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初中物理人教版八年级下册8.1 牛顿第一定律同步达标检测题
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这是一份初中物理人教版八年级下册8.1 牛顿第一定律同步达标检测题，共30页。试卷主要包含了牛顿第一定律的概念，物体运动状态变化的判定，惯性现象及其应用，力与运动的关系，探究阻力对物体运动的影响实验等内容，欢迎下载使用。
知识点讲解
1、牛顿第一定律的概念
（1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
2、物体运动状态变化的判定
（1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。
3、惯性现象及其应用
（1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态；
（2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)；
（3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关；
（4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向；
（5）惯性的防止与应用。
4、力与运动的关系
（1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)；
（3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
5、探究阻力对物体运动的影响实验
【实验目的、原理、方法】
实验目的：探究阻力对物体运动影响；
实验原理：力是改变物体运动状态的原因；
实验方法：控制变量法。
【实验器材】
斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
【器材作用】
①斜面：使小车运动；
②毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力；
③刻度尺：测量小车行驶距离；
【实验步骤】
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好；
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度；
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ；
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3；
【实验结论及推理】
实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。
典例分析＋变式训练
考点1 牛顿第一定律的概念
【典例1-1】牛顿第一定律是（ ）
A．凭空想象得出的 B．直接从实验得出的
C．在实验基础上根据科学推理得出的 D．综合生活经验得出的
【典例1-2】“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。”总结概括出这条重要规律的科学家是 ，得出这样的结论，他运用了 的方法。
【变式1-1】关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因
B．不受力的物体，只能保持静止状态
C．该定律由斜面小车实验直接得出
D．如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
【变式1-2】如图所示是王亚平在天宫课堂上所做的“太空抛物实验”，当她水平抛出冰墩墩后，冰墩墩将近似做 运动，这一现象可以用我们学习过的 定律来解释.冰墩墩从地球被带上太空后其质量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
考点2 物体运动状态变化的判定
【典例2-1】如图所示，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．图甲，匀速直线下落的降落伞B．图乙，弯道上匀速前进的短道速滑运动员
C．图丙，静止悬挂的电灯 D．图丁，水平路面上匀速直线行驶的汽车
【典例2-2】5月10日8时54分，“天舟四号”飞船与空间站天和核心舱成功对接，为“神舟十四号”的到来准备好物资。与在地球上相比，“物资”的质量 （减小/不变/增大）；对接前，“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气来调整姿态，说明力的作用是 的；对接后的组合体在轨绕飞过程中的运动状态是 （改变/不变）的。
【变式2-1】如图所示的四幅图中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A．转动的指针B．投出的篮球
C．转弯的火车D．扶梯上的人
【变式2-2】如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、C两点间来回摆动，若小球摆到B点时，细线刚好断开，小球的运动状态将 （选填“保持不变”或“改变”）；若小球摆到C点时，所有外力全部消失，小球将 （选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”）。
考点3 惯性现象及其应用
【典例3-1】下列属于防止惯性现象的是（ ）
A．紧固锤头 B．不再蹬地滑板车继续前进
C．安全气囊 D．立定跳远的过程
【典例3-2】如图甲，一小车正在向左做匀速直线运动，车厢内悬挂一小球，剪断悬挂小球的细线，小球将落在 （选填“A点”“A点左侧”或“A点右侧”）。若某时刻小球状态如图所示，可判断小车在向左做 （选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。
【变式3-1】下列给出了几种事例，其中利用惯性的是（ ）
①从树上掉下的苹果；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下；
④跳远运动员都是跑一段距离才起跳；
⑤公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车.
A．①②③⑤B．②③④C．②③④⑤D．③④⑤
【变式3-2】汽车都装有安全带和气囊，如图这是为了防止当汽车发生撞击时，由于 造成对车上人员的伤害。
【变式3-3】新冠疫情为我们敲响了警钟，生活中我们要保持良好的卫生习惯，勤洗手、勤通风。洗完手后若没有毛巾擦手，手上会有很多的水珠，人们通常会快速甩手来减少手上的水，请你用学过的物理知识解释其中的道理。
考点4 力与运动的关系
【典例4-1】下列关于力和运动的叙述正确的是（ ）
A．互相不接触的物体，彼此间也可能发生相互作用
B．摩擦力总是阻碍物体的运动
C．物体受平衡力作用时，一定做匀速直线运动
D．汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明车有惯性
【典例4-2】在如图所示的比赛中，运动员用杆推A球后，A球开始滚动，说明了
，A球击中B球后，B球开始朝网袋方向滚动前进，此时B球在水平方向上受到 个力的作用，最终B球竖直落入网袋是由于 的缘故。
【变式4-1】冰壶比赛是2022年北京冬奥会上深受观众喜爱的项目，下列关于冰壶运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．冰壶在冰面上滑行越来越慢，表明受到的摩擦力越来越小
B．冰壶碰撞后最终会停下来，说明冰壶的运动需要力来维持
C．冰壶在离开运动员的手后继续运动，是由于冰壶具有惯性
D．冰壶在离开运动员的手后到碰撞前，冰壶的运动状态不会发生改变
【变式4-2】冬奥会短道速滑接力比赛中，运动员B以双手推动运动员A来完成交接动作，如图所示。请完成（1）（2）题。
（1）运动员A被推动后，速度会变大，说明力可以改变物体的 ；而运动员B也会同时受力，说明力的作用是 。
（2）完成交接后，运动员B不会立即停下，其原因是运动员B具有 ，向前运动过程中速度会减小是由于运动员B受到 的作用。
考点5 探究阻力对物体运动的影响实验
【典例5-1】在探究运动和力关系的实验中，将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下，如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾，第二次是棉布，第三次直接滑在水平木板上，小车在三种不同的水平面上运动一段距离后，分别停在木板上的不同位置。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中必须控制小车到达水平面的初速度相同
B．小车在三个不同的水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越远
C．如果小车在水平面上受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动
D．该实验说明力是维持物体运动的原因
【典例5-2】小明利用如图所示的装置，探究物体运动状态改变的原因。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 相同；
（2）小明多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，其运动的路程越 。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 ，表明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
【变式5-1】甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验：让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体动能跟哪些因素有关”的实验：让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块。那么：
（1）甲图中，小车在水平面上运动时，它在竖直方向受 （填“非平衡力”、“平衡力”）；在水平方向只受 力（填力的名称），该力越小，小车的速度减小得 （填“越快”、“越慢”），从而可推得：如果运动的物体不受力，它将做 。
（2）乙图中，先把钢球A从h1高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再把钢球A从h2高度由静止滚下，若h1＞h2，则木块B两次运动过程中受的摩擦力分别为f1和f2，则有f1 f2，两次克服摩擦力做功W1和W2，则有W1 W2（后两空均选填“＞”、“＝”、“＜”）。
【变式5-2】小明采用如图甲所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”，每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，请完成以下问题：
（1）每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，这样做的目的是
。
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动速度的减小是因为受到 的作用；进一步推理可知，如果运动的物体受到的阻力为零，它将做 运动。对此实验用科学推理法得出了牛顿第一定律，初中物理学习中，运用此方法的实验还有： 。
（3）小车在水平面上最终停下，比较三次小车克服阻力做功大小： （选填“毛巾上大”“木板上大”或“一样大”）。
（4）如果是光滑的水平面，且器材足够长， （选填“能”或“不能”）探究“物体的动能跟哪些因素有关”。
（5）实验结束后，小明提出了一个问题，实验中要让小车从斜面同一位置由静止滑下，是不是说明小车在同一水平表面上滑行的距离与小车到达水平面的速度有关？为此，他设计了如图乙的装置及以下探究方案：
①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平木板面上运动的距离s1；
② ，并测出它在水平木板面上运动的距离s2；
③比较各次小车在水平木板面上运动距离s的大小，归纳出结论，对于上述探究方案中，改变小车下滑高度的目的是 。
巩固训练
一、选择题。
1．（2023•南京模拟）一小球在水平面上做匀速圆周运动，如果它所受的力全部消失，那么这个小球将（ ）
A．做匀速直线运动B．立即停止
C．仍做匀速圆周运动D．慢慢停下来
2．（2022秋•丰台区期末）2022年第24届北京冬奥会即将开启，为了让同学们更好地了解冬奥知识，体验冰雪文化，很多学校开展了迎冬奥相关的主题实践活动。冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，很有观赏性。某学校在实践活动中安排了旱地冰壶体验项目。旱地冰壶突破场地限制，在平滑地面即可进行。如图所示运动员将冰壶甲掷出去，其在水平面上做减速直线运动，经过一段时间，冰壶甲与赛道上的冰壶乙相撞，最终均停在地面上。不计空气阻力。冰壶甲在水平面上做减速直线运动的过程中（ ）
A．运动状态保持不变 B．运动方向发生了改变
C．运动快慢发生了改变 D．运动的方向和快慢都发生了改变
