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第14讲:牛顿第一定律
一:知识精讲归纳
考点一:牛顿第一定律
内容: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.
注意:牛顿第一定律不是实验定律,它是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论;物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,其实际意义是物体受到的合外力为零。
考点二:惯性
惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大其惯性越大。
3.惯性的两种表现形式
(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
(2)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
技巧归纳
(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。
(2)如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。
二:考点题型归纳
题型一:牛顿第一定律的理解
1.(2023秋·重庆铜梁·高一校联考期末)关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是()
A.它表明了力是改变物体运动状态的原因
B.它表明了力是维持物体运动状态的原因
C.它表明实际生活中的某些宏观物体可能没有惯性
D.牛顿第一定律可以通过实验进行验证
【答案】A
【详解】AB.由牛顿第一定律可得,力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,故A正确,B错误;
C.一切物体在任何状态下都有惯性,C错误;
D.牛顿第一定律的内容是:物体在不受力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,故不能用实验来进行验证,它是通过科学推理得出的,故D错误。
故选A。
2.(2023秋·重庆渝中·高一重庆巴蜀中学校考期末)下列关于牛顿第一定律的理解正确的是()
A.牛顿第一定律可以通过实验直接验证
B.战斗机作战前抛掉副油箱,是为了增大战斗机的惯性
C.在水平地面上滑动的木块速度逐渐减小,所受的摩擦力也逐渐减小
D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
【答案】D
【详解】A.牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是不能用实验直接验证的,A错误;
B.战斗机作战前抛掉副油箱,是为了减小战斗机的惯性,B错误;
C.在水平地面上滑动的木块速度逐渐减小,但是仍然在滑动,所受的滑动摩擦力保持不变,C错误;
D.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,奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态,D正确。
故选D。
3.(2023秋·河南郑州·高一郑州市第四十七高级中学校考期末)下列关于力、运动状态和惯性的说法正确的是()
A.亚里士多德最早提出力不是维持物体运动的原因
B.伽利略根据理想实验得出推论,如果没有摩擦,在水平面上的物体一旦具有某一速度,将保持这个速度继续运动下去
C.高速公路上汽车限速,这是由于汽车速度越大惯性越大
D.物体不受力的作用,运动状态也能发生变化
【答案】B
【详解】A.伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因,A错误;
B.伽利略根据理想实验得出推论,如果没有摩擦,在水平面上的物体一旦具有某一速度,将保持这个速度继续运动下去,B正确;
C.物体的惯性只与物体的质量有关,与物体的速度无关,C错误;
D.根据牛顿第一定律得,物体不受力的作用,物体的运动状态不会改变,D错误。
故选B。
题型二:理想斜面实验
4.(2023·全国·高一专题练习)如图所示,理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下:
①两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
③减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动
在上述的步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,下列关于事实和推论的分类正确的是()
??
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
【答案】A
【详解】伽利略的观点是在实验事实的基础上,经过推理概括得出结论,第一步是实验事实,即①;小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近,摩擦越小越接近,得出推理,如果无摩擦,小球上
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