2020-2021学年八年级物理下册-8.1牛顿第一定律讲义新人教版.docx

2020-2021学年八年级物理下册 8.1牛顿第一定律讲义新人教版

2020-2021学年八年级物理下册 8.1牛顿第一定律讲义新人教版

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14
第8章《运动和力》
第1节牛顿第一定律讲义
（知识点总结+例题讲解）

序号
知识点
难易程度
例题数
变式题数
合计
一
阻力对物体运动的影响
★
1
1
14
二
牛顿第一定律
★★
2
2
三
物体运动状态变化的判断
★
1
1
四
惯性：概念、惯性现象、惯性的利用等
★★
3
3

一、阻力对物体运动的影响：
1.实验：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下，观察下车运动的情况；
2.这样操作的目的：使小车滑到斜面底端时有相同的速度；
3.实验步骤：
（1）将毛巾放在木板上，让下车从斜面的顶端由静止下放，观察下车在毛巾面上运动的情况；
（2）将棉布放在木板上，让下车从斜面的顶端由静止下放，观察下车在棉布面上运动的情况；
（2）让下车从斜面的顶端由静止下放，观察下车在木板面上运动的情况；

4.实验方法：
（1）控制变量法：同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下；
（2）转化法：阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现；
5.实验结论：
（1）阻力越大，小车速度改变的越快；（2）阻力越小，小车速度改变的越慢；
6.推断：
（1）如果小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动；（2）物体的运动不需要力来维持。
【例题1】如图是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置图，下列说法正确的是（　　）

A.毛巾、棉布、木板为运动的小车提供了相同大小的阻力
B.小车从斜面的同一高度静止滑下，小车刚刚到达水平面时的动能不相同
C.小车从斜面的同一高度静止释放，水平面的阻力越大，小车运动得越远
D.当阻力为零时，水平面上的小车将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】（1）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关；压力一定时，接触面的粗糙程度不同，摩擦阻力的大小不同；
（2）动能的大小与物体的速度和质量有关；
（3）小车运动的距离取决于水平面的光滑程度，越光滑运动的距离；
（4）推理可知，如果运动的物体不受力，将做匀速直线运动。
解：A.小车在毛巾、棉布、木板的表面上运动时，由于接触面粗糙程度不同，所以受到的阻力不同，故A错误；
B.小车从斜面同一高度上由静止滑下，到达水平面的初始速度相等，所以小车的动能相同，故B错误；
C.小车速度减小的原因是受到阻力的作用，光滑木板的阻力最小，小车速度改变的最慢，滑行距离最远，故C错误；
D.根据实验可以推理，假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受阻力，它将做匀速直线运动，故D正确。故选：D。
【变式练习1】小丽在探究“阻力对物体运动的影响”时，让小车每次从斜面同一高度由静止开始自由下滑，在粗糙程度不同的水平面上滑行。小车在水平面上滑行的距离，如图所示。

