4.1 牛顿第一定律

1．一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为(
A．物体一定没有受到任何力 B．物体一定受到两个平衡力作用 C．物体所受合力一定为零 D．物体可能受到两个平衡力作用
)
解析：物体不受任何力的状态是不存在的，物体保持静止
或匀速直线运动时所受的合力一定为零，可能是两个平衡 力，也可能是多个平衡力。 答案：CD
(2)第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位。
(3)揭示了力不是维持物体运动的原因。 (4)理想实验在自然科学的理论研究中有着重要的作 用，但也有其局限性。
1．围绕“力与运动”的关系的认识与研究人类经历了漫长的
历史时期，下列叙述符合历史事实的是 ( )
A．亚里士多德根据“用力推车，车子前进，停止用力，
推理：
无休止地运动 如果运动物体不受力，它将 _______________
下去， 运动速度将保持不变 。 __________________________
理想状态：如果表面绝对光 滑，物体受到的阻力为零。
[重点诠释] 对伽利略理想实验的理解 (1)伽利略用“实验＋科学推理”的方法推翻了亚里士 多德的观点。
4.1牛顿第一定律
我之所以能看得远，因为我站在 巨人的肩上。 —— 牛顿
“车为什么 总要停下来？”
踢出去的足 球能永远飞行吗?
本节导航
1.维持运动需要力吗 2.牛顿第一定律 3.惯性
[自学教材]
代表人物 亚里士多德 主要观点
必须有力作用在物体上，物体才能 运动 ；
没有力的作用，物体就要 静止 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 如果运动中的物体没有受到 力的作用 ，
那么下图中，汽车做什么运动？
汽车加速 当汽车加速时，人的脚底由于摩擦而随之加 速，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶的 运动状态，所以加速时，人会后仰。
惯性 区别 物体的一种性质
不需任何条件
惯性定律（牛顿第一定律）
运动规律 不受力条件下
联系
因为物体有惯性，在不受力时才能保持静 止状态或匀速直线运动状态，因此牛顿第一定 律又称为惯性定律。
?
物体的运动并不需要力来 维持，运动之所以会停下来， 是因为受到了摩擦阻力。
伽利略理想斜面实验
物体的运动不需要力来维持
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最伟大的发现 之一，而且标志着物理的真正开端。
伽利略的斜面实验以可靠的事实为基 础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起， 论证了运动是否需要力来维持……
结论是不可靠的 解析：围绕“力与运动”的关系的认识，由历史事实可知A、B
两选项是正确的。在当时伽利略的实验中不可能真正观察到
“无摩擦力时小球以恒定速度做直线运动”，故C选项错误。“ 理想实验”是物理学中常用的研究方法，但是由此推理得到 的结论是可靠的，故D选项错误。 答案：AB
伽利略结论 伽利略：物体不受
车子就停下来”这一现象，提出了力是维持运动的原因 B．亚里士多德在分析“推车问题”时，只强调了推力，而 忽视了摩擦力的作用，因而得到了错误的结论
C．伽利略用自己设计的理想实验，观察到了没有摩擦力的
作用时小球就可以以恒定的速度运动下去，从而推翻了 力是维持物体运动的原因的错误结论
D．伽利略的理想实验是假想实验，无法完成，因而得到的
伽利略
笛卡儿
它将继续以同一 速 沿同一 直线 运动， 度 既不停下来也不偏离原来的 方向
1.维持运动需要力吗
古希腊学者亚里士多德的观点
—— 维持运动需要力
?
