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高一物理:牛顿第一定律

更新时间:作者:小小条

一:知识点

二:物理学史

1.亚里士多德:力是维持物体运动的原因,物体必须有力作用,物体才会运动,没有力的作用,物体就要静止下来。

高一物理:牛顿第一定律

2.伽利略:力不是维持物体运动的原因,得出力是改变物体运动状态的原因。

伽利略理想斜面实验


事实上,没有力,宇航员照样可以运动,力的确不是维持物体运动的原因。

3.笛卡尔:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不会变,将沿原来的方向匀速运动下去。

4.牛顿:(牛顿第一定律,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,直到外力迫使它改变运动状态为止。

注意:牛顿第一定律无法用实验直接证明。

三:研究方法

积累和归纳、严谨的逻辑推理、大胆的假设和实证精神等,这些方法使得牛顿第一定律成为了科学史上的一部里程碑,对后世产生了深远影响。

常见的惯性现象:

1.走路绊脚石,踩香蕉皮。

2.汽车突然启动,突然刹车。




3.战斗力抛掉副油箱

4.锤头套锤柄

5.跳远助跑

四:牛顿第一定律不是牛顿第二定律特例

牛顿第一定律是一条独立的规律,绝不能简单的看成是牛顿第二定律的特例。在牛顿第一定律中包含了惯性和力两个重要的概念,这是牛顿第二定律无法替代的。“不受外力”与“受合外力为零”虽然是等效的,但不是等同的。如物体不受外力时,物体不会发生形变,但合外力等于零的条件下物体可能发生形变。

五:质量是物体惯性的大小的唯一量度

物体的质量相同,则它们的惯性大小就一样;物体的质量不同,则它们的惯性大小就不一样。一个物体的质量是另一个物体质量的两倍,则这个物体的惯性就是另一个物体的惯性的两倍。

六:物体的速度越大其惯性就越大吗?

不是。速度是表示物体运动快慢的物理量,而惯性是物体保持其运动状态不变的本性。

汽车速度越大越难停下来,是因为停车时间为v/a,并不是惯性更大。

七:单方向牛顿第一定律:

某一方向不受力,该方向保持原来状态。

做平抛运动的物体,水平方向不受力,水平方向做匀速直线运动。

八:惯性就是惯性定律吗?

惯性是物体本身的固有属性,与物体是否受外力作用无关,即与外界条件变化无关;惯性定律则是一条客观的物理规律,它反映了物体不受外力作用时的运动规律。显而易见,二者是不同的。

九:牛顿第一定律能用实验证明吗?

不能,不存在绝对不受力的环境。

例题:在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,小车上固定着盛满水的碗.若突然发现碗中的水向右洒出,如图所示,

则关于小车在此种情况下的运动,下列描述正确的是(D)

A.小车匀速向左运动

B.小车一定突然向左加速运动

C.小车可能突然向左减速运动

D.小车可能突然向右减速运动

☞以人走路摔倒为例

例题:中秋节时用一根细线将灯笼静止悬挂,下面还有一根相同的细线。

如果猛地一拉下面的细线,如下说法正确的是( )

A.灯笼由于受到惯性作用保持不动

B.下面的线先发生断裂

C.断裂前瞬间,上面的线受力小于灯笼的重力

D.断裂前瞬间,下面的线受力大于灯笼的重力

【答案】B

【详解】A.惯性不是力,所以不能说灯笼受到惯性作用,A错误;

BCD.若突然对下面的线施加很大的力,此时由于惯性,灯笼有保持原状态(静止)的特性,使得上面的线形变量不能立即增加,则上面的线的拉力未明显变化(等于灯笼的重力);而下面的线受到的突然向下的力只需大于下面的线的最大承受能力,下面的线将立即断裂,但不知道下面的线的最大承受能力是多少则与灯笼的重力关系无法比较,B正确、CD错误。

例题:在静止的列车上,有两个注满水的容器,容器中分别用细线系着铁球和乒乓球,在列车启动的过程中,小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)(BD)

☞比惯性大小

例题:如图所示,

楔形物体M的各表面光滑,上表面水平,放在固定的斜面上。在M的水平上表面放一光滑小球m,后释放M,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(B)

A.沿斜面向下的直线

B.竖直向下的直线

C.无规则的曲线

D.抛物线

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