第一節(jié)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律 1(雙選)下列關(guān)于牛頓第三定律的說法正確的是()A作用力先于反作用力產(chǎn)生，反作用力是由作用力引起的B作用力變化時(shí)，反作用力也必然同時(shí)發(fā)生變化C任何一個(gè)力的產(chǎn)生必涉及兩個(gè)物體D一對(duì)作用力和反作用力的合力必定為零【答案】BC精 彩 回 眸 2下列說法正確的是()A起重機(jī)用鋼索加速吊起貨物時(shí)，鋼索對(duì)貨物的力大于貨物對(duì)鋼索的力B子彈能射入木塊是因?yàn)樽訌棇?duì)木塊的力大于木塊對(duì)子彈的力C大人與小孩相撞時(shí)，大人對(duì)小孩的撞擊力大于小孩對(duì)大人的撞擊力D將圖釘嵌入木板，圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧Υ笮∈窍嗟鹊摹敬鸢浮緿【解釋】作用力與反作用力大小相等，故D正確 3下面關(guān)于作用力和反作用力的說法中正確的是()A應(yīng)該是先有作用力再有反作用力B馬拉車不論是勻速前進(jìn)還是加速前進(jìn)，總是有馬拉車的力等于車?yán)R的力C馬能拉動(dòng)車是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力D在同一直線上，大小相等，方向相反分別作用在兩個(gè)不同物體上的力，一定是作用力和反作用力【答案】B 【解釋】作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，沒有先后，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤馬拉車的力與車?yán)R的力是一對(duì)相互作用力，它們總是大小相等，故B選項(xiàng)正確馬能拉動(dòng)車不是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力，而是因?yàn)轳R拉車的力大于地面對(duì)車的摩擦力，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤只有相互作用的一對(duì)力才能是作用力和反作用力，大小相等，方向相反分別作用在兩個(gè)不同物體上的力不一定是相互作用的兩個(gè)力，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤 一、亞里士多德的觀點(diǎn)力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因二、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)1理想斜面實(shí)驗(yàn)小球沿斜面由_滾下，再滾上另一斜面，如不計(jì)摩擦將滾到_處，放低后一斜面，仍達(dá)到同一高度，但滾得_若放平后一斜面，球?qū)滾下去知 識(shí) 梳 理靜止同一高度更遠(yuǎn)一直 2伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”和科學(xué)推理，得出的結(jié)論是：力不是_物體運(yùn)動(dòng)的原因維持 三、牛頓第一定律1內(nèi)容：一切物體總保持_狀態(tài)或_狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止2慣性：物體保持原來的_狀態(tài)或_狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性3說明：任何物體，無(wú)論處于什么狀態(tài)，都具有慣性；慣性是物體的固有屬性大小由質(zhì)量決定物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止 思考：如圖412所示，冰道上向前運(yùn)動(dòng)的一只冰壺，如果沒有阻力，能想象出它能“跑”多遠(yuǎn)？【答案】運(yùn)動(dòng)著的冰壺，如果沒有阻力，它將一直運(yùn)動(dòng)下去圖412 1牛頓第一定律正確揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，糾正了長(zhǎng)期形成的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，明確指出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因2牛頓第一定律揭示了物體都有保持原來的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)慣性3牛頓第一定律是由理想實(shí)驗(yàn)加以科學(xué)推理得到的，但是，由它得出的結(jié)論，都經(jīng)歷了廣泛、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖聦?shí)的檢驗(yàn)對(duì)牛頓第一定律的理解 4牛頓第一定律是自然界中的普遍規(guī)律，“一切物體”是指宇宙中所有物體，不論物體是固體、液體還是氣體5物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，有以下三種情況：(1)速度的方向不變，只有大小改變(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不變，只有方向改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng)) 特別提醒：(1)牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化，是由于物體受到了力的作用(2)牛頓第一定律不同于共點(diǎn)力的平衡，前者是物體不受作用力的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，后者是合力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 【例1】 關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是() A牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律B牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 解析：牛頓第一定律強(qiáng)調(diào)了物體在不受力的情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也說明了在受力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，但自然界中不受力的物體是不存在的，故A錯(cuò)誤；慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故C錯(cuò)誤；由牛頓第一定律可知，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，但要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則必須有力的作用，B、D正確答案：BD 題后反思：(1)牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)(2)力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(3)慣性是牛頓第一定律揭示出的物體的一種性質(zhì) 關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是()A這個(gè)實(shí)驗(yàn)是憑空想象的B這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然是想象的，但它得出的結(jié)論是可靠的C理想實(shí)驗(yàn)是一種科學(xué)方法D理想實(shí)驗(yàn)是一個(gè)純思維實(shí)驗(yàn)，其正確性應(yīng)接受實(shí)踐的檢驗(yàn)【答案】C【解釋】伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上的，以事實(shí)為依據(jù)是一種科學(xué)方法，并不是憑空想象出來的 1慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性(2)慣性與物體受力情況、運(yùn)動(dòng)情況及地理位置均無(wú)關(guān)(3)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大對(duì)慣性概念的理解 2慣性與力的關(guān)系(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此說“物體受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”，“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越易改變；慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變 3慣性與速度的關(guān)系(1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，是矢量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)，其大小僅由物體質(zhì)量決定(2)一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無(wú)關(guān)特別提醒：(1)一切物體，在任何情況下都具有慣性，即物體具有慣性是不需要條件的(2)比較慣性大小，只看質(zhì)量大小，質(zhì)量大則慣性大 【例2】 關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是()A運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w的速度越大，慣性也越大B靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大的緣故C乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小D在宇宙飛船中的物體不存在慣性 解析：任何物體都有慣性，慣性是物體的固有屬性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，慣性的大小由質(zhì)量來量度質(zhì)量大慣性大，質(zhì)量小慣性就小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就容易改變，所以C選項(xiàng)正確答案：C題后反思：(1)一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度 如圖413所示，在一輛表面光滑足夠長(zhǎng)的小車上，有質(zhì)量為m 1和m 2的兩個(gè)小球(m 1m 2)，兩個(gè)小球原來隨車一起運(yùn)動(dòng)當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，如不考慮其他阻力，則兩個(gè)小球()A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰D無(wú)法確定【答案】B圖413 【解釋】當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)小球在水平方向上不受力的作用，仍保持與原來相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故兩球一定不相碰 【例3】 如圖414所示，一個(gè)劈形物體M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A沿斜面向下的直線B豎直向下的直線C無(wú)規(guī)則曲線D拋物線綜 合拓 展提 高圖414 解析：小球原來靜止時(shí)受重力和支持力作用，其合力為零當(dāng)劈形物體由靜止釋放，M應(yīng)沿斜面下滑，故m也將運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要發(fā)生改變，但由于慣性，小球原來速度為零，沒有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除豎直方向可以有合力外，其他方向上沒有合力，加之力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，小球只能在豎直方向上有運(yùn)動(dòng)，在碰到斜面之前，運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為一條直線，即豎直向下的直線答案：B