牛顿第一定律学案

惯性和牛顿第一定律（惯性定律）1．斜面实验（研究摩擦力对物体运动的影响）：⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。⑶小车在不同表面运动的距离不同的原因：受到的摩擦力大小不同，摩擦力越大，运动的距离就越短，速度减小得越快，运动的时间就越短。若水平面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小越慢；若水平面绝对光滑，则小车滑下来的速度将保持不变，将作匀速直线运动。⑷斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法──在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。2．牛顿第一定律：⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：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。⑵说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是，我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体，不管原来做什么运动，物体都将做匀速直线运动。C、牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因，力可以改变物体的运动状态。例1关于力、力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A．施力物体不一定是受力物体B．只有相互接触的物体之间才有力的作用C．物体不受力，一定处于静止状态D．物体运动状态改变，一定是受到了力的作用3．惯性：⑴定义：物体保持原来运动状态的性质叫惯性。⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关（质量越大，惯性越大），与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。4．惯性与惯性定律（牛顿第一定律）的区别：A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性，（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。例2如图1—2—6，在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上，静止放置质量为m1、m2的两个小球（m1＞m2）．当车从静止突然水平向右起动时，则两个小球（）图1—2—6A．一起向左运动，且m2的速度大于m1的速度B．一起向右运动，且m2的速度大于m1的速度C．一起向右运动，且m2的速度等于m1的速度D．对地面仍保持静止合力的概念合力：如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力理解：①合力的概念是建立在“等效”的基础上，也就是合力“取代了分力，因此合力不是作用在物体上的另外一个力，它只不过是替了原来作用的两个力，不要误认为物体同时还受到合力的作用。②两个力合成的条件是这两个力须同时作用在一个物体上，否则求合力无意义。力的合成已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向叫做力的合成（1）当两个力方向相同是时，其合力的大小等于这两个力之和；方向与两力的方向相同数学表述：F合=F1+F2（2）当两下力方向相反时，其合力的大小等于这两个力之差，方向为较大力的方向数学表述：F合=F1-F2（其中：F1F2）例3．重600N的木箱静止在水平地面上，小明用400N的力竖直向上拉木箱，地面对木箱的支持力是N；如小明静止坐在该木箱上，地面对木箱的支持力是1000N，则小明重N。（注：1、同一直线方向相同的两力的合力等于两个力的之和，F合=F1+F2，方向相同；2、同一直线上方向相反的两个力的合力等于两个力的差的绝对值，F合=│F1-F2│，方向与较大那个力相同。）二力平衡1．定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态（即平衡状态）称二力平衡。2．二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。概括：二力平衡条件用四词概括“同体，等值，反向，共线”。3．平衡力与相互作用力比较（重点）：相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上不同点不同点：平衡力作用在一个物体上，相互作用力作用在两个物体上！4．力和运动状态的关系：物体受力条件物体运动状态说明静止匀速直线运动平衡状态力不是产生（维持）运动的原因，惯性是维持物体运动的受非平衡力合力不为0力是改变物体运动状态的原因例4某人拉一小车在水平地面上做匀速直线运动，设人对小车的拉力为F，车重为G，车对地面的压力为Q，地面对车的支持力为N，车受到的阻力为f，下列各对力中属于平衡力的是（）A．Q与GB．G与FC．F与fD．Q与N例题：例1关于运动和力，下列说法中正确的是（）A．力是使物体保持静止的原因B．力是使物体运动状态改变的原因C．力是维持物体运动的原因D．物体受到力的作用就一定运动例2一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图1—2—16所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是（）图1—2—16A．