3．（2023•东莞市模拟）关于物体的惯性，以下说法正确的是（ ）
A．苹果树上落下来的苹果，在下落过程中速度越来越快，惯性也越来越大
B．驾驶员系安全带，是为了减小驾驶员的惯性
C．高速公路对小汽车限速120km/h，而对大型货车限速是90km/h，是因为大货车质量大，惯性大
D．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员受到惯性力
二、填空题。
4．（2022秋•沙坪坝区校级期末）意大利物理学家 用“理想实验”有力地反驳了“物体的运动需要力来维特”的观点，牛顿在此基础上得出了牛顿第一定律，为了纪念牛顿的杰出贡献，以他的名字命名了 的单位。
5．（2023春•云县期中）如图所示是小明骑自行车通过弯道时的情景，在这个过程中小明和自行车的运动状态 （选填“有”或“没有”）发生改变：如图乙所示，小芳穿着溜冰鞋用力推墙，她就会向后运动，这说明力的作用是 的。
6．（2023•秀英区校级模拟）足球比赛时运动员踢出的“香蕉球”十分精彩。一脚“香蕉球”划出优美弧线，说明力可以改变物体的 ；足球离开脚后还可以继续向前飞行是由于足球具有 。
7．（2023•开福区校级三模）2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭，将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。火箭加速升空时，火箭所受推力 重力（选填“大于”“小于”“等于”）；神舟十四号载人飞船脱离火箭前，以火箭为参照物，载人飞船是 的。
三、实验探究题。
8．（2023•开福区校级一模）小香同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）他在水平面上分别铺上不同材料，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 相等；
（2）实验发现：小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时，在木板表面滑行距离最远，说明小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢。由此推测：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将一直做 ；
（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，可使小车从斜面的
高度由静止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
四、解答题。
9．（2023春•梅里斯区期末）阅读短文，回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢？
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
（1）用锤子击打钉子时，锤子对钉的作用力 钉对锤子的作用力。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动。这说明力可以 ；同时，人和锤子也会反向运动。这说明物体间 ；锤子离开物体后仍能继续运动。这是由于锤子具有 。
（3）宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中，受到的力是 （选填“平衡的”或“不平衡的”）。
8.1牛顿第一定律（考点解读）（解析版）
知识导航
知识点讲解
1、牛顿第一定律的概念
（1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
2、物体运动状态变化的判定
（1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。
3、惯性现象及其应用
（1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态；
（2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)；
（3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关；
（4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向；
（5）惯性的防止与应用。
4、力与运动的关系
（1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)；
（3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
5、探究阻力对物体运动的影响实验
【实验目的、原理、方法】
实验目的：探究阻力对物体运动影响；
实验原理：力是改变物体运动状态的原因；
实验方法：控制变量法。
【实验器材】
斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
【器材作用】
①斜面：使小车运动；
②毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力；
③刻度尺：测量小车行驶距离；
【实验步骤】
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好；
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度；
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ；
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3；
【实验结论及推理】
实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。
典例分析＋变式训练
考点1 牛顿第一定律的概念
【典例1-1】牛顿第一定律是（ ）
A．凭空想象得出的 B．直接从实验得出的
C．在实验基础上根据科学推理得出的 D．综合生活经验得出的
【答案】C。
【解答】解：牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的规律，而不是直接通过日常生活经验或实验得出的，更不是凭空想象得出的，故ABD错误、C正确。
故选：C。
【典例1-2】“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。”总结概括出这条重要规律的科学家是 牛顿 ，得出这样的结论，他运用了 实验加推理 的方法。
【答案】牛顿；实验加推理。
【解答】解：牛顿在伽利略、笛卡尔等人的研究基础上，得出牛顿第一定律：“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”。所以此科学规律是牛顿总结概括得出的，现实生活中不受力的物体是不存在的，牛顿得出这个规律运用了实验加推理的方法。
故答案为：牛顿；实验加推理。
【变式1-1】关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因
B．不受力的物体，只能保持静止状态
C．该定律由斜面小车实验直接得出
D．如果物体不受力的作用，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。
【解答】解：A、力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，故A错误；
B、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B错误；
C、牛顿第一定律是在实验的基础上，通过进一步的概括推理得出的，不能通过实验直接得出，故C错误；
D、根据牛顿第一定律可知，如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【变式1-2】如图所示是王亚平在天宫课堂上所做的“太空抛物实验”，当她水平抛出冰墩墩后，冰墩墩将近似做 匀速直线 运动，这一现象可以用我们学习过的 牛顿第一 定律来解释.冰墩墩从地球被带上太空后其质量 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
【答案】匀速直线；牛顿第一；不变。
【解答】解：在天宫课堂上，当王亚平水平抛出冰墩墩后，冰墩墩相当于不受任何力的作用，根据牛顿第一定律，它将近似做匀速直线运动；
冰墩墩从地球被带上太空后其位置改变，但所含物质的多少不变，质量不变。
故答案为：匀速直线；牛顿第一；不变。
考点2 物体运动状态变化的判定
【典例2-1】如图所示，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．图甲，匀速直线下落的降落伞B．图乙，弯道上匀速前进的短道速滑运动员
C．图丙，静止悬挂的电灯 D．图丁，水平路面上匀速直线行驶的汽车
【答案】B。
【解答】解：A、图甲，匀速直线下落的降落伞，做匀速直线运动，运动状态不变，故A错误；
B、图乙，弯道上匀速前进的短道速滑运动员，运动方向不断改变，所以运动状态改变，故B正确；
C、图丙，静止悬挂的电灯，运动状态不变，故C错误；
D、图丁，水平路面上匀速直线行驶的汽车，运动状态不变，故D错误。
故选：B。
【典例2-2】5月10日8时54分，“天舟四号”飞船与空间站天和核心舱成功对接，为“神舟十四号”的到来准备好物资。与在地球上相比，“物资”的质量 不变 （减小/不变/增大）；对接前，“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气来调整姿态，说明力的作用是 相互 的；对接后的组合体在轨绕飞过程中的运动状态是 改变 （改变/不变）的。
【答案】不变；相互；改变。
【解答】解：质量是物体的一种属性，与位置无关，物资在空间站和地球上质量不变。
对接前，“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气，由于力的作用是相互的，燃气对发动机有一个力的作用，可以调整姿态。
对接后的组合体在轨绕飞过程中，运动的方向发生改变，运动状态是改变的。
故答案为：不变；相互；改变。
【变式2-1】如图所示的四幅图中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A．转动的指针B．投出的篮球
C．转弯的火车D．扶梯上的人
【答案】D。
【解答】解：A、转动的指针，运动的方向改变，运动状态改变，故A错误；
B、投出的篮球，运动速度和运动方向都改变，运动状态改变，故B错误；
C、转弯的火车，运动的方向改变，运动状态改变，故C错误；
D、扶梯上的人，运动速度和运动方向都不改变，运动状态不变，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、C两点间来回摆动，若小球摆到B点时，细线刚好断开，小球的运动状态将 改变 （选填“保持不变”或“改变”）；若小球摆到C点时，所有外力全部消失，小球将 静止 （选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”）。
【答案】改变；静止。
【解答】解：（1）当小球摆到B点时，速度不为0，细线刚好断开，小球由于惯性水平向右有速度，同时由于只受重力作用，受力不平衡，则小球的运动状态发生改变；
（2）当小球摆到最高点C时，速度为0，若所有外力都消失，则小球将保持静止状态。
故答案为：改变；静止。
考点3 惯性现象及其应用
【典例3-1】下列属于防止惯性现象的是（ ）
A．紧固锤头 B．不再蹬地滑板车继续前进
C．安全气囊 D．立定跳远的过程
【答案】C。
【解答】解：A、撞击前，锤头和锤柄一起向下运动，撞击时，锤柄在阻力作用下停止运动，锤头由于惯性还要保持原来向下的运动状态，所以紧套在锤柄上，这是利用了惯性，故A不合题意；
B、滑滑板车时，脚离地后，滑板车能继续前行是由于人和滑板车都具有惯性，还要保持原来向前运动的状态，利用了惯性，故B不合题意；
C、轿车上均配有安全气囊是为了防止突然刹车或前方碰撞时，人由于惯性向前倾倒，导致受伤，是防止惯性带来危害，故C符合题意；
D、立定跳远的过程，人向后蹬地，地给人向前力，腾空后由于惯性继续向前运动，利用了惯性，故D不合题意。
故选：C。
【典例3-2】如图甲，一小车正在向左做匀速直线运动，车厢内悬挂一小球，剪断悬挂小球的细线，小球将落在 A点 （选填“A点”“A点左侧”或“A点右侧”）。若某时刻小球状态如图所示，可判断小车在向左做 减速 （选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。
【答案】A点；减速。
【解答】解：由题意知，在小车匀速直线行驶时，剪断悬挂小球的细线，小球由于惯性仍保持原来的运动状态，继续与小车一起向前运动，故小球将落在悬挂位置的正下方A点。
小车匀速运动时，小球和车厢保持相对静止状态，图乙中小球摆向小车行驶的方向，小球的速度大于车的速度，说明小车做减速运动。
故答案为：A点；减速。
【变式3-1】下列给出了几种事例，其中利用惯性的是（ ）
①从树上掉下的苹果；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下；
④跳远运动员都是跑一段距离才起跳；
⑤公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车.
