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初中人教版（2024）8.1 牛顿第一定律优秀学案
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这是一份初中人教版（2024）8.1 牛顿第一定律优秀学案，文件包含81牛顿第一定律知识解读原卷版docx、81牛顿第一定律知识解读解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共36页， 欢迎下载使用。
•知识点1 牛顿第一定律的概念
•知识点2 物体运动状态变化的判定
•知识点3 惯性现象及其应用
•知识点4 力与运动的关系
•知识点5 探究阻力对物体运动的影响实验
•作业 巩固训练
知识点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。
【典例1-1】（2023春•汶上县期末）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．运动着的物体不受力时将做匀速直线运动
【答案】D
【解答】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、物体运动时，可能受平衡力，也可能不受力，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，运动着的物体不受力时将做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【典例1-2】（2023春•湛江期末）被誉为“经典力学奠基人”的物理学家 牛顿 总结出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或 匀速直线 状态。为纪念他对物理学的贡献，物理学中用他的名字作为 力 的单位。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
牛顿是经典力学的奠基人，伟大的物理学家，牛顿总结笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，为了纪念他对力学做出的杰出贡献，物理学以牛顿的名字命名力的基本单位。
故答案为：牛顿；匀速直线；力。
【变式1-1】（2023春•蓟州区校级月考）牛顿第一定律的发现和总结是（ ）
A．由斜面小车实验直接得到的结论
B．通过日常生活和生产实际得出的结论
C．仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律
D．在实验的基础上，经过分析推理概括得到的结论
【答案】D
【解答】解：牛顿第一定律的内容是一切物体在不受任何外力时，总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律的得出是牛顿在大量实验的基础上，通过分析推理概括得到的结论。此结论不能从实验中直接得出。也无法通过理论分析和数学推导就得出。
故选：D。
【变式1-2】（2022秋•港北区期末）牛顿第一定律 不能 （选填“能”或“不能”）通过实验直接验证；投篮时篮球出手的瞬间，若一切力都消失了，篮球将 做匀速直线运动 （选填“保持静止”“做曲线运动”或“做匀速直线运动”）。
【答案】不能；做匀速直线运动。
【解答】解：牛顿第一定律是在实验的基础上，进一步推理、归纳得出来的，不能通过实验直接验证；投篮时篮球出手的瞬间一切外力消失，由牛顿第一定律知，篮球将做匀速直线运动。
故答案为：不能；做匀速直线运动。
知识点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）。
（1）物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都是速度大小的变化。
（2）圆周运动、拐弯运动都是运动方向的变化（物体运动状态如果变化，一定是受力的结果，而且所受力不是平衡力）。
2、静止或匀速直线运动都是运动状态没有变化（物体运动状态如果不变，或者受平衡力，或者不受任何力）。
【典例2-1】（2023春•碑林区校级月考）下列情形中，物体运动状态不变的是（ ）
A．图中减速下落的跳伞运动员
B．图中利用撑杆越过高处的跳高选手
C．图中用力推而未动的木箱
D．图中绕地球匀速转动的中国空间站
【答案】C
【解答】解：A、图甲中减速下落的跳伞运动员，速度大小发生变化，其运动状态发生改变，故A错误；
B、图乙中利用撑杆越过高处的跳高选手，速度大小和运动方向发生变化，其运动状态发生改变，故B错误；
C、图丙中用力推而未动的木箱，相对地面保持静止状态，其运动状态不发生改变，故C正确；
D、图丁中绕地球匀速转动的中国空间站，运动方向发生改变，其运动状态发生改变，故D错误。
故选：C。
【典例2-2】（2023秋•泸县校级期末）2023年3月15日晚我国研制的长征11号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将实验19号卫星送入预定轨道，这是长征11号运载火箭，自首飞以来的第16次发射，实现16连胜，在发射火箭的时候，火箭向下喷气，可以获得向上的动力，这说明 物体间力的作用是相互的 ，卫星在绕地球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态是 改变 的（选填“改变”或“不变”）。
【答案】物体间力的作用是相互的；改变。
【解答】解：
（1）火箭对喷出的燃气施加一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，燃气同时对火箭施加一个向上的力，使火箭上升。
（2）卫星在绕地球做匀速圆周运动时，卫星的运动方向不断变化，气运动状态是改变的。
故答案为：物体间力的作用是相互的；改变。
【变式2-1】（2023秋•梁山县校级期中）下列物体运动过程中，运动状态不发生改变的是（ ）
A．篮球从篮筐中落下
B．火车在平直铁轨上匀速行驶
C．卫星绕地球匀速转动
D．火箭发射升空
【答案】B
【解答】解：A、篮球从篮筐中落下，在自身重力的作用下，速度越来越快，所以它的运动状态在改变；
B、火车在平直铁轨上匀速行驶，速度一定而且沿直线运动，所以火车的运动状态不改变；
C、卫星绕地球匀速转动，虽然速度一定，但卫星做的是圆周运动，它的运动方向不停的在改变；
D、刚刚起飞的火箭，受到推力的作用，做加速运动，所以它的运动状态在改变。
故选：B。
【变式2-2】（2023•襄阳）2023年3月7日凌晨，中国空间站凌月（空间站从地球和月球间飞过）。这一过程中，以月球为参照物，空间站是 运动 （选填“运动”或“静止”）的。如图所示为某物体v﹣t图象，则该物体的运动状态是 匀速 运动。（选填“匀速”或“变速”）
【答案】运动；匀速
【解答】解：以月球为参照物，空间站与月球之间发生了位置的变化，所以空间站是运动的；
根据图示可知，物体的运动速度不变，做匀速运动。
故答案为：运动；匀速。
知识点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。
【典例3-1】（2023•四平模拟）小明在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（ ）
A．小明加速跑时的惯性比减速跑时大
B．小明冲过终点线才停下来是因为受到惯性
C．小明整个跑步过程惯性大小不变
D．小明在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C
【解答】解：A．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；与物体运动快慢无关，故A错误；
B．惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，不能说“受到”惯性，故B错误；
C．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，小明在整个跑步过程中，质量不变，其惯性大小不变，故C正确；
D．一切物体在任何情况下都具有惯性，小明在整个过程中都具有惯性，故D错误。
故选：C。
【典例3-2】（2023•牡丹江）如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 弹性势 能转化为扇叶的 动 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 惯性 。
【答案】弹性势；动；惯性
【解答】解：将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有惯性。
故答案为：弹性势；动；惯性。
【变式3-1】（2023春•房县期中）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（ ）
A．她在空中受到重力和惯性力的作用
B．她离开轨道末端时惯性最大
C．她运动到最高点时速度为零
D．她运动到最高点时仍具有惯性
【答案】D
【解答】解：A、谷爱凌在空中飞行时受到重力、空气阻力作用，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，故A错误；
