4-1牛顿第一定律-2023-2024学年高一物理举一反三系列(人教版2019(001)

4.1牛顿第一定律解析版
目录
一、【伽利略的理想实验概念梳理】 (1)
二、【牛顿第一定律概念梳理】 (3)
一、【伽利略的理想实验概念梳理】
力与运动关系的不同认识
伽利略的斜面实验
(1)理想实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始向下运动，小球将冲上另一个对接的斜面。

如果没有摩擦，
无论第二个斜面的倾角如何，小球将到达原来的高度。

若第二个斜面变为水平面，小球将永远运动下去。

(2)实验结论：力不是维持物体运动的原因。

【伽利略的理想实验举一反三】
1．关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（）
A．伽利略理想实验是假想的，是没有科学依据的
B．伽利略理想实验是在可靠的事实基础上进行的抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法
C．伽利略的理想实验支持了亚里士多德的观点
D．现在，伽利略的斜面实验已不再是理想实验，是可以做出的实验了
【答案】B【详解】AB．在伽利略研究力与运动的关系时，是在斜面实验的基础上，成功地设计了理想斜面实验，他以实际的实验为依据，抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律因此，理想实验是实际实验的延伸，而不是实际的实验，是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断，故B正确，A 错误；C．伽利略的理想实验有利地否定了亚里士多德的观点，故C错误；D．永远也无法将摩擦力完全消除，所以这个实验无法实现，只能是理想实验，故D错误。

故选B。

2．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：微元法、理想实验法、控制变量法、极限思
想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。

以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（ ）
A ．①①①①①①
B ．①①①①①①
C ．①①①①①①
D ．①①①①①①
【答案】B 【详解】这套科学方法包含以下几个环节，对现象的一般观察，提出猜想，运用数学推理，通过实验对
运动的公式，C 错误；D ．由于A 、B 、C 三个位置是任意的，因此3221s s s s ≠--D 错误。

故选B 。

二、【牛顿第一定律概念梳理】
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。

2. 运动状态的改变：物体由静止变为运动或由运动变为静止；物体的速度大小或方向改变了，它的运动状态就发生了改变。

惯性与质量
1. 惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。

2. 惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大。

对惯性的理解和应用
1. 对惯性的理解
(1)惯性的表现形式
①当物体不受外力(或所受合外力为零)时，惯性表现为保持原来的运动状态不变，即原来运动的物体保持原来的速度继续运动，原来静止的物体保持静止。

②当物体受外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，即物体的惯性越大运动状态越难改变，物体的惯性越小运动状态越容易改变。

(2)惯性与力的关系
①惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，始终具有且与外界条件无关；力只有在物体间相互作用时才有，离开了物体就无所谓力。

因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”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。

对同一物体，所受外力越大，运动状态改变越快，但其惯性不变。

2. 利用惯性解释现象
根据物体的运动状态和惯性知识判断出现的现象，方法步骤如下：
(1)明确研究的物体原来处于怎样的运动状态。

(2)当外力作用在该物体的某一部分或与该物体有关联的其他物体上时，明确这一部分或其他物体的运动状态的变化情况。

(3)明确该物体由于惯性保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象。

【牛顿第一定律举一反三】
5．（多选）关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是（）
A．牛顿第一定律可用实验来验证
B．不受外力作用时，物体运动体运动状态保持不变是由于惯性
C．物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性
D．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因
【答案】BD【详解】A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验直接验证，A错误；B．不受外力作用时，由于物体具有惯性，仍会保持原来的运动状态不变，B正确；C．一切物体均有惯性，跟物体的运动状态和受不受力无关，C错误；D．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，不是维持速度的原因，D正确。

故选BD。

6．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）
A．力是维持物体运动的原因，没有力的作用物体将保持静止
B．物体的速度不断变化，表示物体必受合外力的作用
C．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北
D．伽利略支持力是维持物体运动的原因的观点
【答案】B
【详解】A．根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故A错误；
B．物体的速度不断变化，说明物体的运动状态在改变，物体必然受到力的作用，故B正确；
C．物体如果向正北方向运动，如果是匀速则不受力或受平衡力；如果是加速，所受合力向正北方向；如果是减速，所受合力向正南方向，故C错误；
D．伽利略推翻了力是维持物体运动的原因的观点，提出力是改变物体运动状态的原因的观点，故D错误。

故选B。

7．下列说法正确的是（）
A．牛顿第一定律又称惯性定律，所以惯性定律与惯性的实质相同
B．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持
C．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论
D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或匀速直线运动时才具有惯性
【答案】B
【详解】A．牛顿第一定律又称惯性定律，但惯性定律与惯性的实质不相同，惯性时物体的基本属性，故A错误；B．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持，故B正确；
C．牛顿第一定律是逻辑分析得出的结论，故C错误；
D．物体在任何时候都具有惯性，故D错误。