A．①②③⑤B．②③④C．②③④⑤D．③④⑤
【答案】B。
【解答】解：①从树上掉下的苹果，是由于重力的作用，没有利用惯性；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门，依靠惯性滑行，利用了惯性；
③锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞到物体时，锤柄静止，锤头由于惯性继续向下运动，所以锤头紧套在锤柄上，利用了惯性；
④跳远运动员助跑一段距离才起跳，是利用惯性这样才能跳得更远一些；
⑤公交车司机常提醒乘客扶住扶手，待车停稳后再下车，是防止紧急刹车或突然减速时由于惯性造成人身伤害。
综上分析，其中利用惯性的是②③④。
故选：B。
【变式3-2】汽车都装有安全带和气囊，如图这是为了防止当汽车发生撞击时，由于 惯性 造成对车上人员的伤害。
【答案】惯性。
【解答】解：如图这是为了防止当汽车发生撞击时，汽车受力停止运动，司机由于惯性保持原来运动的状态而与车发生撞击受伤，所以为了减少由于惯性造成对车上人员的伤害，汽车都装有安全带和气囊。
故答案为：惯性。
【变式3-3】新冠疫情为我们敲响了警钟，生活中我们要保持良好的卫生习惯，勤洗手、勤通风。洗完手后若没有毛巾擦手，手上会有很多的水珠，人们通常会快速甩手来减少手上的水，请你用学过的物理知识解释其中的道理。
【解答】答：当手甩动时，手停止运动，而水珠由于惯性仍然保持原来的运动状态，继续运动，就会离开人手。
考点4 力与运动的关系
【典例4-1】下列关于力和运动的叙述正确的是（ ）
A．互相不接触的物体，彼此间也可能发生相互作用
B．摩擦力总是阻碍物体的运动
C．物体受平衡力作用时，一定做匀速直线运动
D．汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明车有惯性
【答案】A。
【解答】解：A、彼此不接触的物体之间也会有力的作用，例如磁铁对铁钉的吸引，空中飞翔的小鸟受到的重力等，故A正确；
B、摩擦力并不总是阻碍物体的运动，而是阻碍物体间的相对运动；即摩擦力可作为阻力，有时也能作为动力，例如，人走路时的摩擦力就是人前进的动力，故B错误；
C、物体受到平衡力的作用时，其运动状态不变，可能是静止，也可能是匀速直线运动，故C错误；
D、汽车急刹车时，人由于惯性仍然保持原来的运动状态，因此人会向前倾，这说明人有惯性，故D错误。
故选：A。
【典例4-2】在如图所示的比赛中，运动员用杆推A球后，A球开始滚动，说明了 力是改变物体运动状态的原因 ，A球击中B球后，B球开始朝网袋方向滚动前进，此时B球在水平方向上受到 一 个力的作用，最终B球竖直落入网袋是由于 受到重力 的缘故。
【答案】力是改变物体运动状态的原因；一；受到重力。
【解答】解：运动员用杆推A球后，A球由静止变为运动，说明力是改变物体运动状态的原因。
B球朝网袋方向滚动前进的过程中，在水平方向上会受到桌面的摩擦力作用，故此时B球在水平方向上受到一个力的作用。
最终B球竖直落入网袋是由于B球受到重力的作用。
故答案为：力是改变物体运动状态的原因；一；受到重力。
【变式4-1】冰壶比赛是2022年北京冬奥会上深受观众喜爱的项目，下列关于冰壶运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．冰壶在冰面上滑行越来越慢，表明受到的摩擦力越来越小
B．冰壶碰撞后最终会停下来，说明冰壶的运动需要力来维持
C．冰壶在离开运动员的手后继续运动，是由于冰壶具有惯性
D．冰壶在离开运动员的手后到碰撞前，冰壶的运动状态不会发生改变
【答案】C。
【解答】解：A．冰壶在冰面上滑行越来越慢，冰壶受到摩擦力的作用，滑动过程中，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力的大小不变，故A错误；
B．冰壶碰撞后最终会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．冰壶离开手后，由于惯性会继续保持原来的运动状态，继续向前运动，故C正确；
D．冰壶离开手以后，碰撞前，在水平方向上只受摩擦力作用，所以冰壶的运动状态会发生改变，故D错误。
故选：C。
【变式4-2】冬奥会短道速滑接力比赛中，运动员B以双手推动运动员A来完成交接动作，如图所示。请完成（1）（2）题。
（1）运动员A被推动后，速度会变大，说明力可以改变物体的 运动状态 ；而运动员B也会同时受力，说明力的作用是 相互的 。
（2）完成交接后，运动员B不会立即停下，其原因是运动员B具有 惯性 ，向前运动过程中速度会减小是由于运动员B受到 摩擦力 的作用。
【答案】（1）运动状态；相互的；（2）惯性；摩擦力。
【解答】解：（1）运动员A被推动后，速度会变大，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；而运动员B也会同时受力，说明力的作用是相互的；
（2）完成交接后，运动员B不会立即停下，由于运动员B具有惯性；向前运动过程中速度会减小是由于运动员B受到摩擦力的作用。
故答案为：（1）运动状态；相互的；（2）惯性；摩擦力。
考点5 探究阻力对物体运动的影响实验
【典例5-1】在探究运动和力关系的实验中，将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下，如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾，第二次是棉布，第三次直接滑在水平木板上，小车在三种不同的水平面上运动一段距离后，分别停在木板上的不同位置。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中必须控制小车到达水平面的初速度相同
B．小车在三个不同的水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越远
C．如果小车在水平面上受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动
D．该实验说明力是维持物体运动的原因
【答案】D。
【解答】解：
A、每次都从斜面上同一位置释放，目的使小车运动到斜面底端时的速度相等，故A正确；
B、根据实验现象，可以得出结论：表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，故B正确；
CD、由实验现象可知，假如小车受到的阻力为零，那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了，小车将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。
故选：D。
【典例5-2】小明利用如图所示的装置，探究物体运动状态改变的原因。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 速度 相同；
（2）小明多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，其运动的路程越 远 。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 匀速直线运动 ，表明物体的运动 不需要 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
【答案】（1）速度；（2）远；匀速直线运动；不需要。
【解答】解：
（1）该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离，这样就要求我们控制变量：初速度，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同；
（2）从上述实验中，可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，如果运动物体不受力，速度不发生改变，即它将做匀速直线运动；表明物体的运动不需要力来维持。
故答案为：（1）速度；（2）远；匀速直线运动；不需要。
【变式5-1】甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验：让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体动能跟哪些因素有关”的实验：让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块。那么：
（1）甲图中，小车在水平面上运动时，它在竖直方向受 平衡力 （填“非平衡力”、“平衡力”）；在水平方向只受 阻 力（填力的名称），该力越小，小车的速度减小得 越慢 （填“越快”、“越慢”），从而可推得：如果运动的物体不受力，它将做 匀速直线运动 。
（2）乙图中，先把钢球A从h1高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再把钢球A从h2高度由静止滚下，若h1＞h2，则木块B两次运动过程中受的摩擦力分别为f1和f2，则有f1 ＝ f2，两次克服摩擦力做功W1和W2，则有W1 ＞ W2（后两空均选填“＞”、“＝”、“＜”）。
【答案】（1）平衡力；阻；越慢；匀速直线运动；（2）＝；＞。
【解答】解：（1）甲图中，小车在水平面上运动时，它在竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的共同作用，这两个力是一对平衡力；在水平方向上只受水平面的阻力（摩擦力）的作用；
小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越慢，运动的越远；据此推理可知，如果运动的物体不受力，小车的运动状态不变，它将做匀速直线运动；
（2）乙图的探究实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，到水平面的速度不同，高度越高，到水平面的速度越大，在水平面上移动的距离越大；
木块B两次移动过程中，压力和接触面的粗糙程度均不变，所以木块受到的滑动摩擦力相同，即f1＝f2；
高度越高，木块被撞击的越远，移动距离越大，根据公式W＝fs可知，两次克服摩擦力所做的功W1＞W2。
故答案为：（1）平衡力；阻；越慢；匀速直线运动；（2）＝；＞。
【变式5-2】小明采用如图甲所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”，每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，请完成以下问题：
（1）每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，这样做的目的是 使小车到达水平面时的初速度相同 。
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动速度的减小是因为受到 阻力 的作用；进一步推理可知，如果运动的物体受到的阻力为零，它将做 匀速直线 运动。对此实验用科学推理法得出了牛顿第一定律，初中物理学习中，运用此方法的实验还有： 探究声音在真空中不能传播 。
（3）小车在水平面上最终停下，比较三次小车克服阻力做功大小： 一样大 （选填“毛巾上大”“木板上大”或“一样大”）。
（4）如果是光滑的水平面，且器材足够长， 不能 （选填“能”或“不能”）探究“物体的动能跟哪些因素有关”。
（5）实验结束后，小明提出了一个问题，实验中要让小车从斜面同一位置由静止滑下，是不是说明小车在同一水平表面上滑行的距离与小车到达水平面的速度有关？为此，他设计了如图乙的装置及以下探究方案：
①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平木板面上运动的距离s1；
② 让同一辆小车从光滑斜面上不同位置由静止滑下 ，并测出它在水平木板面上运动的距离s2；
③比较各次小车在水平木板面上运动距离s的大小，归纳出结论，对于上述探究方案中，改变小车下滑高度的目的是 改变小车到达水平面时的速度 。
【答案】（1）使小车到达水平面时的初速度相同；（2）阻力；匀速直线；探究声音在真空中不能传播；（3）一样大；（4）不能；（5）②让同一辆小车从光滑斜面上不同位置由静止滑下；③改变小车到达水平面时的速度。
【解答】解：