B、她离开轨道末端时速度越大，飞得更远，但足球的惯性只与质量有关，其质量不变、惯性不变，故B错误；
C、她运动到最高点时向上的速度为零，水平方向还具有一定的速度，故C错误；
D、她运动到最高点具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D正确。
故选：D。
【变式3-2】（2023春•平桂区 期中）锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，如图，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于 惯性 会继续向下运动，这样就套紧了，其大小只与锤头的 质量 有关。
【答案】惯性；质量。
【解答】解：如图所示，锤头与锤柄共同向下运动，当锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样就套紧了。
惯性是物体的一种属性，其大小只与物体的质量有关，所以这里惯性的大小只与锤头的质量有关。
故答案为：惯性；质量。
知识点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)。
【典例4-1】（2023春•天镇县期中）下列关于运动和力的说法，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．当一个物体是施力物体时，就不能是受力物体
C．力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
D．物体只有受力才能运动，不受力总保持静止状态
【答案】C
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，相互接触的两个物体，如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用，则它们之间就没有力的作用，故A错误；
B、物体间力的作用是相互的，一个物体是施力物体时，也是受力物体，故B错误；
C、力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关，故C正确；
D、物体在平衡力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态；物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故D错误。
故选：C。
【典例4-2】（2023•宛城区三模）用水平力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受的阻力。快速行驶的汽车刹车后，由于 惯性 ，还会继续前进一段距离。汽车最终停下来的原因是 受地面摩擦力的作用 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：汽车在水平推力的作用下保持静止状态，汽车水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等。
刹车时，汽车虽然受到地面摩擦阻力的作用，但由于惯性，仍要向前运动，由于受到摩擦力的作用故最终停下来。
故答案为 等于；惯性；受地面摩擦力的作用。
【变式4-1】（2023春•鄂州期末）关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动状态改变，一定受到力的作用
B．物体受到了力的作用，运动状态一定改变
C．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
D．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态
【答案】A
【解答】解：
A、力是改变物体运动状态的原因，物体运动方向的改变，则一定受到力的作用，故A正确；
B、物体若受到平衡力的作用，运动状态不会改变，故B错误；
C、若没有力的作用，则运动的物体会永远不停地做匀速直线运动，故C错误；
D、若物体受平衡力，可能静止，可能做匀速直线运动，故D错误。
故选：A。
【变式4-2】（2023•合肥模拟）在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 浮 力的原因而悬停不动。
【答案】浮。
【解答】解：在中国空间站微重力环境中，图中乒乓球所受重力为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球不再受到重力和浮力。
故答案为：浮。
知识点5
探究阻力对物体运动的影响实验
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究阻力对物体运动影响；
（2）实验原理：力是改变物体运动状态的原因；
（3）实验方法：控制变量法。
2、实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
3、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。
4、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。
5、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5-1】（2023春•青山区校级月考）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，记录小车在水平面不同材料上滑行的距离s如表。关于该实验和记录数据，下列说法不正确的是（ ）
A．三次实验需让小车从同一斜面顶端由静止滑下
B．小车在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力最小
C．小车水平面上滑行时，受到的阻力越小，速度减小得越慢
D．该实验可以直接得出：小车运动时如果不受阻力，小车就会做匀速直线运动
【答案】D
【解答】解：A、实验中，我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，故A正确；
BC、小车在木板表面运动的距离最远，说明物体的速度减小得最慢，小车受到的阻力最小，故BC正确；
D、接触面越光滑，摩擦力越小，小车的速度减小得越慢。由此推理得出：小车运动时不受阻力，小车就不会停下。由于不受力的物体不存在，所以不能通过本实验直接得出物体不受力时的运动情况，故D错误。
故选：D。
【典例5-2】（2023春•鼓楼区校级月考）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小刚同学做了如下实验。如图所示，让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，同时用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。
（1）实验中每次均让小车从斜面固定位置由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 。
（2）实验中改变小车所受摩擦阻力大小，是通过改变 接触面的粗糙程度 来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。
说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 。
（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力为零，它将做 匀速直线运动 。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，该定律 C 。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
【答案】（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）C。
【解答】解：（1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度，这用到了控制变量法；
（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；
（3）从毛巾、棉布到木板，接触面粗糙程度变小，小车受到的阻力变小，比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，小车运动的速度改变得越慢；
（4）对此实验进行分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将运动的无限远，小车在水平面上做匀速直线运动；
（5）牛顿在前人的研究成果上概括出了“牛顿第一定律”，实际中物体都要受到力的作用，该定律不能通过实验直接验证，而是在大量经验事实的基础上进一步推理得出的，故C正确。
故答案为：（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）C。
