《2022年高一物理寒假（补弱培优）作业》4.1牛顿第一定律（解析版）

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4.1 牛顿第一定律——2022 年高一物理寒假（补弱培优）作业

1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法．

(难点)

2.理解牛顿第一定律的内容及意义．(重点)

3.明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象．(难点)

一、理想实验的魅力

1．亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的

作用，物体就要静止在某个地方．即力是维持物体运动的原因．

2．伽利略的观点

(1)理想实验：让小球沿第一个斜面从静止状态开始向下运动，然后冲上第

二个斜面，如果没有摩擦，小球上升的高度与释放时的高度相同．减小第二个

斜面的倾角，小球滚动的距离增大．

科学推论：当将第二个斜面放平时，小球将会永远运动下去．

(2)结论：力不是维持物体运动的原因．

3．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一

速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．

二、牛顿第一定律

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫

使它改变这种状态．牛顿第一定律又叫惯性定律．

三、惯性与质量

1．惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．

2．惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度．

四．伽利略理想实验的方法和意义

(1)“科学推理”的方法

实验事实：两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上

另一个斜面．

推理 1：如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度．

推理 2：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度．

推理 3：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水

平面永远运动下去．

实验结论：力不是维持物体运动的原因．

(2)意义：伽利略在理想实验中所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟

大的成就之一，它标志着物理学的真正开端，使人类对自然的认识由经验型转

变为科学理论型．伽利略对科学的贡献就在于推翻直觉的观点而用新的观点代

替它．

2．物体运动状态的变化

当物体的速度发生变化时，这个物体的运动状态即发生了变化．物体的运

动状态变化有以下三种情况：

(1)速度的方向不变，只有大小改变．

(2)速度的大小不变，只有方向改变．

(3)速度的大小和方向都发生改变．

3．对牛顿第一定律的理解

例1.下列关于牛顿第一定律的说法，正确的是(　　)

A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止或匀速直线运动状态

B．牛顿第一定律是反映物体惯性大小的，因此它也叫惯性定律

C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体只在不受外力时

才有惯性

D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的

原因

【答案】D

【解析】物体只有不受外力或者所受合外力为零时，才能处于静止状态或匀速直线运动状

态，故A错误；牛顿第一定律反映了物体具有惯性这种性质，因此它也叫惯性定律，故B

错误；牛顿第一定律反映了力是改变物体运动状态的原因，惯性是物体本身固有的属性，

与物体的运动状态无关，与物体受力情况无关，故C错误；牛顿第一定律既揭示了物体保

持原有运动状态的原因——惯性，又揭示了运动状态改变的原因——力，故D正确．

例2.中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列．例如春秋战国时期，

墨家的代表人物墨翟在《墨经》中，就已对力做了比较科学的阐述： “力，刑(形)之所以

奋也”．这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快

下列说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是(　　)

A．力是维持物体运动的原因

B．力是物体位移变化的原因

C．力是物体位置变化的原因

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