（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的初速度相同；
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动的速度减小，说明运动状态发生了改变，是因为受到阻力的作用；
根据图甲的实验现象，可以得出结论：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，推理可知：如果运动的物体受到的阻力为零时，它的运动状态将不会改变，将做匀速直线运动；
此实验中用到了科学推理法，在探究声音在真空中不能传播的实验时，也采用了科学推理法（即根据空气越少声音越小，推理得出“真空不能传声”）；
（3）实验中，小车的质量不变，小车到达水平面时的速度相同，因此，最初小车具有的动能相同，最终小车的动能为0，则动能的减少量相同，而小车在水平面上克服阻力做的功等于动能的减少量，所以三次实验中小车克服阻力做的功也是相等的；
（4）如果水平面绝对光滑，小车运动时不受摩擦力，小车将永远运动下去；用图甲装置探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，是通过小车在水平面上运动的距离来反映小车滑到水平面时的动能大小，因此无法通过小车运动的距离来判断小车动能的大小；
（5）②要探究小车在同一水平表面上滑行的距离与小车到达水平面的速度有关，应控制小车的质量不变，改变小车的速度，所以需要使同一辆小车从不同的高度由静止滑下，并测出它在水平木板面上运动的距离s2；
③对于上述探究方案中，改变小车下滑高度的目的是改变小车到达水平面时的速度。
故答案为：（1）使小车到达水平面时的初速度相同；（2）阻力；匀速直线；探究声音在真空中不能传播；（3）一样大；（4）不能；（5）②让同一辆小车从光滑斜面上不同位置由静止滑下；③改变小车到达水平面时的速度。
巩固训练
一、选择题。
1．（2023•南京模拟）一小球在水平面上做匀速圆周运动，如果它所受的力全部消失，那么这个小球将（ ）
A．做匀速直线运动B．立即停止
C．仍做匀速圆周运动D．慢慢停下来
【答案】A。
【解答】解：因为小球原来在水平面上做匀速圆周运动，据牛顿第一定律可知，当它所受的力全部消失时，小球将保持原来的运动速度做匀速直线运动。
故选：A。
2．（2022秋•丰台区期末）2022年第24届北京冬奥会即将开启，为了让同学们更好地了解冬奥知识，体验冰雪文化，很多学校开展了迎冬奥相关的主题实践活动。冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，很有观赏性。某学校在实践活动中安排了旱地冰壶体验项目。旱地冰壶突破场地限制，在平滑地面即可进行。如图所示运动员将冰壶甲掷出去，其在水平面上做减速直线运动，经过一段时间，冰壶甲与赛道上的冰壶乙相撞，最终均停在地面上。不计空气阻力。冰壶甲在水平面上做减速直线运动的过程中（ ）
A．运动状态保持不变 B．运动方向发生了改变
C．运动快慢发生了改变 D．运动的方向和快慢都发生了改变
【答案】C。
【解答】解：冰壶甲在水平冰面上做减速直线运动的过程中，运动的速度大小在不停变小，即快慢发生了改变，运动状态发生了变化，运动方向不变，故ABD错误、C正确。
故选：C。
3．（2023•东莞市模拟）关于物体的惯性，以下说法正确的是（ ）
A．苹果树上落下来的苹果，在下落过程中速度越来越快，惯性也越来越大
B．驾驶员系安全带，是为了减小驾驶员的惯性
C．高速公路对小汽车限速120km/h，而对大型货车限速是90km/h，是因为大货车质量大，惯性大
D．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员受到惯性力
【答案】C。
【解答】解：A．惯性的大小与速度无关，苹果从树上落下时，速度变大，但质量不变，惯性保持不变，故A错误；
B．驾驶员系安全带是可避免在急刹车时冲出车外或撞击方向盘，因为刹车时，人的下半身随车减速或停止运动，但上半身由于惯性还要往前运动，这是为了避免惯性带来的伤害，故B错误；
C．因为惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，货车的质量更大，具有的惯性更大，更不易停下，所以大型货车限速更低，故C正确；
D．运动员到达终点不能马上停下来，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不能描述“受到惯性力的作用，”故D错误。
故选：C。
二、填空题。
4．（2022秋•沙坪坝区校级期末）意大利物理学家 伽利略 用“理想实验”有力地反驳了“物体的运动需要力来维特”的观点，牛顿在此基础上得出了牛顿第一定律，为了纪念牛顿的杰出贡献，以他的名字命名了 力 的单位。
【答案】伽利略；力。
【解答】解：由物理学史的知识可知，意大利物理学家伽利略用“理想实验”有力地反驳了亚里士多德的“物体的运动需要力来维特”的错误观点，被称为实验物理学的先驱；
在此基础上，牛顿最终得出了牛顿第一定律（惯性定律）更加全面地表述了有关力和运动的关系，为了纪念牛顿的杰出贡献，以他的名字命名了力的单位。
故答案为：伽利略；力。
5．（2023春•云县期中）如图所示是小明骑自行车通过弯道时的情景，在这个过程中小明和自行车的运动状态 有 （选填“有”或“没有”）发生改变：如图乙所示，小芳穿着溜冰鞋用力推墙，她就会向后运动，这说明力的作用是 相互 的。
【答案】有；相互。
【解答】解：小明骑自行车的运动速度和方向都在发生改变，小明和自行车的运动状态有改变；小芳给墙一个力的作用，同时她也受到墙对她的力的作用，会向后运动，这说明力的作用是相互的。
故答案为：有；相互。
6．（2023•秀英区校级模拟）足球比赛时运动员踢出的“香蕉球”十分精彩。一脚“香蕉球”划出优美弧线，说明力可以改变物体的 运动状态 ；足球离开脚后还可以继续向前飞行是由于足球具有 惯性 。
【答案】运动状态；惯性。
【解答】解：一脚“香蕉球”划出优美弧线，足球的运动方向不断改变，说明力可以改变物体的运动状态；
由于惯性，足球离开脚后会保持原来的状态继续向前运动；
故答案为：运动状态；惯性。
7．（2023•开福区校级三模）2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭，将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。火箭加速升空时，火箭所受推力 大于 重力（选填“大于”“小于”“等于”）；神舟十四号载人飞船脱离火箭前，以火箭为参照物，载人飞船是 静止 的。
【答案】大于；静止。
【解答】解：火箭向上做加速运动，则所受推力大于重力；
神舟十四号载人飞船脱离火箭前，以火箭为参照物，载人飞船与火箭之间的位置没有发生变化，所以载人飞船是静止的。
故答案为：大于；静止。
三、实验探究题。
8．（2023•开福区校级一模）小香同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）他在水平面上分别铺上不同材料，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 速度 相等；
（2）实验发现：小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时，在木板表面滑行距离最远，说明小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢。由此推测：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将一直做 匀速直线运动 ；
（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，可使小车从斜面的 不同 高度由静止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
【答案】（1）速度；（2）匀速直线运动；（3）不同。
【解答】解：（1）根据能量守恒可知，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的速度相等；
（2）力是改变物体运动状态的原因，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，将会保持原来的运动状态不变，即它将一直做匀速直线运动；
（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，即需要控制质量相同，速度不同，即让同一个小车从斜面的不同高度由静止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
故答案为：（1）速度；（2）匀速直线运动；（3）不同。
四、解答题。
9．（2023春•梅里斯区期末）阅读短文，回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢？
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
（1）用锤子击打钉子时，锤子对钉的作用力 等于 钉对锤子的作用力。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动。这说明力可以 改变物体的运动状态 ；同时，人和锤子也会反向运动。这说明物体间 力的作用是相互的 ；锤子离开物体后仍能继续运动。这是由于锤子具有 惯性 。
（3）宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中，受到的力是 不平衡的 （选填“平衡的”或“不平衡的”）。
【答案】（1）等于；（2）改变物体的运动状态；力的作用是相互的；惯性；（3）不平衡的。
【解答】解：（1）锤子击打钉子时，锤子对钉的作用力与钉对锤子的作用力是一对相互作用力，其大小相等；
（2）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动，这表明力可以改变物体的运动状态；
同时，人和锤子也会反向运动，说明力的作用是相互的；
锤子离开物体后，仍能继续运动，是由于锤子具有惯性；
（3）宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中，曲线运动运动方向时刻改变，运动状态时刻改变，受非平衡力作用。
故答案为：（1）等于；（2）改变物体的运动状态；力的作用是相互的；惯性；（3）不平衡的。
知识点讲解
1、牛顿第一定律的概念
（1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
2、物体运动状态变化的判定
（1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。
3、惯性现象及其应用
（1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态；
（2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)；
（3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关；
（4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向；
（5）惯性的防止与应用。
4、力与运动的关系
（1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)；
（3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
5、探究阻力对物体运动的影响实验
【实验目的、原理、方法】
实验目的：探究阻力对物体运动影响；
实验原理：力是改变物体运动状态的原因；
实验方法：控制变量法。
【实验器材】
斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
【器材作用】
①斜面：使小车运动；
②毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力；
③刻度尺：测量小车行驶距离；
【实验步骤】
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好；
