第五章 章节总结与检测-2021-2022学年高一物理精讲精练（2019鲁科版必修第一册）（解析版）

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第三章 相互作用
（章节总结分 3部分：知识归纳演练、专题、检测）
第一部分 知识归纳
内容 1：牛顿第一运动定律
一、力与运动的关系
1．亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持物体的运动就需要外力．
2．伽利略的观点
（1）理想实验(如图所示)：小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧坡度如何，都会上升到与
出发点几乎等高的地方．
（2）结论：维持物体的运动不需要外力．
3．笛卡儿的观点：若无其他原因，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动．
4．运动状态：速度是描述物体运动状态的物理量，运动状态的改变是指速度的改变．
5．力和运动的关系：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．
二、牛顿第一定律
1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非有外力迫使它改变这种状态．
2．意义
（1）牛顿第一定律表明物体不受外力(或合外力为零)时，物体将保持原来静止状态或匀速直线运动状
态．
（2）物体的运动状态不变，它所受合外力必然为零；运动状态改变，必受到不为零的合外力．
三、物体的惯性
1．定义：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的属性，物理学中把物体的这种属性称为
惯性．
2．理解：惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关．
3．决定因素：质量是物体惯性大小的唯一量度．质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难
改变．
知识演练
1．下列对运动的认识不正确的是(　　)
A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动
B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因
C．牛顿认为力的效果是改变物体的速度
D．伽利略根据理想实验推导出，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一个速度，将保持这
个速度永远运动下去
【解析】A　运动是物体的自然属性，并不需要力来维持，故 A项错误，B项正确．力产生的效果是
改变物体的运动状态，即改变速度，故 C项正确．如果物体不受外力，则其运动状态不变，即速度不变，
故D项正确．
2．以下几种情况中，不需要对物体施加力的是(　　)
A．物体从静止变为运动
B．物体从运动变为静止
C．物体的运动方向不断改变
D．物体的速度大小和运动方向都不改变
【解析】D　物体从静止变为运动，从运动变为静止，表明物体的速度大小变化；物体的运动方向不
断改变，表明物体的速度方向变化．力是使物体速度发生变化的原因，所以，物体的速度发生变化，一定
受到力的作用．故选 D.
3．下列说法中正确的是(　　)
A．静止或匀速直线运动的物体一定不受外力的作用
B．战斗机在战斗前丢掉副油箱，目的是减小惯性
C．从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大
D．物体运动状态改变的难易程度取决于速度的大小
【解析】B　物体处于静止状态或匀速直线运动状态也可能是因为受到的合外力为零，选项 A错误；
战斗机为了提高作战的灵活性，战斗前丢掉副油箱，从而减小飞机的质量，减小飞机的惯性，增加飞机的
机动性，选项 B正确；从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯容易碎，是因为从高处下落的玻璃杯受到
的冲击力大，所以容易碎，惯性大小取决于玻璃杯的质量，选项 C错误；对于运动的物体，惯性表现为运
动状态改变的难易，选项 D错误．
4．下列有关惯性的说法中，正确的是(　　)
A．乘坐汽车时系好安全带可减小惯性
B．宇宙飞船在太空中也有惯性
C．运动员跑得越慢惯性越小
D．汽车在启动时才有惯性
【解析】B　惯性的大小只与物体的质量大小有关，质量不变，惯性不变，A错，B对；物体的惯性
与物体的运动状态无关，C、D错．
内容 2：科学探究：加速度与力、质量的关系
一、实验原理和方法
1．探究加速度 a与力 F及质量 m的关系，采用的基本方法是控制变量法．
（1）如图所示，保持小车的总质量不变，改变小桶内沙子的质量，从而改变细绳对小车的拉力F，测
出小车的加速度，研究小车的加速度与拉力的关系．
（2）保持小桶和沙子的总质量不变，即细绳对小车拉力F不变，在小车上增减砝码，改变小车的总
质量，测出小车对应的加速度，研究小车的加速度与其质量的关系．
2．测量方法
（1）小车与其上砝码的总质量 M——用天平测量．
（2）小车的加速度 a——利用打点计时器打出的纸带，由Δs＝aT2来计算．
（3）小车所受的合外力 F——用天平测量小桶和沙子的总质量，由G＝mg 来计算．
二、实验器材
带定滑轮的木板、薄垫块、小车、细绳、重物(小钩码或沙桶等)、打点计时器、纸带、交流电源、天
平、砝码、刻度尺．
三、实验步骤
1．用天平分别测出小车的质量和小桶的质量，把数据记录下来．
2．按如图所示安装器材．
3．平衡摩擦力：在木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄垫块，反复移动薄垫块的位置，直至不
挂重物的小车在斜面上运动时可保持匀速运动状态．这时小车拖着纸带运动受到的摩擦力恰好与小车所受
的重力在斜面方向上的分力平衡．
4．在小车上加放砝码，小桶里放入适量的沙子，把砝码和沙子的质量记录下来．把细线系在小车上
并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源，再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，取下纸带，在纸
上写上编号．
5．保持小车及车内砝码的质量不变，改变沙子的质量(要用天平称量)，按步骤 4再做几次实验，将实
验时记录的数据填入表格1中．
6．算出每条纸带对应的加速度的值并填入表格1中．
表格1　物体的质量一定，加速度与受力的关系
实验次数 加速度 a/(m·s－2)小车受力 F/N
1
2
3
4
7.保持沙子和小桶的质量不变，在小车上增减砝码，重复上述步骤 4，将实验时记录的数据填入表格2
中．
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