單位制中,質(zhì)量的單位是千克,符號(hào)為kg。
5.慣性參考系
如果在一個(gè)參考
3、系中,一個(gè)不受力的物體會(huì)保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),這樣的參考系叫作慣性參考系,簡(jiǎn)稱(chēng)慣性系。
典型考點(diǎn)一 對(duì)理想實(shí)驗(yàn)的理解
1.(多選)關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是( )
A.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是憑空想象的
B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然是想象的,但它得出的結(jié)論是可靠的
C.理想實(shí)驗(yàn)是一種科學(xué)方法
D.理想實(shí)驗(yàn)是一個(gè)純思維實(shí)驗(yàn),其正確性應(yīng)接受實(shí)踐的檢驗(yàn)
答案 BC
解析 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)并不是脫離實(shí)際的主觀臆想,而是以實(shí)踐為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理得到科學(xué)的結(jié)論。所以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的,結(jié)論是可靠的,故B、C正確,A、
4、D錯(cuò)誤。
2.理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),如圖所示。下面是關(guān)于該實(shí)驗(yàn)被打亂的步驟:
①減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍然要到達(dá)原來(lái)的高度。
②如圖為兩個(gè)對(duì)接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面。
③如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。
④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。
(1)請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列________(填寫(xiě)序號(hào)即可)。
(2)在上述的設(shè)想實(shí)驗(yàn)步驟中,有的屬于可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí),有的則是理想化的推論,請(qǐng)問(wèn)步驟②屬于_________
5、_______。
答案 (1)②③①④ (2)可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)
解析 本題向我們展示了科學(xué)史上著名的理想實(shí)驗(yàn)的思想方法,即在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)合理的想象,獲取結(jié)論。針對(duì)題目所述的實(shí)驗(yàn)步驟,正確的排列順序是②③①④,步驟②屬于可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
典型考點(diǎn)二 對(duì)牛頓第一定律的理解
3.(多選)關(guān)于牛頓第一定律有下列說(shuō)法,其中正確的是( )
A.牛頓第一定律可用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證
B.牛頓第一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
C.慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的
D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
答案 BD
解析 牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,故不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,A錯(cuò)誤;牛頓第一定律說(shuō)明力是
6、改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,B正確;慣性定律是物體遵循的規(guī)律,而慣性是物體的性質(zhì),其實(shí)質(zhì)是不相同的,C錯(cuò)誤;物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,D正確。
4.(多選)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了,不可能發(fā)生的是( )
A.速率不變 B.速度不變
C.物體未受任何力 D.運(yùn)動(dòng)方向不變
答案 BC
解析 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,即速度發(fā)生了變化,可能是速度大小(即速率)變化,也可能是方向變化,還可能是大小和方向同時(shí)變化。物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,一定是因?yàn)槲矬w受到了力的作用。故B、C符合題意。
典型考點(diǎn)三 對(duì)慣性的理解
5.火車(chē)在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛,門(mén)窗緊閉的車(chē)廂內(nèi)有一人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回
7、到火車(chē)上原處。這是因?yàn)? )
A.人跳起后,車(chē)廂內(nèi)空氣給他一向前的力,帶著他隨同火車(chē)一起向前運(yùn)動(dòng)
B.人跳起的瞬間,車(chē)廂的地板給他一個(gè)向前的力,推動(dòng)他隨同火車(chē)一起向前運(yùn)動(dòng)
C.人跳起后,火車(chē)在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人落下后必定偏后一些,只是由于時(shí)間很短,偏后距離太小,不明顯而已
D.人跳起后直到落地,在水平方向上和火車(chē)始終具有相同的速度
答案 D
解析 人跳起后,由于在水平方向不受外力的作用,根據(jù)慣性和慣性定律可知,人跳起后直到落地,在水平方向上和火車(chē)始終具有相同的速度,故D正確。
6.如圖所示,一個(gè)劈形物體N放在固定的斜面M上,物體N上表面水平,其上放一光滑小球P。若劈形物體各面
8、均光滑,從靜止開(kāi)始釋放,則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是( )
A.沿斜面向下的直線(xiàn) B.豎直向下的直線(xiàn)
C.無(wú)規(guī)則曲線(xiàn) D.拋物線(xiàn)
答案 B
解析 小球僅豎直方向受力,水平方向上并未受到力的作用,由于慣性,水平方向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變,故小球做豎直向下的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線(xiàn)。故選B。
7.如圖所示,某同學(xué)面向行車(chē)方向坐在沿平直軌道勻速行駛的列車(chē)車(chē)廂里。這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)面前的水平桌面上一個(gè)原來(lái)靜止的小球突然向他滾來(lái),則可判斷( )
A.列車(chē)正在剎車(chē) B.列車(chē)突然加速
C.列車(chē)突然減速 D.列車(chē)仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
答案 B
解析 慣性是物體具有的保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),小球突然向后運(yùn)動(dòng),說(shuō)明列車(chē)突然向前加速,小球保持原來(lái)的速度不變,導(dǎo)致列車(chē)速度大于小球的速度而產(chǎn)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),B正確。
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