《高一物理知识点专题解析与题型练习（人教版必修1）》第4.1课时 牛顿第一定律（解析版）

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第4.1 课时 牛顿第一定律
一、理想斜面实验
1.亚里士多德的观点：力是 物体运动状态的原因。
2.伽利略的观点：力不是 物体运动状态的原因。
3.笛卡儿的观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以_________沿着同一条直线运动，
既不会_______，也不会_____原来的方向。
答案：维持 维持 同一速度 停下来 偏离
考点一　伽利略的理想实验
1．实验过程：如图所示
（1）事实：让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面．
（2）推论：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．
（3）推论：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．
（4）推论：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的
匀速直线运动．
2．实验结论
力不是维持物体运动的原因．
3．实验意义
伽利略的理想实验是在事实的基础上，进行抽象思维的一种科学研究的方法，它虽然不
能用实验仪器完成，但方法是科学的，结论是可靠的．
【例 1】（多选）如图所示为伽利略斜面实验的频闪照片的组合图．实验中把小球从左侧斜
面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相
邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示相邻的两小球间的
距离几乎相等．对于这个实验，以下叙述正确的是（　　）
1
A．小球冲上右侧斜面后做减速运动，上升的高度明显降低
B．小球最终会在右侧水平面上停下来，表明力是维持物体运动的原因
C．如果右侧斜面变成水平，小球的运动速度几乎不变
D．上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
【答案】CD
【解析】A项，小球冲上右侧斜面后做减速运动，但上升的高度几乎相同．A项错误；
B项，小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用的原因．故 B项
错误；
C项，由照片看出：如果右侧斜面变成水平，小球的运动速度几乎不变．故 C项正确；
D项，上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正
确的．故 D项正确．
考点二　对牛顿第一定律的理解
1．牛顿第一定律的“两个内涵”
（1）揭示了物体保持原来运动状态的原因——惯性．
（2）揭示了物体运动状态改变的原因——力．
2．惯性的两种表现形式
（1）物体的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变．
（2）物体的合力不为零时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性越大，物体的运
动状态越难改变．
【例 2】关于物体的惯性，以下说法中正确的是（　　）
A．物体的速度越大，物体越难停下来，说明速度越大的物体惯性越大
B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，而汽车匀速时，车上的人感觉平稳，说明突然
减速时有惯性，匀速时没有惯性
C．在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D．把一物体竖直上抛出去后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力
【答案】C
【解析】物体的惯性大小由质量唯一确定，与物体的速度无关，A项错误；一切物体均
有惯性，不论物体处于加速、减速，还是匀速运动状态，B项错误；同样大小的力作用于物
体，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，所以 C项正
2
确；把一物体竖直上抛出去后，能继续上升，是因为物体的惯性，D项错误．
考点三 运用惯性知识解释惯性现象
运用惯性解释有关现象时，通常可按下面的步骤思考解析：
（1）明确研究的物体原来处在怎样的运动状态．
（2）当外力作用在该物体的某一部分（或外力作用在与该物体有关联的其他物体上）时，
这一部分的运动状态的变化情况．
（3）该物体由于惯性将保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象．
【例 3】2005 年1月在南京举行的全国运动会上，山东选手刑慧娜与金牌失之交臂，据报
道原因是刑慧娜在奔跑的过程中和别人发生了绊脚现象．从生活的经验我们知道，在路上跑
的人被绊倒时，和慢走的人滑倒时，会发生不同现象．试根据所学知识完成下表．
跑的人 慢走的人
绊倒时的现象 上身向前趴着倒下 上身向后仰着倒下
原因分析
【解析】跑的人被绊倒时，脚因受力停止了运动，而身体上半部分由于惯性继续向前运动，
上身快而下身慢，故向前趴着倒下；慢走人的前脚落地前同时参与随身体向前的匀速运动和
绕关节向前的圆周运动，速度的水平分量大于身体的速度．正常行走时，前脚落地后受摩擦
阻力作用速度马上减为零，随即后脚撤去支撑，后脚抬起且节奏均匀．滑倒时，多是前脚落
地受摩擦力不足，速度未能迅速减小为零，但后脚按节奏抬起撤去支撑，前脚向前滑动的速
度大于上半身因惯性保持的速度，而造成向后仰着摔下．
1.关于伽利略理想实验，下列说法正确的是（　 ）
A．完全是理想的，没有事实为基础
B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的
C．没有事实为基础，只是理想推理
D．以上说法都不对
【答案】B
【解析】伽利略的理想实验是经过科学抽象，能深刻反映自然规律。
2.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段，在研究和解决问题过程中，不仅需要相
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