【变式5-1】（2023春•冷水滩区校级期中）在“阻力对于运动的影响实验”中，控制小车在同一斜面同一高度静止释放，目的是控制小车到达水平面时初速度大小 相等 （填“相等”“不相等”），水平面上阻力越小，小车速度减小越 慢 （填“快”“慢”）。
【答案】相等；慢。
【解答】解：控制小车在同一斜面同一高度静止释放，目的是控制小车到达水平面时初速度大小相等；
木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，可知水平面上阻力越小，小车速度减小越慢。
故答案为：相等；慢。
【变式5-2】（2023春•锡山区校级月考）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
（1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上 同一 （选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小 相同 （选填“相同”或“不相同”）；
（2）根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （选填“快”或“慢”），在水平面上运动的距离越远；
（3）如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做 匀速直线 运动。
【答案】（1）同一；相同；（2）慢；（3）匀速直线。
【解答】解：
（1）在探究“阻力对物体运动的影响”时，应让小车从斜面的同一高度由静止下滑，是为了使小车到达水平面时的速度大小相同；
（2）从毛巾→棉布→木板，接触面的粗糙程度变小，阻力变小，小车运动的距离变大，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，在水平面上运动的距离越远；
（3）由（2）知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远；如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动。
故答案为：（1）同一；相同；（2）慢；（3）匀速直线。
1．（2023春•平潭县期末）看足球比赛的某同学突发奇想，如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失，关于足球的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．做匀速直线运动B．停在空中静止不动
C．做曲线运动D．竖直下落
【答案】A
【解答】解：根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。因为足球原来是运动状态，当外力突然消失，足球仍然保持原来的运动状态，所以足球将做保持原来的速度做匀速直线运动。
故选：A。
2．（2022秋•石狮市期末）如图所示，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．沿曲线滑行的运动员
B．吊在天花板下静止的电灯
C．匀速直线行驶的小车
D．空中匀速直线下落的降落伞
【答案】A
【解答】解：A、沿曲线滑行的运动员，运动方向时刻在变，即运动状态发生改变，故A符合题意；
B、吊在天花板下的静止电灯，由于处于静止状态，速度的大小和方向都不变，即运动状态不变，故B不符合题意；
C、在平直公路上匀速行驶的小车，做的是匀速直线运动，运动状态不变，故C不符合题意；
D、空中匀速直线下落的降落伞，速度和方向都不变，即运动状态不发生改变，故D不符合题意。
故选：A。
3．（2023春•莲池区校级期末）某同学利用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”，下列有关说法正确的是（ ）
A．实验中，先后在水平面上铺上毛巾、棉布，让小车从斜面的同一高度由静止滑下
B．该实验直接证明了牛顿第一定律，告诉我们物体的运动不需要力来维持
C．小车运动到A点时速度为v1，若所受重力突然消失，小车继续向前运动，小车到达B点时速度为v2，v1＞v2
D．在水平面上滑行的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【解答】解：A、实验过程中，应该改变水平面的粗糙程度，不应改变斜面的粗糙程度，否则物体到达水平面时的速度是不同的，所以实验中，应该在水平面上铺上毛巾、棉布，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，故A正确；
B、由实验推理得：运动的小车在不受外力作用时，将做匀速直线运动，故运动不需要力维持；牛顿第一定律中不受外力作用无法在实验中实现，只能在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，故B错误；
C、当小车运动到A点时速度为v1，若此时小车所受重力突然消失，即小车不受摩擦力作用，小车将做匀速直线运动，小车到达B点速度为v2，与v1 大小相等，故C错误；
D、小车在水平面上运动时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上，是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
4．（2023春•仁寿县校级期中）如图所示，一木块立在光滑的水平平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动，当小车突然加速，车上的木块将（ ）
A．也跟着小车加速运动
B．向左平滑出小车，落地后向右倾倒
C．向左平滑出小车，落地后向左倾倒
D．向左倾倒在小车上
【答案】B
【解答】解：车加速前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，即木块和小车具有共同的速度；当小车突然加速时，由于木块在光滑的接触面上，不受摩擦力的作用，木块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动，而小车的速度逐渐变快，所以木块会相对于小车向左水平滑出小车；
落地后，由于惯性，木块相对地面运动速度继续向右，下部受到地面摩擦力向左，上部由于惯性继续向右运动，所以木块落地后向右倾倒。
综上所述，只有选项B是正确的。
故选：B。
5．（2023春•兰考县期中）摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，下列说法中正确的是（ ）
A．应该前轮先着地
B．哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
C．应该后轮先着地
D．应该前后轮同时着地
【答案】C
【解答】解：摩托车飞越高大障碍物时，若前轮先着地，前轮受地面的摩擦力使前轮的速度减小或静止，而摩托车的后轮及其他部分由于惯性还要继续向前运动，导致翻车；因此后轮先着地就可以避免翻车现象的发生。
故选：C。
6．（2023春•济阳区期末）下列关于惯性的说法正确的是（ ）
A．甲图中紧固锤头，这是利用锤柄的惯性
B．乙图中跳远运动员在起跳前助跑可以跳得更远，这是利用惯性
C．丙图中运动员跑到终点不能立刻停下来，因为他受到惯性力的作用
D．丁图中汽车的安全气囊可以减小乘客的惯性
【答案】B
【解答】解：A、紧固锤头时撞击锤柄的下端，松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性，而不是锤柄的惯性，故A错误；
B、跳远运动员在起跳前助跑，起跳后要继续保持原来的运动状态，可以跳得更远。这是利用了惯性，故B正确；
C、运动员跑到终点不能立刻停下来是因为其具有惯性，要继续保持原来的运动状态，不能立刻停下来，“受到惯性力”的说法错误。故C错误；
D、惯性的决定因素是质量，安全气囊并不能减小乘客的惯性，故D错误。
故选：B。
7．（2023春•如皋市月考）如图中，一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲所示），将小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙所示）、用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到A点后下落（如图丁所示）、不计空气阻力的影响，则从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球一直做减速运动
B．小球离开弹簧前，速度先增大后减小
C．小球离开弹簧时的速度最大
D．小球在A点速度为零，合力为零
【答案】B
【解答】解：由题意知，乙图小球受到的重力等于弹簧的弹力；
当将小球压至丙图时，弹力大于重力，小球向上做加速运动，到乙图位置时，弹力等于重力，速度最大，再向上运动，弹力小于重力，做减速运动；
小球离开弹簧向上减速运动，到达最高点速度为零；
A、小球先加速后减速，故A错误；
B、小球从开始上升到乙图位置的过程中，弹力大于重力，但弹力减小，所以合力减小；到乙图位置，弹力等于重力，合力为零；