故选B。

8．关于运动和力的关系，以下说法正确的是（）
A．物体受到的合外力为0，物体的速度一定为0
B．速度越大的物体，运动的加速度一定越大
C．物体受到的合外力不为0，则该物体的速度一定变化
D．物体速度大小保持不变，则其加速度大小一定为零
【答案】C
【详解】A．物体受到的合外力为0，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，速度不一定为0，故A错误；
B．速度越大的物体，速度变化率不一定大，运动的加速度不一定大，故B错误；
C．物体受到的合外力不为0，受非平衡力作用，运动状态发生变化，则该物体的速度一定变化，故C正确；D．物体速度大小保持不变，方向可能变化，则其加速度大小不一定为零，故D错误。

故选C。

9．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。

在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。

对于该实验说法正确的是（）
A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C．梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大
D．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
【答案】C
【详解】A．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是作用力与反作用力，故B错误；
C．梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，故C正确；
D．牛顿第一定律是理想情况，不可用实验直接验证，故D错误。

故选C。

10．关于牛顿第一定律和牛顿第三定律，下列说法正确的是（）
A．牛顿第一定律表明物体在真空中才具有惯性
B．牛顿第一定律说明必须有力作用在物体上，物体才能保持匀速直线运动
C．作用力和反作用力，可能作用在同一物体上
D．马拉车加速前进时，马拉车的力与车拉马的力大小相等
【答案】D
【详解】A．牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，物体的运动不需要力来维持，一切物体都具有保持原来运动状态的性质，即惯性，故A错误；
B．根据牛顿第一定律，物体不受力时保持匀速直线运动或静止，故B错误；
C．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，故C错误
D．马拉车加速前进时，马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。

故选D。

11．关于力的作用效果，下列叙述中正确的是（）
A．力是使物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因
C．力是维持物体运动的原因D．力只改变物体运动状态
【答案】B【详解】AC．力是改变物体运动状态的原因，力不是维持运动的原因，物体要运动，并不需要力作用在物体上，故AC错误；B．物体运动受到阻碍，运动状态改变，是因为受到力的作用，故B正确；D．力能改变物体的运动状态，力也可以使物体发生形变，故D错误。

故选B。

12．以下说法中正确的是（）
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
【答案】D
【详解】AB．惯性的大小仅由质量决定，与物体速度大小无关，故AB错误；
CD．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，故C错误，D正确。

故选D。

13．一汽车在路面相同的公路上直线行驶，对车速、惯性和滑行路程讨论正确的是（）A．速度越大，它的惯性越大B．车速越大，它的运动状态越难以改变
C．车速越大，关闭油门后，车滑行的路程越长D．车速越大，关闭油门后，车滑行的路程越长, 所以惯性越大
【答案】C【详解】AB．惯性只与物体质量有关，质量越大，惯性越大，车的运动状态越难以改变，故AB错误；CD．车速越大，刹车需要的时间越长，刹车后滑行的位移越长，但车的质量不变，其惯性不变，故C正确，D错误。

故选C。

14．（多选）下列说法正确的是
A．物体的速度为零时，其加速度不一定为零
B．伽利略定义了“惯性”和“力”的概念
C．在空中匀速降落的空降兵受到的合力为零
D．物体没有受到力的作用，其速度的大小一定不变，但速度的方向可能改变
【答案】AC【详解】A．物体的速度为零时，加速度可以不为零；如运动员起跑的瞬间；故A正确；B．伽利略通过理想斜面实验得到力不是维持物体运动的原因，牛顿总结出了惯性定律，也最先建立了力的概念，故B错误；C．空降兵在空中匀速降落，即匀速直线运动，处于平衡状态，因此合外力为零，故C正确；D．物体没有受到力的作用，则加速度为零，其速度的大小和方向均不变。

故D错误。

故选AC。

15．洒水车以恒定的速率沿水平路面洒水，此过程洒水车的（）
A ．惯性减小
B ．惯性不变
C ．牵引力减小
D ．牵引力不变
【答案】AC 【详解】AB ．物体的惯性大小由物体的质量决定，洒水车在洒水过程中，质量减小，惯性减小，A 正确，B 错误；CD ．由于洒水车匀速运动，则有F f N mg μμ===由于洒水车在洒水过程中，质量减小，摩擦力减小，可知，牵引力减小，C 正确，D 错误。

故选AC 。