列车突然向右启动B．列车突然向左启动C．列车向右运动时突然刹车D．列车向左运动时突然刹车例3：.水平路上行驶的汽车突然刹车，车上的人会向前倾．以下说法中正确的是A．人向前倾不能说明人具有惯性B．人向前倾能说明人具有惯性C．人向前倾能说明车具有惯性D．人向前倾能说明人和车都具有惯性例4：下列事实中，属于物体运动状态改变的有A．用力拉弹簧，弹簧变长B．跳伞运动员在空中匀速直线下降C．正在进站的火车D．运动员投出的标枪在空中前行例5：:图12.6-2中,已知吊灯重力(由于地球的吸引而使物体受到的竖直向下的力)G为20N,那么电线对吊灯的拉力为N。例6：图12.6-3中,已知书重力为2.5N,那么桌子对书的支持力为N。例7：图12.6-4中,跳伞运动员和伞在空中匀速下降，已知人和伞共重800N，那么运动员和伞所受的阻力为N。例8：用100N的力水平向右推一木箱，但没有推动，则与推力相平衡的力是，方向，大小是。例9：向下抛出质量为5kg的物体，它所受的重力是________N．若物体在竖直下落的过程中，受到的阻力为3N，它所受的合力大小是________N，合力的方向________．例10：一个物体只受两个力的作用，且两个力的大小相等．那么，这个物体的运动状态（）A.一定改变B.一定不变C.可能改变，也可能不变D.以上说法都不对例11：如图所示，人沿水平方向拉牛。但没有拉动。其中说法正确的是（）A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力B．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力C．绳拉牛的力小于牛拉绳的力D．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力例12人站在匀速行驶的船上，竖直向上扔个小球，则小球（不计空气阻力）：（1）下落后（）A．落回到人手中B．落到人前方C．落到人的后方（2）小球相对于船将做（）A．直线运动B．曲线运动C．匀速运动D．变速运动（3）小球相对于地面将做（）A．直线运动B．曲线运动C．匀速运动D．变速运动例13：在探究“二力平衡条件”的实验中：(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图14所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：________________________________。(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够________的特点，并通过调整________来改变F1和F2的大小。(3)保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图15中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？___________________________。课堂练习：1、用绳子拉着小车在光滑的水平面上运动，当绳子突然断开的瞬间，小车的速度将（）A、立即为0B、不变C、变大D、变小2、对于下列几种现象，不能用物体具有惯性来解释的是（）A、苹果从树上落向地面B、子弹离开枪口后，能继续向前飞行很远C、同一跳远运动员，“助跑式跳远”比“立定式跳远”的距离大D、汽车在刹车或启动时，乘客会有前倾或后仰的感受3、物理知识渗透于我们的生活，以下警示语中与惯性知识无关的是（）A、汽车后窗贴有“保持车距”B、公路旁立有“雨天路滑，减速慢行”C、公共场所标有“禁止吸烟”D、交通规则写有“行车时系好安全带”4、下列受到平衡力的物体是（）A、平直公路上加速行驶的汽车B、正在刹车的汽车C、用细线系住一个小球使其做匀速圆周运动D、静止在桌面上的粉笔盒。5、下列受到非平衡力的物体是（）A、匀速直线行驶的汽车B、用力搬一块大石头，但没有搬动。C、静止在地面上的桌子D、从滑梯上加速下滑的小孩6、正在空中下降的降落伞，若它受到一对平衡力的作用，则它的运动是()A.匀速直线运动B.匀速直线运动或静止C.越来越快的运动D.越来越慢的运动7、值日时，小东提着一桶水走进教室．下列情况中，属于彼此平衡的两个力是()A．水桶受到的重力和水桶对人的拉力B．水桶受到的重力和人对水桶的拉力C．水桶对人的拉力和人对水桶的拉力D．水桶受到的重力和水桶对地球的引力8、在平直的轨道上行驶的列车车厢里，有位乘客抬头看见他的头顶上方顶棚上有一滴水即将落下，那么水滴将（）A、落在乘客的正前方B、落在乘客正后方C、落在乘客头上D、落在乘客左方或者右方9.一个物体重100N，受到和的空气阻力大小为10N，则下列说法中正确的是（）A．若物体竖直向上运动时，合力大小是110N，合力的方向竖直向下B．若物体竖直向上运动时，合力大小是90N，合力的方向竖直向下C．若物体竖直向下运动时，合力大小是90N，合力的方向竖直向下D．若物体竖直向下运动时，合力大小是110N，合力的方向竖直向下10、小明同学用细线拴住一个小钢球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，如果在某一时刻细线突然断了，你觉得小球在桌面上将__________________________，你的依据是______________________11、锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，为什么？12、下雨天，摔个跟头会向后倒，这是为什么？