从乙图位置到达到甲位置的过程中，弹力小于重力，弹力减小，所以合力增大，所以小球合力先减小后增大，速度先增大后减小，故B正确；
C、在乙图位置时，速度最大，故C错误；
D、小球到达A点速度为零，但此时受力不平衡，所以不是平衡状态，合力不为零，故D错误。
故选：B。
8．（2023•保山二模）2022年8月8日在玉溪市如期举办了云南省第十六届运动会，比赛过程中，来自青年组的小张同学在参加足球比赛时踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．足球运动到最高点时，若外力全部消失，足球将保持静止
B．足球在空中飞行时，机械能保持不变
C．踢出后的足球在空中继续飞行，是因为受到了惯性力的作用
D．落回地面的足球对地面的压力和足球的重力是一对平衡力
【答案】B
【解答】解：A、图中足球运动到最高点时，向上的速度为零，但还有水平向右的速度，若此时所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，足球将保持这个速度做匀速直线运动，故A错误；
B、由于不计空气阻力，所以足球在空中飞行时，机械能保持不变，故B正确；
C、踢出后的足球在空中继续飞行，是因为足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故C错误；
D、足球对地面的压力和足球的重力是作用在不同物体上的两个力，方向也相同，所以二力不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
9．（2023春•迪庆州期末）如图，用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，鸡蛋由于具有 惯性 并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持 匀速直线运动 状态。
【答案】惯性；匀速直线运动。
【解答】解：用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，该硬纸片由于受力由静止开始沿水平方向飞出去，杯口的鸡蛋由于惯性，要保持原来的静止状态，不随纸板一起飞出；
假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持匀速直线运动状态。
故答案为：惯性；匀速直线运动。
10．（2023春•惠阳区校级期中）如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体 不会 （选填“会”或“不会”）相撞。
【答案】不会。
【解答】解：小车停止前，AB物块和小车一起做匀速直线运动，并且两物体和小车具有共同的速度，
当小车突然停止时，由于物体在光滑接触面上，因此两物体由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，因此两个物体间的距离不变，一定不会相碰。
故答案为：不会。
11．（2023•吉州区模拟）如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹（不考虑空气阻力的影响），实心球离开手后能继续向前运动是由于 惯性 。当实心球运动到最高点Q时，所受的外力全部消失，实心球将 沿a方向运动 （选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
实心球被抛出后，由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动；
此时实心球主要受到重力作用，重力改变小球的运动状态，所以实心球在上升过程中，速度不断减小，最后在竖直方向速度是零，但由于惯性，在水平方向仍然运动，若此时的重力消失，据牛顿第一运动定律知，实心球将沿水平方向做匀速直线运动，即沿a方向运动。
故答案为：惯性；沿a方向运动。
12．（2023春•宝丰县期中）小强行走时被石块绊了一下，身体向前倾倒，对此情景合理的解释是：小强原来相对于地面是 运动 的，当他的 脚 （选填“脚”或“上身”）的运动状态突然改变时，他的 上身 （选填“脚”或“上身”）由于惯性仍保持原来的运动状态。
【答案】运动；脚；上身
【解答】解：小强原来相对于地面是运动的，当他的脚受到阻力，运动状态突然改变时，他的上身由于惯性仍保持原来的运动状态，所以身体会向前倾倒。
故答案为：运动；脚；上身。
13．（2023春•青羊区校级月考）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时 速度 相同。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近：在棉布表面滑行的距离较远：在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （填“快”或“慢”）。
（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做 匀速直线运动 。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律 不能 直接由实验得出（填“能”或“不能”）。
（6）小明同学通过上面的探究学习，思考了一个问题，当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？如图所示，她做出了以下猜想，你认为其中准确的是 A 。（图中的黑点表示小明同学）
【答案】（1）速度；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）不能；（6）A。
【解答】解：（1）实验中需要控制小车在水平面时的初速度是相同的，所以每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；
（3）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；
（4）假如小车受到的阻力为零，即小车不受阻力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，却是通过符合逻辑的推理得出的正确结论；
（6）图中当荡秋千运动到右侧最高点时是瞬间静止的，此时如果受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，物体将保持静止状态不变，故A符合题意。
故答案为：（1）速度；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）不能；（6）A。
14．（2023春•中山区月考）为了探究“阻力对物体运动的影响”，小明做了如图所示的实验。
（1）本实验中的“阻力”主要是指 B ；
A.小车在斜面上时受到的阻力
B.小车在水平面上时受到的阻力
C.小车在斜面上和水平面上时受到的阻力
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变接触面的 粗糙程度 来实现的；
（3）从实验中观察到，随着阻力的减小，小车在水平面上运动的距离逐渐变长，说明阻力越小，速度减小得越来越 慢 （选填“快”或“慢”）；
（4）根据实验现象进一步推理得出：如果小车在水平面上不受任何阻力，则小车将 做匀速直线运动 ；
（5）实验中通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映速度变化的快慢，使用的探究方法是 C 。（只有一个选项正确）
A.控制变量法
B等效替代法
C.转换法
D.推理法
【答案】（1）B；（2）粗糙程度；（3）慢；（4）做匀速直线运动；（5）C。
【解答】解：（1）本实验中的“阻力”主要是指小车在水平面上时受到的阻力，故B正确；
（2）实验中过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小；
（3）实验中，随着阻力的减小，小车在水平面上运动的距离逐渐变长，说明阻力越小，速度减小得越来越慢；
（4）根据实验现象进一步推理得出：如果小车在水平面上不受任何阻力，则小车将做匀速直线运动；
（5）实验中通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映速度变化的快慢，使用的探究方法是转换法，故C正确。
故答案为：（1）B；（2）粗糙程度；（3）慢；（4）做匀速直线运动；（5）C。
15．（2023春•东港市期中）如图甲所示，用力击打一摞棋子中的一颗棋子A，该棋子飞出而上面的棋子落下。
（1）请你解释这是为什么？
（2）请在图乙中画出飞出的棋子A受力的示意图（忽略空气阻力）。
【答案】（1）用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出，而上面的棋子落下，这是因为上面的棋子具有惯性，水平方向上仍然保持原来的静止状态，在重力的作用下落下；
（2）见解答。
【解答】答：（1）用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出，而上面的棋子落下，这是因为上面的棋子具有惯性，水平方向上仍然保持原来的静止状态，在重力的作用下落下；