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度；
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ；
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3；
【实验结论及推理】
实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。
典例分析＋变式训练
考点1 牛顿第一定律的概念
【典例1-1】牛顿第一定律是（ ）
A．凭空想象得出的 B．直接从实验得出的
C．在实验基础上根据科学推理得出的 D．综合生活经验得出的
【典例1-2】“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。”总结概括出这条重要规律的科学家是 ，得出这样的结论，他运用了 的方法。
【变式1-1】关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因
B．不受力的物体，只能保持静止状态
C．该定律由斜面小车实验直接得出
D．如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
【变式1-2】如图所示是王亚平在天宫课堂上所做的“太空抛物实验”，当她水平抛出冰墩墩后，冰墩墩将近似做 运动，这一现象可以用我们学习过的 定律来解释.冰墩墩从地球被带上太空后其质量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
考点2 物体运动状态变化的判定
【典例2-1】如图所示，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．图甲，匀速直线下落的降落伞B．图乙，弯道上匀速前进的短道速滑运动员
C．图丙，静止悬挂的电灯 D．图丁，水平路面上匀速直线行驶的汽车
【典例2-2】5月10日8时54分，“天舟四号”飞船与空间站天和核心舱成功对接，为“神舟十四号”的到来准备好物资。与在地球上相比，“物资”的质量 （减小/不变/增大）；对接前，“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气来调整姿态，说明力的作用是 的；对接后的组合体在轨绕飞过程中的运动状态是 （改变/不变）的。
【变式2-1】如图所示的四幅图中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A．转动的指针B．投出的篮球
C．转弯的火车D．扶梯上的人
【变式2-2】如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、C两点间来回摆动，若小球摆到B点时，细线刚好断开，小球的运动状态将 （选填“保持不变”或“改变”）；若小球摆到C点时，所有外力全部消失，小球将 （选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”）。
考点3 惯性现象及其应用
【典例3-1】下列属于防止惯性现象的是（ ）
A．紧固锤头 B．不再蹬地滑板车继续前进
C．安全气囊 D．立定跳远的过程
【典例3-2】如图甲，一小车正在向左做匀速直线运动，车厢内悬挂一小球，剪断悬挂小球的细线，小球将落在 （选填“A点”“A点左侧”或“A点右侧”）。若某时刻小球状态如图所示，可判断小车在向左做 （选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。
【变式3-1】下列给出了几种事例，其中利用惯性的是（ ）
①从树上掉下的苹果；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下；
④跳远运动员都是跑一段距离才起跳；
⑤公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车.
A．①②③⑤B．②③④C．②③④⑤D．③④⑤
【变式3-2】汽车都装有安全带和气囊，如图这是为了防止当汽车发生撞击时，由于 造成对车上人员的伤害。
【变式3-3】新冠疫情为我们敲响了警钟，生活中我们要保持良好的卫生习惯，勤洗手、勤通风。洗完手后若没有毛巾擦手，手上会有很多的水珠，人们通常会快速甩手来减少手上的水，请你用学过的物理知识解释其中的道理。
考点4 力与运动的关系
【典例4-1】下列关于力和运动的叙述正确的是（ ）
A．互相不接触的物体，彼此间也可能发生相互作用
B．摩擦力总是阻碍物体的运动
C．物体受平衡力作用时，一定做匀速直线运动
D．汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明车有惯性
【典例4-2】在如图所示的比赛中，运动员用杆推A球后，A球开始滚动，说明了
，A球击中B球后，B球开始朝网袋方向滚动前进，此时B球在水平方向上受到 个力的作用，最终B球竖直落入网袋是由于 的缘故。
【变式4-1】冰壶比赛是2022年北京冬奥会上深受观众喜爱的项目，下列关于冰壶运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．冰壶在冰面上滑行越来越慢，表明受到的摩擦力越来越小
B．冰壶碰撞后最终会停下来，说明冰壶的运动需要力来维持
C．冰壶在离开运动员的手后继续运动，是由于冰壶具有惯性
D．冰壶在离开运动员的手后到碰撞前，冰壶的运动状态不会发生改变
【变式4-2】冬奥会短道速滑接力比赛中，运动员B以双手推动运动员A来完成交接动作，如图所示。请完成（1）（2）题。
（1）运动员A被推动后，速度会变大，说明力可以改变物体的 ；而运动员B也会同时受力，说明力的作用是 。
（2）完成交接后，运动员B不会立即停下，其原因是运动员B具有 ，向前运动过程中速度会减小是由于运动员B受到 的作用。
考点5 探究阻力对物体运动的影响实验
【典例5-1】在探究运动和力关系的实验中，将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下，如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾，第二次是棉布，第三次直接滑在水平木板上，小车在三种不同的水平面上运动一段距离后，分别停在木板上的不同位置。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中必须控制小车到达水平面的初速度相同
B．小车在三个不同的水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越远
C．如果小车在水平面上受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动
D．该实验说明力是维持物体运动的原因
【典例5-2】小明利用如图所示的装置，探究物体运动状态改变的原因。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 相同；
（2）小明多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，其运动的路程越 。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 ，表明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
【变式5-1】甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验：让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体动能跟哪些因素有关”的实验：让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块。那么：
（1）甲图中，小车在水平面上运动时，它在竖直方向受 （填“非平衡力”、“平衡力”）；在水平方向只受 力（填力的名称），该力越小，小车的速度减小得 （填“越快”、“越慢”），从而可推得：如果运动的物体不受力，它将做 。
（2）乙图中，先把钢球A从h1高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再把钢球A从h2高度由静止滚下，若h1＞h2，则木块B两次运动过程中受的摩擦力分别为f1和f2，则有f1 f2，两次克服摩擦力做功W1和W2，则有W1 W2（后两空均选填“＞”、“＝”、“＜”）。
【变式5-2】小明采用如图甲所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”，每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，请完成以下问题：
（1）每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，这样做的目的是
。
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动速度的减小是因为受到 的作用；进一步推理可知，如果运动的物体受到的阻力为零，它将做 运动。对此实验用科学推理法得出了牛顿第一定律，初中物理学习中，运用此方法的实验还有： 。
（3）小车在水平面上最终停下，比较三次小车克服阻力做功大小： （选填“毛巾上大”“木板上大”或“一样大”）。
（4）如果是光滑的水平面，且器材足够长， （选填“能”或“不能”）探究“物体的动能跟哪些因素有关”。
（5）实验结束后，小明提出了一个问题，实验中要让小车从斜面同一位置由静止滑下，是不是说明小车在同一水平表面上滑行的距离与小车到达水平面的速度有关？为此，他设计了如图乙的装置及以下探究方案：
①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平木板面上运动的距离s1；
② ，并测出它在水平木板面上运动的距离s2；
③比较各次小车在水平木板面上运动距离s的大小，归纳出结论，对于上述探究方案中，改变小车下滑高度的目的是 。
巩固训练
一、选择题。
1．（2023•南京模拟）一小球在水平面上做匀速圆周运动，如果它所受的力全部消失，那么这个小球将（ ）
A．做匀速直线运动B．立即停止
C．仍做匀速圆周运动D．慢慢停下来
2．（2022秋•丰台区期末）2022年第24届北京冬奥会即将开启，为了让同学们更好地了解冬奥知识，体验冰雪文化，很多学校开展了迎冬奥相关的主题实践活动。冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，很有观赏性。某学校在实践活动中安排了旱地冰壶体验项目。旱地冰壶突破场地限制，在平滑地面即可进行。如图所示运动员将冰壶甲掷出去，其在水平面上做减速直线运动，经过一段时间，冰壶甲与赛道上的冰壶乙相撞，最终均停在地面上。不计空气阻力。冰壶甲在水平面上做减速直线运动的过程中（ ）
A．运动状态保持不变 B．运动方向发生了改变
C．运动快慢发生了改变 D．运动的方向和快慢都发生了改变
3．（2023•东莞市模拟）关于物体的惯性，以下说法正确的是（ ）
A．苹果树上落下来的苹果，在下落过程中速度越来越快，惯性也越来越大
B．驾驶员系安全带，是为了减小驾驶员的惯性
C．高速公路对小汽车限速120km/h，而对大型货车限速是90km/h，是因为大货车质量大，惯性大
D．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员受到惯性力
二、填空题。
4．（2022秋•沙坪坝区校级期末）意大利物理学家 用“理想实验”有力地反驳了“物体的运动需要力来维特”的观点，牛顿在此基础上得出了牛顿第一定律，为了纪念牛顿的杰出贡献，以他的名字命名了 的单位。
5．（2023春•云县期中）如图所示是小明骑自行车通过弯道时的情景，在这个过程中小明和自行车的运动状态 （选填“有”或“没有”）发生改变：如图乙所示，小芳穿着溜冰鞋用力推墙，她就会向后运动，这说明力的作用是 的。
6．（2023•秀英区校级模拟）足球比赛时运动员踢出的“香蕉球”十分精彩。一脚“香蕉球”划出优美弧线，说明力可以改变物体的 ；足球离开脚后还可以继续向前飞行是由于足球具有 。