（1）小丽每次让小车从斜面上同一高度由静止开始自由下滑，目的是为了使小车到达水平面时的速度　　（选填“相同”或“不同”）。
（2）根据图中小车在水平面上滑行的距离，可知小车受到的阻力越小，速度减小得越（选填“快”或“慢”）。
（3）由此可以推得：如果运动的物体不受力，它将做　运动；同时也说明力是改变物体　的原因。
【答案】（1）初速度；（2）慢；（3）匀速直线；运动状态。
【解析】此题是“阻力对物体运动的影响”的探究实验，可从小车的速度、运动状态变化和力的作用效果进行分析、解答，并根据实验现象对结论做出科学的推理。
解：（1）由于小车每次都是从斜面同一高度由静止滑下，因此获得的动能是相同的，即进入水平面时初速度相同；
（2）由毛巾→棉布→木板，水平面的粗糙程度不断减小，获得的摩擦力越来越小；
由图可以看出小车滑行的距离越来越长，说明了小车受到阻力越小，滑行的距离越长，速度减小的越慢；
（3）得到的结论是：若运动物体不受力（即水平面绝对光滑）的作用，物体将会做匀速直线运动；此实验同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而要想维持物体的运动，并不一定要有力。
故答案为：（1）初速度；（2）慢；（3）匀速直线；运动状态。
二、牛顿第一定律（惯性定律）：
1.内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.牛顿第一定律的理解：
（1）“一切”适用于所有物体；
（2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件；
（3）“总”说明没有例外；“保持”表示跟前面运动状态相同。
（4）“或”指物体不受力时，只会存在这两种情况中的一种：
①原来静止的总保持静止；
②原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动；
3.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的，不能用实验直接证明。
4.牛顿第一定律说明了力和运动的关系：
（1）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；
（2）物体运动之所以会停下来，是由于物体受到了阻力。
5.知识拓展：阻力与动力
（1）阻力：力的方向与运动方向相反，阻碍物体的运动，使物体的运动速度变慢；
（2）动力：力的方向与运动方向相同，促进物体的运动，使物体的运动速度变快。
【例题2】关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　　）
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动，就一定受到力的作用
C.不受力的物体，只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
【答案】D
【解析】（1）解答此题的关键是把握一个“或”字，“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果不受外力作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来处于运动状态的物体会保持原来的速度的大小和方向，做匀速直线运动一直到有外力改变这种状态。
（2）牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的。不能用实验直接验证，但经受了实践的检验，是大家公认的力学基本定律之一。
解：A.牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理得出的，不能用实验直接验证，但它不是凭空想象出来的，经受了实践的检验，故A错误；
B.物体不受力的作用时可以做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，故B错误；
C.由牛顿第一定律可知，不受力的物体，可能保持静止状态，也可能保持匀速直线运动状态，故C错误；
D.由牛顿第一定律可知，如果物体不受外力作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【变式练习2】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）
A.牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的
B.验证牛顿第一定律的实验做不出来，因此不能肯定这个定律是否正确
C.牛顿第一定律是在大量实验的基础上，通过分析推理而获得的
D.物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做牛顿第一定律
【答案】C
【解析】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，故A错误；
B.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B错误；
C.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，故C正确；
D.一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律，故D错误。
故选C。
【例题3】如图摆球从A点静止释放，经过最低点B点，摆向另一侧的最高点C，在此过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.小球到达B点的瞬间，若剪断悬线，小球将沿水平方向做匀速直线运动
B.小球到达B点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将保持静止状态
C.小球到达C点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将保持静止状态
D.小球到达C点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将做匀速圆周运动
【答案】C
【解析】（1）小球摆到B位置时，绳的拉力撤销，小球由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动；小球还受到竖直向下的重力，据此判断物体的运动情况；
（2）小球到达C点的瞬间，处于瞬间静止状态，物体受到的力全部消失，物体由于惯性将保持力消失前的运动状态。
解：A.当小球摆至B位置时，如果剪断细线，小球由于惯性继续向前运动，同时在重力作用下做抛物线运动；故A错误；
B.当小球摆至B位置时，若受到的力全部消失，小球由于惯性，将沿水平方向做匀速直线运动；故B错误；
CD.小球到达C点的瞬间，若受到的力全部消失，小球由于惯性，将保持静止状态；故C正确，D错误。故选：C。
【变式练习3】正在运动的物体，如果它受到的所有外力同时消失，将发生的现象是（　　）
A.物体会立即停下来 B.物体做匀速直线运动
C.物体将慢慢停下来 D.以上情况都有可能
【答案】B
【解析】牛顿第一定律指物体在不受任何外力的情况下，总保持静止或匀速直线运动状态，据此解答。
解：正在运动的物体具有一定的速度，如果物体所受的所有外力同时消失，则物体将不受力，
物体处于平衡状态，将保持自己原来的速度做匀速直线运动。故选：B。
三、物体运动状态变化的判断：
1.速度的大小发生变化：由静止到运动、由运动到静止、由快变慢、有慢变快等；
2.速度的方向改变：匀速圆周运动（速度大小没有变，但是方向改变了）；
3.只有静止和匀速直线运动的运动状态才没有改变，其他情况运动状态发生了变化。
【例题4】如图所示，物体运动状态发生改变的是（　　）

A.吊在天花板下静止的电灯B.路上匀速直线行驶的小汽车
C.弯道上沿曲线匀速运动的运动员D.空中匀速直线下落的降落伞
【答案】C
【解析】物体的运动状态不发生改变的情况有两种：①静止；②匀速直线运动。若物体的运动速度或运动方向发生改变，都说明物体的运动状态发生了改变。
解：A.吊在天花板下静止的电灯处于静止状态，所以运动状态不变，不合题意；
B.在路上匀速直线行驶的汽车，做匀速直线运动，所以运动状态不变，不合题意；
C、弯道上沿曲线匀速运动的运动员，速度不变，但方向改变，所以运动状态改变，符合题意；
D.空中匀速直线下落的跳伞运动员，做匀速直线运动，所以运动状态不变，不合题意。
故选：C。
【变式练习4】下列物体中，其运动状态没有改变的是（　　）
A.匀速转弯的火车B.加速下落的冰雹
C.加速上升的火箭D.在平直轨道上匀速前进的列车
【答案】D
【解析】运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变。
解：A.匀速转弯的火车，速度不变但方向在改变，故A不符合题意；
B.加速下落的冰雹，方向不变但速度在改变，故B不符合题意；
C.加速上升的火箭，运动速度是越来越快的，故C不符合题意；
D.在平直轨道上匀速前进的列车，速度和方向都不变，则运动状态没有改变，故D符合题意。
故选：D。
四、惯性：
1.定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性；
2.性质：
（1）惯性是物体本身固有的一种属性：一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
（2）惯性不是力，不能说惯性力的作用；
①在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”；
②而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈；
（3）惯性的大小只与物体的质量有关；
与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关；
3.防止惯性的现象：汽车安装安全气襄，汽车安装安全带；
4.利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩，拍打衣服可除尘。
【例题5】关于惯性，下列说法正确是（　　）
A.只有运动的物体才有惯性
B.一切物体都有惯性
C.下坡的自行车，速度越来越大，其惯性也越来越大
D.嫦娥五号探测器绕月飞行时没有惯性
【答案】B
【解析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，物体的惯性越大。
解：A.运动的物体和静止的物体都有惯性，故A错误；
B.惯性是物体的一种性质，一切物体都有惯性，故B正确；
C.惯性的大小只与物体的质量有关，下坡的自行车，质量不变，惯性大小也不变，故C错误；
D.嫦娥五号探测器绕月飞行时同样具有惯性，故D错误。
故选：B。
【变式练习5】关于惯性，下列说法正确的是（　　）
A.静止的足球没有惯性
B.跳远运动员要助跑后起跳，是为了增大惯性
C.在空中自由下落的苹果，运动的速度越来越快，是由于受到惯性的作用
D.在汽车紧急刹车时，坐在车里的乘客会向前倾倒，是由于乘客具有惯性
【答案】D
【解析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性。
（2）惯性大小只跟物体的质量大小有关，质量越大，惯性越大。惯性与物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
解：A.一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，静止的足球具有惯性，故A错误；
B.跳远运动员助跑起跳是为了利用惯性，但惯性大小只与物体的质量有关，与运动速度无关，故不能增大惯性，故B错误；
C.惯性不是力，不能说受到惯性，故C错误；
D.原来乘客与公交车一起向前运动，当紧急刹车时，乘客的下半身随车停止（或减速），而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态，继续向前运动，所以乘客会向前倾，故D正确。
故选：D。
【例题6】如图所示，货车内部用细线悬挂一个小球，在行驶过程中发现小球的细线摆角不同，下列关于货车运动情况的描述，正确的是（　　）