（2）忽略空气阻力，被打出的棋子由于惯性继续向左运动，A只受到竖直向下的重力，如图所示：
水平面材料
毛巾
棉布
木板
小车移动的距离s/cm
18.3
26.8
38.2
•知识点1 牛顿第一定律的概念
•知识点2 物体运动状态变化的判定
•知识点3 惯性现象及其应用
•知识点4 力与运动的关系
•知识点5 探究阻力对物体运动的影响实验
•作业 巩固训练
知识点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。
【典例1-1】（2023春•汶上县期末）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．运动着的物体不受力时将做匀速直线运动
【答案】D
【解答】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、物体运动时，可能受平衡力，也可能不受力，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，运动着的物体不受力时将做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【典例1-2】（2023春•湛江期末）被誉为“经典力学奠基人”的物理学家 牛顿 总结出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或 匀速直线 状态。为纪念他对物理学的贡献，物理学中用他的名字作为 力 的单位。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
牛顿是经典力学的奠基人，伟大的物理学家，牛顿总结笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，为了纪念他对力学做出的杰出贡献，物理学以牛顿的名字命名力的基本单位。
故答案为：牛顿；匀速直线；力。
【变式1-1】（2023春•蓟州区校级月考）牛顿第一定律的发现和总结是（ ）
A．由斜面小车实验直接得到的结论
B．通过日常生活和生产实际得出的结论
C．仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律
D．在实验的基础上，经过分析推理概括得到的结论
【答案】D
【解答】解：牛顿第一定律的内容是一切物体在不受任何外力时，总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律的得出是牛顿在大量实验的基础上，通过分析推理概括得到的结论。此结论不能从实验中直接得出。也无法通过理论分析和数学推导就得出。
故选：D。
【变式1-2】（2022秋•港北区期末）牛顿第一定律 不能 （选填“能”或“不能”）通过实验直接验证；投篮时篮球出手的瞬间，若一切力都消失了，篮球将 做匀速直线运动 （选填“保持静止”“做曲线运动”或“做匀速直线运动”）。
【答案】不能；做匀速直线运动。
【解答】解：牛顿第一定律是在实验的基础上，进一步推理、归纳得出来的，不能通过实验直接验证；投篮时篮球出手的瞬间一切外力消失，由牛顿第一定律知，篮球将做匀速直线运动。
故答案为：不能；做匀速直线运动。
知识点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）。
（1）物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都是速度大小的变化。
（2）圆周运动、拐弯运动都是运动方向的变化（物体运动状态如果变化，一定是受力的结果，而且所受力不是平衡力）。
2、静止或匀速直线运动都是运动状态没有变化（物体运动状态如果不变，或者受平衡力，或者不受任何力）。
【典例2-1】（2023春•碑林区校级月考）下列情形中，物体运动状态不变的是（ ）
A．图中减速下落的跳伞运动员
B．图中利用撑杆越过高处的跳高选手
C．图中用力推而未动的木箱
D．图中绕地球匀速转动的中国空间站
【答案】C
【解答】解：A、图甲中减速下落的跳伞运动员，速度大小发生变化，其运动状态发生改变，故A错误；
B、图乙中利用撑杆越过高处的跳高选手，速度大小和运动方向发生变化，其运动状态发生改变，故B错误；
C、图丙中用力推而未动的木箱，相对地面保持静止状态，其运动状态不发生改变，故C正确；
D、图丁中绕地球匀速转动的中国空间站，运动方向发生改变，其运动状态发生改变，故D错误。
故选：C。
【典例2-2】（2023秋•泸县校级期末）2023年3月15日晚我国研制的长征11号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将实验19号卫星送入预定轨道，这是长征11号运载火箭，自首飞以来的第16次发射，实现16连胜，在发射火箭的时候，火箭向下喷气，可以获得向上的动力，这说明 物体间力的作用是相互的 ，卫星在绕地球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态是 改变 的（选填“改变”或“不变”）。
【答案】物体间力的作用是相互的；改变。
【解答】解：
（1）火箭对喷出的燃气施加一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，燃气同时对火箭施加一个向上的力，使火箭上升。
（2）卫星在绕地球做匀速圆周运动时，卫星的运动方向不断变化，气运动状态是改变的。
故答案为：物体间力的作用是相互的；改变。
【变式2-1】（2023秋•梁山县校级期中）下列物体运动过程中，运动状态不发生改变的是（ ）
A．篮球从篮筐中落下
B．火车在平直铁轨上匀速行驶
C．卫星绕地球匀速转动
D．火箭发射升空
【答案】B
【解答】解：A、篮球从篮筐中落下，在自身重力的作用下，速度越来越快，所以它的运动状态在改变；
B、火车在平直铁轨上匀速行驶，速度一定而且沿直线运动，所以火车的运动状态不改变；
C、卫星绕地球匀速转动，虽然速度一定，但卫星做的是圆周运动，它的运动方向不停的在改变；
D、刚刚起飞的火箭，受到推力的作用，做加速运动，所以它的运动状态在改变。
故选：B。
【变式2-2】（2023•襄阳）2023年3月7日凌晨，中国空间站凌月（空间站从地球和月球间飞过）。这一过程中，以月球为参照物，空间站是 运动 （选填“运动”或“静止”）的。如图所示为某物体v﹣t图象，则该物体的运动状态是 匀速 运动。（选填“匀速”或“变速”）
【答案】运动；匀速
【解答】解：以月球为参照物，空间站与月球之间发生了位置的变化，所以空间站是运动的；
根据图示可知，物体的运动速度不变，做匀速运动。
故答案为：运动；匀速。
知识点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。
【典例3-1】（2023•四平模拟）小明在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（ ）
A．小明加速跑时的惯性比减速跑时大
B．小明冲过终点线才停下来是因为受到惯性
C．小明整个跑步过程惯性大小不变
D．小明在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C
【解答】解：A．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；与物体运动快慢无关，故A错误；
B．惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，不能说“受到”惯性，故B错误；
C．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，小明在整个跑步过程中，质量不变，其惯性大小不变，故C正确；
D．一切物体在任何情况下都具有惯性，小明在整个过程中都具有惯性，故D错误。
故选：C。
【典例3-2】（2023•牡丹江）如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 弹性势 能转化为扇叶的 动 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 惯性 。
【答案】弹性势；动；惯性
【解答】解：将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有惯性。
故答案为：弹性势；动；惯性。
【变式3-1】（2023春•房县期中）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（ ）
A．她在空中受到重力和惯性力的作用
B．她离开轨道末端时惯性最大
C．她运动到最高点时速度为零
D．她运动到最高点时仍具有惯性
【答案】D
【解答】解：A、谷爱凌在空中飞行时受到重力、空气阻力作用，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，故A错误；
B、她离开轨道末端时速度越大，飞得更远，但足球的惯性只与质量有关，其质量不变、惯性不变，故B错误；
C、她运动到最高点时向上的速度为零，水平方向还具有一定的速度，故C错误；