7．（2023•开福区校级三模）2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭，将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。火箭加速升空时，火箭所受推力 重力（选填“大于”“小于”“等于”）；神舟十四号载人飞船脱离火箭前，以火箭为参照物，载人飞船是 的。
三、实验探究题。
8．（2023•开福区校级一模）小香同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）他在水平面上分别铺上不同材料，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 相等；
（2）实验发现：小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时，在木板表面滑行距离最远，说明小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢。由此推测：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将一直做 ；
（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，可使小车从斜面的
高度由静止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
四、解答题。
9．（2023春•梅里斯区期末）阅读短文，回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢？
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
（1）用锤子击打钉子时，锤子对钉的作用力 钉对锤子的作用力。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动。这说明力可以 ；同时，人和锤子也会反向运动。这说明物体间 ；锤子离开物体后仍能继续运动。这是由于锤子具有 。
（3）宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中，受到的力是 （选填“平衡的”或“不平衡的”）。
8.1牛顿第一定律（考点解读）（解析版）
知识导航
知识点讲解
1、牛顿第一定律的概念
（1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
2、物体运动状态变化的判定
（1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。
3、惯性现象及其应用
（1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态；
（2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)；
（3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关；
（4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向；
（5）惯性的防止与应用。
4、力与运动的关系
（1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)；
（3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
5、探究阻力对物体运动的影响实验
【实验目的、原理、方法】
实验目的：探究阻力对物体运动影响；
实验原理：力是改变物体运动状态的原因；
实验方法：控制变量法。
【实验器材】
斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
【器材作用】
①斜面：使小车运动；
②毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力；
③刻度尺：测量小车行驶距离；
【实验步骤】
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好；
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度；
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ；
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3；
【实验结论及推理】
实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。
典例分析＋变式训练
考点1 牛顿第一定律的概念
【典例1-1】牛顿第一定律是（ ）
A．凭空想象得出的 B．直接从实验得出的
C．在实验基础上根据科学推理得出的 D．综合生活经验得出的
【答案】C。
【解答】解：牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的规律，而不是直接通过日常生活经验或实验得出的，更不是凭空想象得出的，故ABD错误、C正确。
故选：C。
【典例1-2】“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。”总结概括出这条重要规律的科学家是 牛顿 ，得出这样的结论，他运用了 实验加推理 的方法。
【答案】牛顿；实验加推理。
【解答】解：牛顿在伽利略、笛卡尔等人的研究基础上，得出牛顿第一定律：“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”。所以此科学规律是牛顿总结概括得出的，现实生活中不受力的物体是不存在的，牛顿得出这个规律运用了实验加推理的方法。
故答案为：牛顿；实验加推理。
【变式1-1】关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因
B．不受力的物体，只能保持静止状态
C．该定律由斜面小车实验直接得出
D．如果物体不受力的作用，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。
【解答】解：A、力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，故A错误；
B、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B错误；
C、牛顿第一定律是在实验的基础上，通过进一步的概括推理得出的，不能通过实验直接得出，故C错误；
D、根据牛顿第一定律可知，如果物体不受力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【变式1-2】如图所示是王亚平在天宫课堂上所做的“太空抛物实验”，当她水平抛出冰墩墩后，冰墩墩将近似做 匀速直线 运动，这一现象可以用我们学习过的 牛顿第一 定律来解释.冰墩墩从地球被带上太空后其质量 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
【答案】匀速直线；牛顿第一；不变。
【解答】解：在天宫课堂上，当王亚平水平抛出冰墩墩后，冰墩墩相当于不受任何力的作用，根据牛顿第一定律，它将近似做匀速直线运动；
冰墩墩从地球被带上太空后其位置改变，但所含物质的多少不变，质量不变。
故答案为：匀速直线；牛顿第一；不变。
考点2 物体运动状态变化的判定
【典例2-1】如图所示，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．图甲，匀速直线下落的降落伞B．图乙，弯道上匀速前进的短道速滑运动员
C．图丙，静止悬挂的电灯 D．图丁，水平路面上匀速直线行驶的汽车
【答案】B。
【解答】解：A、图甲，匀速直线下落的降落伞，做匀速直线运动，运动状态不变，故A错误；
B、图乙，弯道上匀速前进的短道速滑运动员，运动方向不断改变，所以运动状态改变，故B正确；
C、图丙，静止悬挂的电灯，运动状态不变，故C错误；
D、图丁，水平路面上匀速直线行驶的汽车，运动状态不变，故D错误。
故选：B。
【典例2-2】5月10日8时54分，“天舟四号”飞船与空间站天和核心舱成功对接，为“神舟十四号”的到来准备好物资。与在地球上相比，“物资”的质量 不变 （减小/不变/增大）；对接前，“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气来调整姿态，说明力的作用是 相互 的；对接后的组合体在轨绕飞过程中的运动状态是 改变 （改变/不变）的。
【答案】不变；相互；改变。
【解答】解：质量是物体的一种属性，与位置无关，物资在空间站和地球上质量不变。
对接前，“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气，由于力的作用是相互的，燃气对发动机有一个力的作用，可以调整姿态。
对接后的组合体在轨绕飞过程中，运动的方向发生改变，运动状态是改变的。
故答案为：不变；相互；改变。
【变式2-1】如图所示的四幅图中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A．转动的指针B．投出的篮球
C．转弯的火车D．扶梯上的人
【答案】D。
【解答】解：A、转动的指针，运动的方向改变，运动状态改变，故A错误；
B、投出的篮球，运动速度和运动方向都改变，运动状态改变，故B错误；
C、转弯的火车，运动的方向改变，运动状态改变，故C错误；
D、扶梯上的人，运动速度和运动方向都不改变，运动状态不变，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、C两点间来回摆动，若小球摆到B点时，细线刚好断开，小球的运动状态将 改变 （选填“保持不变”或“改变”）；若小球摆到C点时，所有外力全部消失，小球将 静止 （选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”）。
【答案】改变；静止。
【解答】解：（1）当小球摆到B点时，速度不为0，细线刚好断开，小球由于惯性水平向右有速度，同时由于只受重力作用，受力不平衡，则小球的运动状态发生改变；
（2）当小球摆到最高点C时，速度为0，若所有外力都消失，则小球将保持静止状态。
故答案为：改变；静止。
考点3 惯性现象及其应用
【典例3-1】下列属于防止惯性现象的是（ ）
A．紧固锤头 B．不再蹬地滑板车继续前进
C．安全气囊 D．立定跳远的过程
【答案】C。
【解答】解：A、撞击前，锤头和锤柄一起向下运动，撞击时，锤柄在阻力作用下停止运动，锤头由于惯性还要保持原来向下的运动状态，所以紧套在锤柄上，这是利用了惯性，故A不合题意；
B、滑滑板车时，脚离地后，滑板车能继续前行是由于人和滑板车都具有惯性，还要保持原来向前运动的状态，利用了惯性，故B不合题意；
C、轿车上均配有安全气囊是为了防止突然刹车或前方碰撞时，人由于惯性向前倾倒，导致受伤，是防止惯性带来危害，故C符合题意；
D、立定跳远的过程，人向后蹬地，地给人向前力，腾空后由于惯性继续向前运动，利用了惯性，故D不合题意。
故选：C。
【典例3-2】如图甲，一小车正在向左做匀速直线运动，车厢内悬挂一小球，剪断悬挂小球的细线，小球将落在 A点 （选填“A点”“A点左侧”或“A点右侧”）。若某时刻小球状态如图所示，可判断小车在向左做 减速 （选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。
【答案】A点；减速。
【解答】解：由题意知，在小车匀速直线行驶时，剪断悬挂小球的细线，小球由于惯性仍保持原来的运动状态，继续与小车一起向前运动，故小球将落在悬挂位置的正下方A点。
小车匀速运动时，小球和车厢保持相对静止状态，图乙中小球摆向小车行驶的方向，小球的速度大于车的速度，说明小车做减速运动。
故答案为：A点；减速。
【变式3-1】下列给出了几种事例，其中利用惯性的是（ ）
①从树上掉下的苹果；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下；
④跳远运动员都是跑一段距离才起跳；
⑤公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车.
