1、第四章 运动和力的关系1牛顿第一定律 必备知识基础练一、概念判断1一切物体都具有惯性。()2惯性指的是物体处于匀速直线运动或者静止时的一种状态。()3力是物体运动状态发生改变的原因，即产生加速度的原因。()提示：惯性指的是物体保持匀速直线运动或者静止状态的性质，而不是处于匀速直线运动或者静止状态，物体在任何运动状态下都具有惯性，惯性是物体的自然属性，与运动状态无关。4定律中的“除非”二字，意味着如果物体不受到力的作用，或者说某一瞬间力的作用突然为零，那么物体将保持原有的速度做匀速直线运动或者静止不动。()5物体质量越大，想改变其运动状态就越难。()二、选择题题组一 惯性的理解1关于物体的惯性，
2、下列说法正确的是()A只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才具有惯性B物体做变速运动时，其惯性也不断变化C惯性的大小和物体的速度有关，速度大的物体惯性大D质量是物体惯性大小的唯一量度【解析】选D。惯性是指物体保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质，一切物体都有惯性，物体的惯性和物体的运动状态、受力情况无关，质量是物体惯性大小的唯一量度，选项D正确。2(多选)下列关于惯性及有关现象的说法中正确的是()A人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性B物体在不受外力作用时有惯性，受到外力作用后惯性就改变了C参加百米赛跑的运动员到达终点时不能立即停下来，是由于惯性D向上抛出的球，受的重力向下，但还向上
3、运动，也是由于惯性【解析】选 C、D。惯性是物体的根本属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体所处的状态、运动情况、受力情况都无关，故 A、B 错误；C、D 选项所述的现象都是惯性的缘故，故 C、D 正确。题组二 牛顿第一定律3教科书中这样表述牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。其中“改变这种状态”指的是改变物体的()A速度B加速度C位置D受力【解析】选 A。牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。其中“改变这种状态”指的是速度。所以 A 正确，B、C、D 错误。题组三 伽利略理想斜面实验4伽
4、利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是()A图1中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成B图1的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持C图2通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动D图2中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易【解析】选 D。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故实验不可能实际完成，故 A 错误；图 2 的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要
5、力来维持，故 B 错误；伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故 C 错误，D 正确。5(多选)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆
6、通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是()A汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行【解析】选 A、C、D。由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持，而宇航员的回答体现了物体靠惯性向
7、前运动，不需要外力维持。选项 A、C、D 正确。三、非选择题6(利用牛顿第一定律分析问题)如图所示，一木块和小车一起做匀速直线运动，当小车遇到一障碍物的瞬间(设小车不反弹)，则：(1)如果小车上表面粗糙，木块将如何运动？(2)如果小车上表面光滑，木块将如何运动？【解析】(1)小车遇到障碍物前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，并且木块和小车具有共同的速度；当小车遇到障碍物突然停下来时，木块的底部由于受阻力而随即减速，上部由于惯性仍要保持原来的运动状态，因此木块要向右倾倒。(2)如果小车上表面光滑，当小车遇到障碍物突然停下来时，木块由于惯性仍要保持原来的运动状态，因此木块继续做匀速直线运动。答案
8、：见解析关键能力综合练一、选择题1.春秋时期齐国人的著作考工记辀(zhou)人篇中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是()A马对车的力越大，车的惯性越大B车的速度越大，惯性越大C车的质量越大，惯性越大D车的惯性与质量无关【解析】选 C。惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，与物体是否受力无关，质量越大，惯性越大，故 A、B、D 错误，C 正确。2.2019 年 6 月 4 日，“鼎丰杯”端午龙舟赛精彩上演，数万市民翘首观看龙舟竞渡，共度端午佳节。下列说法错误的是()A
9、龙舟船体做成流线型是为了减小阻力B运动员向后划桨时，水对桨产生向前的推力C龙舟在加速过程中，桨对水的作用力和水对桨的作用力大小相等D停止划桨后，龙舟仍继续前进，说明此时龙舟受到水向前的推力【解析】选 D。龙舟船体做成流线型是为了减小水对龙舟的阻力，故 A 正确；运动员向后划桨时，桨对水的作用力的方向向后，根据牛顿第三定律可知，水对桨产生向前的推力，故 B 正确；桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对作用力与反作用力，大小总是相等，故 C 正确；停止划桨后，龙舟仍继续前进是由于惯性，此时龙舟受到水向后的阻力，故 D 错误。3.(多选)同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图所示，一辆
10、小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是()A相对于地面，小球运动的轨迹是曲线B相对于地面，小球运动的轨迹是直线C小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度【解析】选 A、D。相对于地面，小球运动的轨迹是曲线，故 B 错误、A 正确；小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度，故 C错误、D 正确。4(金榜原创题)打水漂是人类最古老的游戏之一(如图)
11、。仅需要一块小瓦片，在手上水平放置后，用力水平抛出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。下列判断正确的是()A抛出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大B飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大C飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大D瓦片的质量越大，惯性一定越大【解析】选 D。惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，与初速度、时间、飞行距离等因素无关，故 A、B、C 错误，D 正确。5.(多选)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 绳先断B在
12、绳的 A 端缓慢增加拉力，结果 AB 绳先断C在绳的 A 端突然猛拉，结果 AB 绳先断D在绳的 A 端突然猛拉，结果 CD 绳先断【解析】选 A、C。在绳的 A 端缓慢增加拉力，重球受力如图所示：使得重球在足够的时间发生了微小的位移，以致 CD 绳的拉力 FT2 逐渐增大，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即 FT2FT1mg，随着 FT1增大，FT2 也增大，且 FT2 总是大于 FT1，所以 CD 绳先被拉断，故 A 正确，B 错误；若在 A 端突然猛拉，因为重球质量很大，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 CD 绳的拉力几
13、乎未增加，故 AB 绳先断。6在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室。关于这起事故原因的物理分析正确的是()A由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室B由于汽车紧急制动，使其惯性减小，钢材惯性较大，所以继续向前运动C由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动【解析】选A。由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁了驾驶室，惯性只与质量有关，与运动状态、受力情
14、况无关，A正确。二、非选择题 7找两个相同的瓶子，内盛清水，用细绳分别系一铁球、一塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示。当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察比较两个球的运动状态。你看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示。为什么会这样呢？【解析】因为相同体积的水的质量与球的质量不相同，质量越大，运动状态越难改变，故铁球运动状态的改变比瓶子中同体积的水慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比瓶子中同体积的水快，所以塑料球会相对瓶子向右偏。答案：见解析 8.请根据图中的情景，说明汽车所处的状态，并对这种情景作出解释。【解析】从图(1)可以看出，乘客向前倾，说明乘客相对车厢有向前运动的速度，所以汽车在减速。从图(2)可看出，乘客向后倾，说明乘客有相对车厢向后运动的速度，说明汽车在加速。答案：见解析