D、她运动到最高点具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D正确。
故选：D。
【变式3-2】（2023春•平桂区 期中）锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，如图，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于 惯性 会继续向下运动，这样就套紧了，其大小只与锤头的 质量 有关。
【答案】惯性；质量。
【解答】解：如图所示，锤头与锤柄共同向下运动，当锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样就套紧了。
惯性是物体的一种属性，其大小只与物体的质量有关，所以这里惯性的大小只与锤头的质量有关。
故答案为：惯性；质量。
知识点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)。
【典例4-1】（2023春•天镇县期中）下列关于运动和力的说法，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．当一个物体是施力物体时，就不能是受力物体
C．力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
D．物体只有受力才能运动，不受力总保持静止状态
【答案】C
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，相互接触的两个物体，如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用，则它们之间就没有力的作用，故A错误；
B、物体间力的作用是相互的，一个物体是施力物体时，也是受力物体，故B错误；
C、力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关，故C正确；
D、物体在平衡力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态；物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故D错误。
故选：C。
【典例4-2】（2023•宛城区三模）用水平力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受的阻力。快速行驶的汽车刹车后，由于 惯性 ，还会继续前进一段距离。汽车最终停下来的原因是 受地面摩擦力的作用 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：汽车在水平推力的作用下保持静止状态，汽车水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等。
刹车时，汽车虽然受到地面摩擦阻力的作用，但由于惯性，仍要向前运动，由于受到摩擦力的作用故最终停下来。
故答案为 等于；惯性；受地面摩擦力的作用。
【变式4-1】（2023春•鄂州期末）关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动状态改变，一定受到力的作用
B．物体受到了力的作用，运动状态一定改变
C．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
D．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态
【答案】A
【解答】解：
A、力是改变物体运动状态的原因，物体运动方向的改变，则一定受到力的作用，故A正确；
B、物体若受到平衡力的作用，运动状态不会改变，故B错误；
C、若没有力的作用，则运动的物体会永远不停地做匀速直线运动，故C错误；
D、若物体受平衡力，可能静止，可能做匀速直线运动，故D错误。
故选：A。
【变式4-2】（2023•合肥模拟）在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 浮 力的原因而悬停不动。
【答案】浮。
【解答】解：在中国空间站微重力环境中，图中乒乓球所受重力为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球不再受到重力和浮力。
故答案为：浮。
知识点5
探究阻力对物体运动的影响实验
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究阻力对物体运动影响；
（2）实验原理：力是改变物体运动状态的原因；
（3）实验方法：控制变量法。
2、实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
3、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。
4、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。
5、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5-1】（2023春•青山区校级月考）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，记录小车在水平面不同材料上滑行的距离s如表。关于该实验和记录数据，下列说法不正确的是（ ）
A．三次实验需让小车从同一斜面顶端由静止滑下
B．小车在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力最小
C．小车水平面上滑行时，受到的阻力越小，速度减小得越慢
D．该实验可以直接得出：小车运动时如果不受阻力，小车就会做匀速直线运动
【答案】D
【解答】解：A、实验中，我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，故A正确；
BC、小车在木板表面运动的距离最远，说明物体的速度减小得最慢，小车受到的阻力最小，故BC正确；
D、接触面越光滑，摩擦力越小，小车的速度减小得越慢。由此推理得出：小车运动时不受阻力，小车就不会停下。由于不受力的物体不存在，所以不能通过本实验直接得出物体不受力时的运动情况，故D错误。
故选：D。
【典例5-2】（2023春•鼓楼区校级月考）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小刚同学做了如下实验。如图所示，让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，同时用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。
（1）实验中每次均让小车从斜面固定位置由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 。
（2）实验中改变小车所受摩擦阻力大小，是通过改变 接触面的粗糙程度 来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。
说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 。
（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力为零，它将做 匀速直线运动 。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，该定律 C 。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
【答案】（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）C。
【解答】解：（1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度，这用到了控制变量法；
（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；
（3）从毛巾、棉布到木板，接触面粗糙程度变小，小车受到的阻力变小，比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，小车运动的速度改变得越慢；
（4）对此实验进行分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将运动的无限远，小车在水平面上做匀速直线运动；
（5）牛顿在前人的研究成果上概括出了“牛顿第一定律”，实际中物体都要受到力的作用，该定律不能通过实验直接验证，而是在大量经验事实的基础上进一步推理得出的，故C正确。
故答案为：（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）C。
【变式5-1】（2023春•冷水滩区校级期中）在“阻力对于运动的影响实验”中，控制小车在同一斜面同一高度静止释放，目的是控制小车到达水平面时初速度大小 相等 （填“相等”“不相等”），水平面上阻力越小，小车速度减小越 慢 （填“快”“慢”）。
【答案】相等；慢。