A．①②③⑤B．②③④C．②③④⑤D．③④⑤
【答案】B。
【解答】解：①从树上掉下的苹果，是由于重力的作用，没有利用惯性；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门，依靠惯性滑行，利用了惯性；
③锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞到物体时，锤柄静止，锤头由于惯性继续向下运动，所以锤头紧套在锤柄上，利用了惯性；
④跳远运动员助跑一段距离才起跳，是利用惯性这样才能跳得更远一些；
⑤公交车司机常提醒乘客扶住扶手，待车停稳后再下车，是防止紧急刹车或突然减速时由于惯性造成人身伤害。
综上分析，其中利用惯性的是②③④。
故选：B。
【变式3-2】汽车都装有安全带和气囊，如图这是为了防止当汽车发生撞击时，由于 惯性 造成对车上人员的伤害。
【答案】惯性。
【解答】解：如图这是为了防止当汽车发生撞击时，汽车受力停止运动，司机由于惯性保持原来运动的状态而与车发生撞击受伤，所以为了减少由于惯性造成对车上人员的伤害，汽车都装有安全带和气囊。
故答案为：惯性。
【变式3-3】新冠疫情为我们敲响了警钟，生活中我们要保持良好的卫生习惯，勤洗手、勤通风。洗完手后若没有毛巾擦手，手上会有很多的水珠，人们通常会快速甩手来减少手上的水，请你用学过的物理知识解释其中的道理。
【解答】答：当手甩动时，手停止运动，而水珠由于惯性仍然保持原来的运动状态，继续运动，就会离开人手。
考点4 力与运动的关系
【典例4-1】下列关于力和运动的叙述正确的是（ ）
A．互相不接触的物体，彼此间也可能发生相互作用
B．摩擦力总是阻碍物体的运动
C．物体受平衡力作用时，一定做匀速直线运动
D．汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明车有惯性
【答案】A。
【解答】解：A、彼此不接触的物体之间也会有力的作用，例如磁铁对铁钉的吸引，空中飞翔的小鸟受到的重力等，故A正确；
B、摩擦力并不总是阻碍物体的运动，而是阻碍物体间的相对运动；即摩擦力可作为阻力，有时也能作为动力，例如，人走路时的摩擦力就是人前进的动力，故B错误；
C、物体受到平衡力的作用时，其运动状态不变，可能是静止，也可能是匀速直线运动，故C错误；
D、汽车急刹车时，人由于惯性仍然保持原来的运动状态，因此人会向前倾，这说明人有惯性，故D错误。
故选：A。
【典例4-2】在如图所示的比赛中，运动员用杆推A球后，A球开始滚动，说明了 力是改变物体运动状态的原因 ，A球击中B球后，B球开始朝网袋方向滚动前进，此时B球在水平方向上受到 一 个力的作用，最终B球竖直落入网袋是由于 受到重力 的缘故。
【答案】力是改变物体运动状态的原因；一；受到重力。
【解答】解：运动员用杆推A球后，A球由静止变为运动，说明力是改变物体运动状态的原因。
B球朝网袋方向滚动前进的过程中，在水平方向上会受到桌面的摩擦力作用，故此时B球在水平方向上受到一个力的作用。
最终B球竖直落入网袋是由于B球受到重力的作用。
故答案为：力是改变物体运动状态的原因；一；受到重力。
【变式4-1】冰壶比赛是2022年北京冬奥会上深受观众喜爱的项目，下列关于冰壶运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．冰壶在冰面上滑行越来越慢，表明受到的摩擦力越来越小
B．冰壶碰撞后最终会停下来，说明冰壶的运动需要力来维持
C．冰壶在离开运动员的手后继续运动，是由于冰壶具有惯性
D．冰壶在离开运动员的手后到碰撞前，冰壶的运动状态不会发生改变
【答案】C。
【解答】解：A．冰壶在冰面上滑行越来越慢，冰壶受到摩擦力的作用，滑动过程中，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力的大小不变，故A错误；
B．冰壶碰撞后最终会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．冰壶离开手后，由于惯性会继续保持原来的运动状态，继续向前运动，故C正确；
D．冰壶离开手以后，碰撞前，在水平方向上只受摩擦力作用，所以冰壶的运动状态会发生改变，故D错误。
故选：C。
【变式4-2】冬奥会短道速滑接力比赛中，运动员B以双手推动运动员A来完成交接动作，如图所示。请完成（1）（2）题。
（1）运动员A被推动后，速度会变大，说明力可以改变物体的 运动状态 ；而运动员B也会同时受力，说明力的作用是 相互的 。
（2）完成交接后，运动员B不会立即停下，其原因是运动员B具有 惯性 ，向前运动过程中速度会减小是由于运动员B受到 摩擦力 的作用。
【答案】（1）运动状态；相互的；（2）惯性；摩擦力。
【解答】解：（1）运动员A被推动后，速度会变大，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；而运动员B也会同时受力，说明力的作用是相互的；
（2）完成交接后，运动员B不会立即停下，由于运动员B具有惯性；向前运动过程中速度会减小是由于运动员B受到摩擦力的作用。
故答案为：（1）运动状态；相互的；（2）惯性；摩擦力。
考点5 探究阻力对物体运动的影响实验
【典例5-1】在探究运动和力关系的实验中，将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下，如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾，第二次是棉布，第三次直接滑在水平木板上，小车在三种不同的水平面上运动一段距离后，分别停在木板上的不同位置。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中必须控制小车到达水平面的初速度相同
B．小车在三个不同的水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越远
C．如果小车在水平面上受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动
D．该实验说明力是维持物体运动的原因
【答案】D。
【解答】解：
A、每次都从斜面上同一位置释放，目的使小车运动到斜面底端时的速度相等，故A正确；
B、根据实验现象，可以得出结论：表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，故B正确；
CD、由实验现象可知，假如小车受到的阻力为零，那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了，小车将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。
故选：D。
【典例5-2】小明利用如图所示的装置，探究物体运动状态改变的原因。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 速度 相同；
（2）小明多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，其运动的路程越 远 。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 匀速直线运动 ，表明物体的运动 不需要 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
【答案】（1）速度；（2）远；匀速直线运动；不需要。
【解答】解：
（1）该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离，这样就要求我们控制变量：初速度，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同；
（2）从上述实验中，可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，如果运动物体不受力，速度不发生改变，即它将做匀速直线运动；表明物体的运动不需要力来维持。
故答案为：（1）速度；（2）远；匀速直线运动；不需要。
【变式5-1】甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验：让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体动能跟哪些因素有关”的实验：让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块。那么：
（1）甲图中，小车在水平面上运动时，它在竖直方向受 平衡力 （填“非平衡力”、“平衡力”）；在水平方向只受 阻 力（填力的名称），该力越小，小车的速度减小得 越慢 （填“越快”、“越慢”），从而可推得：如果运动的物体不受力，它将做 匀速直线运动 。
（2）乙图中，先把钢球A从h1高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再把钢球A从h2高度由静止滚下，若h1＞h2，则木块B两次运动过程中受的摩擦力分别为f1和f2，则有f1 ＝ f2，两次克服摩擦力做功W1和W2，则有W1 ＞ W2（后两空均选填“＞”、“＝”、“＜”）。
【答案】（1）平衡力；阻；越慢；匀速直线运动；（2）＝；＞。
【解答】解：（1）甲图中，小车在水平面上运动时，它在竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的共同作用，这两个力是一对平衡力；在水平方向上只受水平面的阻力（摩擦力）的作用；
小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越慢，运动的越远；据此推理可知，如果运动的物体不受力，小车的运动状态不变，它将做匀速直线运动；
（2）乙图的探究实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，到水平面的速度不同，高度越高，到水平面的速度越大，在水平面上移动的距离越大；
木块B两次移动过程中，压力和接触面的粗糙程度均不变，所以木块受到的滑动摩擦力相同，即f1＝f2；
高度越高，木块被撞击的越远，移动距离越大，根据公式W＝fs可知，两次克服摩擦力所做的功W1＞W2。
故答案为：（1）平衡力；阻；越慢；匀速直线运动；（2）＝；＞。
【变式5-2】小明采用如图甲所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”，每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，请完成以下问题：
（1）每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，这样做的目的是 使小车到达水平面时的初速度相同 。
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动速度的减小是因为受到 阻力 的作用；进一步推理可知，如果运动的物体受到的阻力为零，它将做 匀速直线 运动。对此实验用科学推理法得出了牛顿第一定律，初中物理学习中，运用此方法的实验还有： 探究声音在真空中不能传播 。
（3）小车在水平面上最终停下，比较三次小车克服阻力做功大小： 一样大 （选填“毛巾上大”“木板上大”或“一样大”）。
（4）如果是光滑的水平面，且器材足够长， 不能 （选填“能”或“不能”）探究“物体的动能跟哪些因素有关”。