如果要使一个物体 持续运动，就必须对 它施加力的作用。如 果这个力被撤销，物 体就会停止运动。
意大利科学家伽利略的观点
—— 维持运动不需要力
[解析]
牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的
状态，总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正
确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运 动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地 面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变 了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他 受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确。 [答案] ABD
力时，就会保持匀
速直线运动状态。
（不完善）
笛卡儿结论
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。（比较完 善）
[自学教材] 1．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，除非 作用在它上面的力迫使它 改变这种状态 ，也叫惯性定律。
牛顿：“如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”
1）一切物体
是指宇宙中所有物体，不论物体 是固体、液体还是气体。牛顿第 一定律是自然界的普遍规律。
孤立的单个物体
2）不受外力作用 3）总保持
是指"一直不变"的意思。
4）改变这种（运动）状态 相当于改变速度
5）或
指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种 状态，由原来的状态决定，原来静止就保持 静止，原来运动就保持匀速直线运动状态
[解析]
惯性是物体的固有属性，物体在任何情况
下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情
况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C
错误，D正确。
[答案] D
［借题发挥］ 一切物体在任何情况下都有惯性，即物体具有惯性是 不需要条件的。不要以为只有静止或做匀速直线运动的物 体才具有惯性，做变速运动的物体没有惯性; 或者误以为 运动状态改变了，惯性也改变了。物体惯性的有无、惯性
1．惯性
物体保持原来 匀速直线运动 状态或 静止 状态不变的性质，
任何物体都具有惯性。
2．惯性的量度
质量 是惯性大小的唯一量度。
3.惯性
一切物体在任何情况下都有保持 原有运动状态不变的特性。
人被绊倒后，为什么往前倒？
惯性
一切物体在任何情况下都有保持 原有运动状态不变的特性。
一切物体 ：固体、液体、气体
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说
“物体受到了惯性作用” “产生了惯性” “受到惯性力”等都是 错误的。
(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动
状态的原因。力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动 状态越难改变。 (3)惯性与物体的受力情况无关。 3．惯性与速度
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身
惯性是物体固有的属性。
任何情况 ：静止或运动、快或慢、匀速或变速…… 静止 运动状态
匀速直线运动
在杯子中盛满水，突然急速拉动杯子， 会看到什么现象？为什么？
液体具有惯性。
有什么现象
[重点诠释]
1．惯性与质量
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 (2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性 越大。 2．惯性与力
2．运动状态
如果物体速度的 大小 或 方向 改变了，我们就称它的运 动状态发生了改变；如果物体做匀速直线运动或 静止 ，我们 说它的运动状态没发生改变。
牛顿(Newton,1642-1727)
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 , 除非作用在它 上面的力迫使它改 变这种状态。
3．关于惯性，下列说法中正确的是
(
)
A．静止的物体和运动的物体都有惯性，运动的物体惯 性较大 B．速度相等时，质量大的物体惯性大 C．质量相等的物体，速度大的惯性大 D．惯性的唯一量度是质量 解析：惯性的唯一决定因素为质量，与其他因素无关，
故只有D选项正确。
答案：D
请用惯性知识解释：
当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静 止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的 状态，所以刹车或减速时，人会前倾。
的大小与运动状态无关，与物体的受力情况无关。
2．下列关于惯性的说法中，正确的是
(
)
A．汽车刹车时，乘客身子会向前倾倒，是因为汽车 有惯性 B．做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性 C．只有物体的速度发生改变时，才有惯性 D．任何物体都具有惯性，与物体是否运动无关，与 物体速度是否变化也无关
解析：惯性是物体本身的固有属性，故选D。
固有的性质。 (2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小 均无关。
4．惯性与惯性定律 (1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一 种固有属性。 (2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一 条规律。
[特别提醒] (1)在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性表现为保持原 来的运动状态。 (2)在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度。
3．运动状态变化的3种情况 (1)速度的方向不变，只有大小改变(物体做直线运动)。 (2)速度的大小不变，只有方向改变(物体做曲线运动)。 (3)速度的大小和方向同时发生改变(物体做曲线运动)。
2．根据牛顿第一定律判断，以下说法正确的是
(
)
A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才
会落在起跳时的位置 B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起 后，将落在起跳点的后方 C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起 后，将落在起跳点的后方 D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起
参考系中不适用。(惯性参考系是指以相对地面静止或匀速直
线运动的物体作为参考系，简称惯性系)
2．牛顿第一定律的意义
(1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀 速直线运动状态或静止状态的性质——惯性。 (2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了 力是维持物体运动的原因的错误观点，明确指出了力是改 变物体运动状态的原因。