A.甲车在加速 B.甲车在做匀速直线运动
C.乙车在刹车 D.乙车在加速前进
【答案】D
【解析】（1）一切物体都有保持原有运动状态不变的特性，称为惯性；
（2）小球不动，细线竖直向下时，说明货车静止或做匀速直线运动；小球向前摆，说明货车在减速，小球右摆，说明货车的速度比原来快了。
解：AB.甲图中小球向前摆，说明汽车在减速，小球由于惯性要保持原来的速度才会向前摆，故AB错误；
CD.乙图中小球向后摆，说明汽车在加速，小球由于惯性要保持原来的速度才会向后摆，故C错误，D正确。故选：D。
【变式练习6】如图（a）所示，木块与小车一起向右做匀速直线运动，某时刻观察到如图（b）所示的现象。由此可以判断（　　）

A.小车突然加速运动 B.小车突然减速运动
C.小车保持匀速运动 D.小车可能做加速、也可能做减速运动
【答案】B
【解析】物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性，原来运动的物体保持运动，原来静止的保持静止，也可理解为“静者恒静、动者恒动”，据此分析回答。
解：由于木块与小车一起向右做匀速直线运动，当小车突然减速运动时，木块底部也随之减速，而木块的上部由于惯性仍要保持原来的匀速直线运动状态，所以会出现如图（b）所示的现象，选项A、C、D均与图（b）所示的现象不符。故选：B。
【例题7】下列事例不是利用惯性的是（　　）

A.图甲中，汽车内装有安全带和安全气囊
B.图乙中，用力水平击打下方的棋子，上方的棋子不会散落
C.图丙中，要把锤头套紧只需要向下敲击锤柄即可
D.图丁中，运动员在跳远时需要助跑
【答案】A
【解析】物体具有的保持原来的运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都具有惯性，我们在生活中可以利用惯性，但也要注意防止惯性带来的危害。
解：A.汽车安全带和安全气囊是为了防止汽车紧急刹车时，人具有惯性向前倾而带来的伤害，不是利用惯性，故A符合题意；
B.用力快速击打下面的棋子，上面的祺子由于惯性仍然留在原处，属于利用惯性，故B不符合题意；
C.在撞击凳子之前，锤头和锤柄都处于运动状态，当锤柄撞击到凳子时，锤柄停止运动，而锤头由于惯性仍保持运动状态，从而使锤头紧套在锤柄上，属于利用惯性，故C不符合题意；
D.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度，起跳时人由于惯性还要保持他起跳前的速度，从而能跳的更远，这是利用了惯性，故D不符合题意。
故选：A。
【变式练习7】如图所示，属于防止惯性造成危害的是（　　）

【答案】C
【解析】我们把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，物体的惯性有时对我们是有益的，我们要学会利用；惯性有时对我们是有害的，我们要学会防止惯性的不利影响。
解：A.运动员投掷铅球时的准备动作增大了铅球出手时的速度，由于惯性，铅球继续保持出手时的速度，从而抛的更远，利用了惯性；故A不符合题意；
B.跳远时助跑，增大了起跳时的运动速度，由于惯性，继续保持起跳时的速度运动，可以取得更好的成绩，利用了惯性，故B不符合题意；
C.汽车驾驶员和乘客必须系安全带是为了防止汽车突然减速时，人由于惯性而带来伤害，故C符合题意；
D.锤头松动时，把锤柄的一端在凳子上撞几下，即该过程中，锤头和锤柄都处于运动状态，当锤柄撞击到地面时运动停止，而锤头由于惯性仍保持运动状态，从而使锤头套紧，属于利用惯性，故D不符合题意。
故选：C。