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第四章 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
［要点导学］
1． 人类研究力与运动间关系的历史过程。要知道伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”，物理学从此走上了正确的轨道。
2． 力与运动的关系。（1）历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”（2）正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。
3． 对伽利略的理想实验的理解。这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动，而是运动一段距离后再停止的，摩擦力越小物体运动的距离越长。抓住这些事实依据的本质属性，并作出合理化的推理，这就是伽利略的高明之处，我们要学习的就是这种思维方法。
4． 对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。
5． 维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性。揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。
6． 掌握牛顿第一定律的内容。（1）“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。
7． 任何物理规律都有适用范围，牛顿运动定律只适用于惯性参照系。
8． 质量是惯性大小的量度。
［范例精析］
例1 关于惯性，下列说法中正确的是（ ）
A．速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性越大
B．小球在做自由落体运动时，没有惯性
C．乒乓球的运动状态容易改变，是因为乒乓球惯性较小的缘故
D．物体受到的外力越大，其惯性越小，受到的外力越小，惯性越大
解析：物体的惯性仅由其质量决定，一切物体都有惯性，与它是否受力及运动情况均无关．此题正确答案为C．乒乓球的运动状态容易改变，是因为其质量小惯性小的缘故．
拓展：①惯性是物体本身固有的属性，质量是物体惯性大小的量度．
②火车在平直轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为（ ）
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前力，使他随与同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，使他与火车一起向前运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只有由于时间很短，不明显而已
D．从人跳起后仍落到回车上原处，这是由于人有惯性，在水平方向上始终和车具有相同的速度
本题提示：人在水平方向匀速运动的原因是人有惯性，所以正确答案是D。
例2 下列说法正确的是（ ）
A. 物体处于静止时才有惯性 B. 物体只受到一个力的作用，其运动状态一定改变
C. 没有力的推动作用，小车就不能运动 D. 汽车的速度越大则惯性越大
解析：原来运动的小车如果没有外力作用，就会保持自己的匀速运动状态，所以A选项是错的；物体只受一个力作用，就是说它有外力作用，所以运动状态一定改变，B选项正确；物体的惯性大小仅由质量决定，与物体的运动状态无关，所以CD选项都是错的。本题正确选项为B。
拓展：物体的惯性是指物体保持自己原有的运动状态的性质，物体的质量越大，它的运动状态越难改变。物体的速度越大，要它停下来越不容易，但这并不意味着它的运动状态越难改变。目前情况下，我们只能说惯性的大小与运动状态无关，今后我们会知道运动状态难改变的意思是外力一定时产生的加速度小。
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