【解答】解：控制小车在同一斜面同一高度静止释放，目的是控制小车到达水平面时初速度大小相等；
木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，可知水平面上阻力越小，小车速度减小越慢。
故答案为：相等；慢。
【变式5-2】（2023春•锡山区校级月考）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
（1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上 同一 （选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小 相同 （选填“相同”或“不相同”）；
（2）根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （选填“快”或“慢”），在水平面上运动的距离越远；
（3）如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做 匀速直线 运动。
【答案】（1）同一；相同；（2）慢；（3）匀速直线。
【解答】解：
（1）在探究“阻力对物体运动的影响”时，应让小车从斜面的同一高度由静止下滑，是为了使小车到达水平面时的速度大小相同；
（2）从毛巾→棉布→木板，接触面的粗糙程度变小，阻力变小，小车运动的距离变大，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，在水平面上运动的距离越远；
（3）由（2）知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远；如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动。
故答案为：（1）同一；相同；（2）慢；（3）匀速直线。
1．（2023春•平潭县期末）看足球比赛的某同学突发奇想，如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失，关于足球的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．做匀速直线运动B．停在空中静止不动
C．做曲线运动D．竖直下落
【答案】A
【解答】解：根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。因为足球原来是运动状态，当外力突然消失，足球仍然保持原来的运动状态，所以足球将做保持原来的速度做匀速直线运动。
故选：A。
2．（2022秋•石狮市期末）如图所示，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．沿曲线滑行的运动员
B．吊在天花板下静止的电灯
C．匀速直线行驶的小车
D．空中匀速直线下落的降落伞
【答案】A
【解答】解：A、沿曲线滑行的运动员，运动方向时刻在变，即运动状态发生改变，故A符合题意；
B、吊在天花板下的静止电灯，由于处于静止状态，速度的大小和方向都不变，即运动状态不变，故B不符合题意；
C、在平直公路上匀速行驶的小车，做的是匀速直线运动，运动状态不变，故C不符合题意；
D、空中匀速直线下落的降落伞，速度和方向都不变，即运动状态不发生改变，故D不符合题意。
故选：A。
3．（2023春•莲池区校级期末）某同学利用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”，下列有关说法正确的是（ ）
A．实验中，先后在水平面上铺上毛巾、棉布，让小车从斜面的同一高度由静止滑下
B．该实验直接证明了牛顿第一定律，告诉我们物体的运动不需要力来维持
C．小车运动到A点时速度为v1，若所受重力突然消失，小车继续向前运动，小车到达B点时速度为v2，v1＞v2
D．在水平面上滑行的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【解答】解：A、实验过程中，应该改变水平面的粗糙程度，不应改变斜面的粗糙程度，否则物体到达水平面时的速度是不同的，所以实验中，应该在水平面上铺上毛巾、棉布，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，故A正确；
B、由实验推理得：运动的小车在不受外力作用时，将做匀速直线运动，故运动不需要力维持；牛顿第一定律中不受外力作用无法在实验中实现，只能在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，故B错误；
C、当小车运动到A点时速度为v1，若此时小车所受重力突然消失，即小车不受摩擦力作用，小车将做匀速直线运动，小车到达B点速度为v2，与v1 大小相等，故C错误；
D、小车在水平面上运动时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上，是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
4．（2023春•仁寿县校级期中）如图所示，一木块立在光滑的水平平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动，当小车突然加速，车上的木块将（ ）
A．也跟着小车加速运动
B．向左平滑出小车，落地后向右倾倒
C．向左平滑出小车，落地后向左倾倒
D．向左倾倒在小车上
【答案】B
【解答】解：车加速前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，即木块和小车具有共同的速度；当小车突然加速时，由于木块在光滑的接触面上，不受摩擦力的作用，木块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动，而小车的速度逐渐变快，所以木块会相对于小车向左水平滑出小车；
落地后，由于惯性，木块相对地面运动速度继续向右，下部受到地面摩擦力向左，上部由于惯性继续向右运动，所以木块落地后向右倾倒。
综上所述，只有选项B是正确的。
故选：B。
5．（2023春•兰考县期中）摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，下列说法中正确的是（ ）
A．应该前轮先着地
B．哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
C．应该后轮先着地
D．应该前后轮同时着地
【答案】C
【解答】解：摩托车飞越高大障碍物时，若前轮先着地，前轮受地面的摩擦力使前轮的速度减小或静止，而摩托车的后轮及其他部分由于惯性还要继续向前运动，导致翻车；因此后轮先着地就可以避免翻车现象的发生。
故选：C。
6．（2023春•济阳区期末）下列关于惯性的说法正确的是（ ）
A．甲图中紧固锤头，这是利用锤柄的惯性
B．乙图中跳远运动员在起跳前助跑可以跳得更远，这是利用惯性
C．丙图中运动员跑到终点不能立刻停下来，因为他受到惯性力的作用
D．丁图中汽车的安全气囊可以减小乘客的惯性
【答案】B
【解答】解：A、紧固锤头时撞击锤柄的下端，松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性，而不是锤柄的惯性，故A错误；
B、跳远运动员在起跳前助跑，起跳后要继续保持原来的运动状态，可以跳得更远。这是利用了惯性，故B正确；
C、运动员跑到终点不能立刻停下来是因为其具有惯性，要继续保持原来的运动状态，不能立刻停下来，“受到惯性力”的说法错误。故C错误；
D、惯性的决定因素是质量，安全气囊并不能减小乘客的惯性，故D错误。
故选：B。
7．（2023春•如皋市月考）如图中，一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲所示），将小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙所示）、用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到A点后下落（如图丁所示）、不计空气阻力的影响，则从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球一直做减速运动
B．小球离开弹簧前，速度先增大后减小
C．小球离开弹簧时的速度最大
D．小球在A点速度为零，合力为零
【答案】B
【解答】解：由题意知，乙图小球受到的重力等于弹簧的弹力；
当将小球压至丙图时，弹力大于重力，小球向上做加速运动，到乙图位置时，弹力等于重力，速度最大，再向上运动，弹力小于重力，做减速运动；
小球离开弹簧向上减速运动，到达最高点速度为零；
A、小球先加速后减速，故A错误；
B、小球从开始上升到乙图位置的过程中，弹力大于重力，但弹力减小，所以合力减小；到乙图位置，弹力等于重力，合力为零；
从乙图位置到达到甲位置的过程中，弹力小于重力，弹力减小，所以合力增大，所以小球合力先减小后增大，速度先增大后减小，故B正确；
C、在乙图位置时，速度最大，故C错误；
D、小球到达A点速度为零，但此时受力不平衡，所以不是平衡状态，合力不为零，故D错误。
故选：B。
