人教版高中物理必修一第四章第1节《 牛顿第一定律》

答案 B
3．(对惯性的理解)关于物体的惯性，以下说法中正确的是( ) A．物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大 B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时， 车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性 C．在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大 D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后， 发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时 间太短，偏后距离太小，不明显而已
解析 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故 A 正确；虽然是 借助想象的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故 B 错误；伽 利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运 动状态的原因，故 C 错误，D 正确。
答案 AD
2．(牛顿第一定律的理解)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( ) A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状 态 B．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变 的原因 C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才 有惯性 D．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律
（3）不受外力作用的物体是不存在的. 不受外力作用---受外力作用，但合外力为零
（4）一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止 状态的性质，这种性质叫惯性.
牛顿第一定律又叫惯性定律.
（A）惯性是物体的固有属性，不论物体运动 与否、受力与否，都具有惯性。且惯性只和质 量有关。 （B） 一切物体都具有惯性，物体的运动并 非一定需要力来维持。
[解析] 只要接触面有摩擦力，物体就不会永远匀速运动下去，而实际的接触面不 可能达到理想状态的光滑；伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上的合理推理，故选 项 C 错误，A、B、D 正确。
[答案] ABD
[针对训练] 1．(多选)(2021·山西大附中高一月考)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自 然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是( ) A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力， 它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出，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，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质
答案 C
课下作业
完成作业17
解析 战斗机及时抛掉副油箱是为了减轻质量，减小惯性，提高了飞机的灵活性， 故 A 正确； 长征火箭搭载飞船升空过程中质量不断减小，惯性不断减小，故 B 错误； 惯性大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，轿车乘坐人员必须系安全带是为了减 小车辆碰撞过程中对人的二次伤害，不改变人的惯性，故 C 错误；惯性大小的唯一量 度是物体的质量，与物体的速度大小，与物体的速度是否变化无关，精彩刺激的水上飞 行器表演的演员质量不变，惯性不变，故 D 错误。
人教版 必修第一册
4.1 牛顿第一定律
小车不推就会 停下来，推它
才能运动
猜想：力是维持物 体运动的原因，没有 力物体就不能运动
风吹树摇，风停 树静。没有风吹， 树就处于静止状
态。
实例分析
• 踢出去的球，脚已不对它施力， 球仍运动。是力在维持球的运 动吗？
• 足球最终停下来，是因为没有 力的作用吗？是什么原因使运 动的足球最终停下来的？
答案 A
[随堂巩固] 1．(多选)(伽利略的理想实验)如图所示是伽利略的“理想实 验”，根据该实验，下列说法正确的是( ) A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可 信 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论 D．该实验说明物体的运动不需要力来维持
解析 小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论 是错误的，故 A 错误；小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作 用，故 B 错误；因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩 擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论，但是却有着非常 重要的现实意义，它开创了物理量研究的新的方法，故 C 错误；上述实验表明“如果 没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的，故 D 正确。
力不是维持物体运动的原因
一个简单而又复杂的问题
“你不推了它还 不停吗？要想让 物体运动，一定 要用力推着它才 行！”
讨论
静止的物体若没有力的作用是运动不起来， 说明物体不受力的作用，就不能运动。
运动的物体若去掉推力后就会停下，说明 物体不受力的作用，就不能运动。
一、历史回顾
1. 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原 因．这种观点持续了两千年(公元前384-前322)
[答案] B
●规律总结 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态——总保持原来的匀速直线运动 状态或静止状态，同时揭示了力和运动的关系——力不是维持物体运动的原因，而是改 变物体运动状态的原因。分析此类问题时要注意牛顿第一定律与惯性的区别。
[针对训练] 2．关于牛顿第一定律，下列说法中错误的是( ) A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B．牛顿第一定律就是惯性 C．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性 D．物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
解析 牛顿第一定律有三层含义：不受力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状 态，这是由于一切物体都具有惯性；受到力的作用物体的运动状态就要发生变化，从而 揭示出力是改变物体运动状态的原因；指出了物体在不受力时的运动状态，故选项 A、 C、D 正确；牛顿第一定律并不是惯性，惯性是物体的一种性质，而牛顿第一定律是物 体的运动规律，两者是不同的概念，不可混为一谈，选项 B 错误。
答案 BCD
[例 2] 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( ) A．牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的 B．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因 C．根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因 D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
[解析] 牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出 的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故 A 错误；根据牛顿第一定律可 以知道，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故 B 正确，C 错 误；由牛顿第一定律可以知道，物体在不受力的作用时保持静止状态或做匀速直线运动 状态。所以牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律，故 D 错误。
2. 伽利略的观点：物体的运动不 需要力来维 持，力是改变物体速度的原因． 伽利略观点是 通过理想实验总结出的(1564-1642)
伽利略 (Galileo，1564-1642)
•爱因斯坦：伽利略的发现以及他所 应用的科学的推理方法是人类思想史 上的最伟大的发现之一，而且标志着 物理的真正开端。
理想实验
二、牛顿第一定律
初中版：物体不受外力作用时，将保持原来的静止或匀速直 线运动状态不变。
高中版：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。
理解
（1）物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或 静止状态，说明力不是维持物体运动的原因.
（2）外力的作用是迫使物体改变其运动, 说明力是使 物体运动速度改变的原因.
质相量扑大运，动运员动为状什 么态都不很容“易壮改”变？
体质操量运小动，员运为动什状么态 都很“容纤易细改苗变条”？
[自我诊断] 1.(2021·陕西高陵高一月考)如图所示，为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的 频闪照片的组合图。实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜 面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果 右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几 乎相等。对于这个实验，以下叙述正确的是( )
A．小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是 正确的
B．小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结 论是正确的
C．因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力， 小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D．上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论 是正确的
[解析] 因为惯性的大小仅由质量决定，与物体速度大小无关，选项 A、B 错误； 相同的两辆车惯性相同，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的运动状态变化 大，选项 C 错误，D 正确。
[答案] D
[针对训练] 3．如图所示的情形中，下列关于物体惯性的说法正确的是( )
A．战斗机需要及时抛掉副油箱是为了减小惯性 B．长征火箭搭载飞船升空过程中惯性不断增大 C．轿车乘坐人员必须系安全带是为了减小惯性 D．精彩刺激的水上飞行器表演的演员没有惯性
理想实验
初步结论 若接触面绝对光滑，右斜面的坡度越小， 小球运动的路程___越__大__．
推理
如果右斜面变成水平面，而且水平面足 够长，小球将怎样运动？ 沿__直__线__一__直__运__动__下__去__。
补充
笛卡儿(Descartes，1596-1650)
如果没有其他原因，运动的 物体将继续以同一速度沿着一条 直线运动，既不会停下来，也不 会偏离原来的方向。
解析 伽利略认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变，选项 A 错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它 将以这一速度永远运动下去，选项 B 正确；笛卡儿指出，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，既不停下来也不偏离原来的方向，选 项 C 正确；牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，选项 D 正 确。
解析 物体的惯性大小只由质量决定，与物体的速度大小无关，A 错误；一切物体 均有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态，B 错误；同样大小的力作用于 物体上，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，C 正确；人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不 变，与车速相同，因此仍落在车厢内原处，D 错误。
答案 D
2．如图所示，惯性最大的是( ) 答案 B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[例 1] (多选)理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的 推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律。关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是 ()
A．只要接触面足够光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去 B．这个实验实际上是永远无法做到的 C．利用气垫导轨，就能使实验成功 D．虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的
答案 B
[例 3] 以下说法正确的是( ) A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性小，可以用手去接 B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接 C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的惯性大 D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的运动状态变化 大