（5）实验结束后，小明提出了一个问题，实验中要让小车从斜面同一位置由静止滑下，是不是说明小车在同一水平表面上滑行的距离与小车到达水平面的速度有关？为此，他设计了如图乙的装置及以下探究方案：
①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平木板面上运动的距离s1；
② 让同一辆小车从光滑斜面上不同位置由静止滑下 ，并测出它在水平木板面上运动的距离s2；
③比较各次小车在水平木板面上运动距离s的大小，归纳出结论，对于上述探究方案中，改变小车下滑高度的目的是 改变小车到达水平面时的速度 。
【答案】（1）使小车到达水平面时的初速度相同；（2）阻力；匀速直线；探究声音在真空中不能传播；（3）一样大；（4）不能；（5）②让同一辆小车从光滑斜面上不同位置由静止滑下；③改变小车到达水平面时的速度。
【解答】解：
（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的初速度相同；
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动的速度减小，说明运动状态发生了改变，是因为受到阻力的作用；
根据图甲的实验现象，可以得出结论：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，推理可知：如果运动的物体受到的阻力为零时，它的运动状态将不会改变，将做匀速直线运动；
此实验中用到了科学推理法，在探究声音在真空中不能传播的实验时，也采用了科学推理法（即根据空气越少声音越小，推理得出“真空不能传声”）；
（3）实验中，小车的质量不变，小车到达水平面时的速度相同，因此，最初小车具有的动能相同，最终小车的动能为0，则动能的减少量相同，而小车在水平面上克服阻力做的功等于动能的减少量，所以三次实验中小车克服阻力做的功也是相等的；
（4）如果水平面绝对光滑，小车运动时不受摩擦力，小车将永远运动下去；用图甲装置探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，是通过小车在水平面上运动的距离来反映小车滑到水平面时的动能大小，因此无法通过小车运动的距离来判断小车动能的大小；
（5）②要探究小车在同一水平表面上滑行的距离与小车到达水平面的速度有关，应控制小车的质量不变，改变小车的速度，所以需要使同一辆小车从不同的高度由静止滑下，并测出它在水平木板面上运动的距离s2；
③对于上述探究方案中，改变小车下滑高度的目的是改变小车到达水平面时的速度。
故答案为：（1）使小车到达水平面时的初速度相同；（2）阻力；匀速直线；探究声音在真空中不能传播；（3）一样大；（4）不能；（5）②让同一辆小车从光滑斜面上不同位置由静止滑下；③改变小车到达水平面时的速度。
巩固训练
一、选择题。
1．（2023•南京模拟）一小球在水平面上做匀速圆周运动，如果它所受的力全部消失，那么这个小球将（ ）
A．做匀速直线运动B．立即停止
C．仍做匀速圆周运动D．慢慢停下来
【答案】A。
【解答】解：因为小球原来在水平面上做匀速圆周运动，据牛顿第一定律可知，当它所受的力全部消失时，小球将保持原来的运动速度做匀速直线运动。
故选：A。
2．（2022秋•丰台区期末）2022年第24届北京冬奥会即将开启，为了让同学们更好地了解冬奥知识，体验冰雪文化，很多学校开展了迎冬奥相关的主题实践活动。冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，很有观赏性。某学校在实践活动中安排了旱地冰壶体验项目。旱地冰壶突破场地限制，在平滑地面即可进行。如图所示运动员将冰壶甲掷出去，其在水平面上做减速直线运动，经过一段时间，冰壶甲与赛道上的冰壶乙相撞，最终均停在地面上。不计空气阻力。冰壶甲在水平面上做减速直线运动的过程中（ ）
A．运动状态保持不变 B．运动方向发生了改变
C．运动快慢发生了改变 D．运动的方向和快慢都发生了改变
【答案】C。
【解答】解：冰壶甲在水平冰面上做减速直线运动的过程中，运动的速度大小在不停变小，即快慢发生了改变，运动状态发生了变化，运动方向不变，故ABD错误、C正确。
故选：C。
3．（2023•东莞市模拟）关于物体的惯性，以下说法正确的是（ ）
A．苹果树上落下来的苹果，在下落过程中速度越来越快，惯性也越来越大
B．驾驶员系安全带，是为了减小驾驶员的惯性
C．高速公路对小汽车限速120km/h，而对大型货车限速是90km/h，是因为大货车质量大，惯性大
D．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员受到惯性力
【答案】C。
【解答】解：A．惯性的大小与速度无关，苹果从树上落下时，速度变大，但质量不变，惯性保持不变，故A错误；
B．驾驶员系安全带是可避免在急刹车时冲出车外或撞击方向盘，因为刹车时，人的下半身随车减速或停止运动，但上半身由于惯性还要往前运动，这是为了避免惯性带来的伤害，故B错误；
C．因为惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，货车的质量更大，具有的惯性更大，更不易停下，所以大型货车限速更低，故C正确；
D．运动员到达终点不能马上停下来，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不能描述“受到惯性力的作用，”故D错误。
故选：C。
二、填空题。
4．（2022秋•沙坪坝区校级期末）意大利物理学家 伽利略 用“理想实验”有力地反驳了“物体的运动需要力来维特”的观点，牛顿在此基础上得出了牛顿第一定律，为了纪念牛顿的杰出贡献，以他的名字命名了 力 的单位。
【答案】伽利略；力。
【解答】解：由物理学史的知识可知，意大利物理学家伽利略用“理想实验”有力地反驳了亚里士多德的“物体的运动需要力来维特”的错误观点，被称为实验物理学的先驱；
在此基础上，牛顿最终得出了牛顿第一定律（惯性定律）更加全面地表述了有关力和运动的关系，为了纪念牛顿的杰出贡献，以他的名字命名了力的单位。
故答案为：伽利略；力。
5．（2023春•云县期中）如图所示是小明骑自行车通过弯道时的情景，在这个过程中小明和自行车的运动状态 有 （选填“有”或“没有”）发生改变：如图乙所示，小芳穿着溜冰鞋用力推墙，她就会向后运动，这说明力的作用是 相互 的。
【答案】有；相互。
【解答】解：小明骑自行车的运动速度和方向都在发生改变，小明和自行车的运动状态有改变；小芳给墙一个力的作用，同时她也受到墙对她的力的作用，会向后运动，这说明力的作用是相互的。
故答案为：有；相互。
6．（2023•秀英区校级模拟）足球比赛时运动员踢出的“香蕉球”十分精彩。一脚“香蕉球”划出优美弧线，说明力可以改变物体的 运动状态 ；足球离开脚后还可以继续向前飞行是由于足球具有 惯性 。
【答案】运动状态；惯性。
【解答】解：一脚“香蕉球”划出优美弧线，足球的运动方向不断改变，说明力可以改变物体的运动状态；
由于惯性，足球离开脚后会保持原来的状态继续向前运动；
故答案为：运动状态；惯性。
7．（2023•开福区校级三模）2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭，将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。火箭加速升空时，火箭所受推力 大于 重力（选填“大于”“小于”“等于”）；神舟十四号载人飞船脱离火箭前，以火箭为参照物，载人飞船是 静止 的。
【答案】大于；静止。
【解答】解：火箭向上做加速运动，则所受推力大于重力；
神舟十四号载人飞船脱离火箭前，以火箭为参照物，载人飞船与火箭之间的位置没有发生变化，所以载人飞船是静止的。
故答案为：大于；静止。
三、实验探究题。
8．（2023•开福区校级一模）小香同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）他在水平面上分别铺上不同材料，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 速度 相等；
（2）实验发现：小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时，在木板表面滑行距离最远，说明小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢。由此推测：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将一直做 匀速直线运动 ；
（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，可使小车从斜面的 不同 高度由静止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
【答案】（1）速度；（2）匀速直线运动；（3）不同。
【解答】解：（1）根据能量守恒可知，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的速度相等；
（2）力是改变物体运动状态的原因，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，将会保持原来的运动状态不变，即它将一直做匀速直线运动；
（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，即需要控制质量相同，速度不同，即让同一个小车从斜面的不同高度由静止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
故答案为：（1）速度；（2）匀速直线运动；（3）不同。
四、解答题。
9．（2023春•梅里斯区期末）阅读短文，回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢？
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
（1）用锤子击打钉子时，锤子对钉的作用力 等于 钉对锤子的作用力。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动。这说明力可以 改变物体的运动状态 ；同时，人和锤子也会反向运动。这说明物体间 力的作用是相互的 ；锤子离开物体后仍能继续运动。这是由于锤子具有 惯性 。
（3）宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中，受到的力是 不平衡的 （选填“平衡的”或“不平衡的”）。
【答案】（1）等于；（2）改变物体的运动状态；力的作用是相互的；惯性；（3）不平衡的。
【解答】解：（1）锤子击打钉子时，锤子对钉的作用力与钉对锤子的作用力是一对相互作用力，其大小相等；
（2）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动，这表明力可以改变物体的运动状态；
同时，人和锤子也会反向运动，说明力的作用是相互的；
锤子离开物体后，仍能继续运动，是由于锤子具有惯性；
（3）宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中，曲线运动运动方向时刻改变，运动状态时刻改变，受非平衡力作用。
故答案为：（1）等于；（2）改变物体的运动状态；力的作用是相互的；惯性；（3）不平衡的。
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