8．（2023•保山二模）2022年8月8日在玉溪市如期举办了云南省第十六届运动会，比赛过程中，来自青年组的小张同学在参加足球比赛时踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．足球运动到最高点时，若外力全部消失，足球将保持静止
B．足球在空中飞行时，机械能保持不变
C．踢出后的足球在空中继续飞行，是因为受到了惯性力的作用
D．落回地面的足球对地面的压力和足球的重力是一对平衡力
【答案】B
【解答】解：A、图中足球运动到最高点时，向上的速度为零，但还有水平向右的速度，若此时所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，足球将保持这个速度做匀速直线运动，故A错误；
B、由于不计空气阻力，所以足球在空中飞行时，机械能保持不变，故B正确；
C、踢出后的足球在空中继续飞行，是因为足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故C错误；
D、足球对地面的压力和足球的重力是作用在不同物体上的两个力，方向也相同，所以二力不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
9．（2023春•迪庆州期末）如图，用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，鸡蛋由于具有 惯性 并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持 匀速直线运动 状态。
【答案】惯性；匀速直线运动。
【解答】解：用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，该硬纸片由于受力由静止开始沿水平方向飞出去，杯口的鸡蛋由于惯性，要保持原来的静止状态，不随纸板一起飞出；
假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持匀速直线运动状态。
故答案为：惯性；匀速直线运动。
10．（2023春•惠阳区校级期中）如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体 不会 （选填“会”或“不会”）相撞。
【答案】不会。
【解答】解：小车停止前，AB物块和小车一起做匀速直线运动，并且两物体和小车具有共同的速度，
当小车突然停止时，由于物体在光滑接触面上，因此两物体由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，因此两个物体间的距离不变，一定不会相碰。
故答案为：不会。
11．（2023•吉州区模拟）如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹（不考虑空气阻力的影响），实心球离开手后能继续向前运动是由于 惯性 。当实心球运动到最高点Q时，所受的外力全部消失，实心球将 沿a方向运动 （选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
实心球被抛出后，由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动；
此时实心球主要受到重力作用，重力改变小球的运动状态，所以实心球在上升过程中，速度不断减小，最后在竖直方向速度是零，但由于惯性，在水平方向仍然运动，若此时的重力消失，据牛顿第一运动定律知，实心球将沿水平方向做匀速直线运动，即沿a方向运动。
故答案为：惯性；沿a方向运动。
12．（2023春•宝丰县期中）小强行走时被石块绊了一下，身体向前倾倒，对此情景合理的解释是：小强原来相对于地面是 运动 的，当他的 脚 （选填“脚”或“上身”）的运动状态突然改变时，他的 上身 （选填“脚”或“上身”）由于惯性仍保持原来的运动状态。
【答案】运动；脚；上身
【解答】解：小强原来相对于地面是运动的，当他的脚受到阻力，运动状态突然改变时，他的上身由于惯性仍保持原来的运动状态，所以身体会向前倾倒。
故答案为：运动；脚；上身。
13．（2023春•青羊区校级月考）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时 速度 相同。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近：在棉布表面滑行的距离较远：在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （填“快”或“慢”）。
（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做 匀速直线运动 。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律 不能 直接由实验得出（填“能”或“不能”）。
（6）小明同学通过上面的探究学习，思考了一个问题，当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？如图所示，她做出了以下猜想，你认为其中准确的是 A 。（图中的黑点表示小明同学）
【答案】（1）速度；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）不能；（6）A。
【解答】解：（1）实验中需要控制小车在水平面时的初速度是相同的，所以每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；
（3）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；
（4）假如小车受到的阻力为零，即小车不受阻力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，却是通过符合逻辑的推理得出的正确结论；
（6）图中当荡秋千运动到右侧最高点时是瞬间静止的，此时如果受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，物体将保持静止状态不变，故A符合题意。
故答案为：（1）速度；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）不能；（6）A。
14．（2023春•中山区月考）为了探究“阻力对物体运动的影响”，小明做了如图所示的实验。
（1）本实验中的“阻力”主要是指 B ；
A.小车在斜面上时受到的阻力
B.小车在水平面上时受到的阻力
C.小车在斜面上和水平面上时受到的阻力
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变接触面的 粗糙程度 来实现的；
（3）从实验中观察到，随着阻力的减小，小车在水平面上运动的距离逐渐变长，说明阻力越小，速度减小得越来越 慢 （选填“快”或“慢”）；
（4）根据实验现象进一步推理得出：如果小车在水平面上不受任何阻力，则小车将 做匀速直线运动 ；
（5）实验中通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映速度变化的快慢，使用的探究方法是 C 。（只有一个选项正确）
A.控制变量法
B等效替代法
C.转换法
D.推理法
【答案】（1）B；（2）粗糙程度；（3）慢；（4）做匀速直线运动；（5）C。
【解答】解：（1）本实验中的“阻力”主要是指小车在水平面上时受到的阻力，故B正确；
（2）实验中过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小；
（3）实验中，随着阻力的减小，小车在水平面上运动的距离逐渐变长，说明阻力越小，速度减小得越来越慢；
（4）根据实验现象进一步推理得出：如果小车在水平面上不受任何阻力，则小车将做匀速直线运动；
（5）实验中通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映速度变化的快慢，使用的探究方法是转换法，故C正确。
故答案为：（1）B；（2）粗糙程度；（3）慢；（4）做匀速直线运动；（5）C。
15．（2023春•东港市期中）如图甲所示，用力击打一摞棋子中的一颗棋子A，该棋子飞出而上面的棋子落下。
（1）请你解释这是为什么？
（2）请在图乙中画出飞出的棋子A受力的示意图（忽略空气阻力）。
【答案】（1）用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出，而上面的棋子落下，这是因为上面的棋子具有惯性，水平方向上仍然保持原来的静止状态，在重力的作用下落下；
（2）见解答。
【解答】答：（1）用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出，而上面的棋子落下，这是因为上面的棋子具有惯性，水平方向上仍然保持原来的静止状态，在重力的作用下落下；
（2）忽略空气阻力，被打出的棋子由于惯性继续向左运动，A只受到竖直向下的重力，如图所示：
水平面材料
毛巾
棉布
木板
小车移动的距离s/cm
18.3
26.8
38.2
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