高中物理 4.1 牛顿第一定律练习 新人教版必修1

牛顿第一定律 (10分钟，10分)1理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是()A只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B这个实验实际上是永远无法做到的C即使利用气垫导轨，也不能使实验成功D虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的【答案】BCD【解析】理想实验在实际情况下是永远不可能实现的，其条件永远是理想化的，不过，理想实验是建立在可靠的实验基础之上的，它能够由观察或实验的结果来检验，故A错误，BCD正确2如图是伽利略的“理想实验”，根据该实验下列说法正确的是()A该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力的实验依据B该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信C该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论D该实验说明了物体的运动不需要力来维持【答案】D【解析】该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故A错误虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故B错误伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为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，故C错误该实验是说明了物体的运动不需要力来维持，故D正确3下述有关惯性的说法中正确的是()A汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性B物体静止时有惯性，一旦运动起来就失去了惯性C质量越小的物体惯性越小D物体做匀速直线运动时具有惯性，但合外力不为零时惯性将消失【答案】C【解析】惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态或是否受力无关，物体质量越小，物体的惯性越小，故只有C正确4如图所示，水平的传送带向右以速度v2 m/s正常运行，其左右两端A、B间的距离为8 m，一质量为1 kg的物体也向右以2 m/s的速度滑到传送带的A端若物体与传送带之间的动摩擦因数0.5，不计空气阻力，则物体从A端传送到B端所需的时间为()A4 sB大于4 sC小于4 sD因为不能判断摩擦力的方向，所以无法确定【答案】A【解析】因物体从A处开始运动的速度与传送带的速度相同，所以物体与传送带之间无相对滑动趋势，物体既不受到滑动摩擦力的作用，也不受到静摩擦力的作用，即物体在水平方向上不受任何外力的作用由牛顿第一定律可知，物体将保持原来的速度做匀速直线运动，因为A、B间的距离为8 m，所以物体从A运动到B的时间应为4 s，即A项正确 (20分钟，30分)知识点一理想实验的魅力1关于物体的运动状态下列说法正确的是()A速度大的物体，运动状态难以改变B做直线运动的物体，运动状态可能发生变化C做曲线运动的物体，运动状态一定会发生变化D做自由落体运动的物体，运动状态不发生变化【答案】BC【解析】物体运动状态是否改变，要看其速度的大小、方向是否发生变化，故选项BC正确，D错误；物体运动状态会不会变化，取决于是否受外力作用，运动状态改变的难易程度取决于物体的质量，故选项A错误2伽利略理想实验揭示了()A若物体运动，那么它一定受力B力不是维持物体运动的原因C只有受力才能使物体处于静止状态D物体运动是因为受到力的作用【答案】B【解析】从伽利略的理想实验中，我们认识到当将斜面倾角减小至零时，因为物体不能上升到原有高度，故在没有力作用时物体将一直运动下去，即物体运动不一定受力，力不是维持物体运动的原因，故选项AD错，B对；在伽利略理想实验中不能说明只有受力才能使物体处于静止状态，故C错3古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出：必须有力作用到物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来，这种认识一直持续了两千多年直到17世纪，伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力，如果在一个没有摩擦阻力的水平面上，物体就会保持自己的速度不变他通过一个想象的理想实验，经过严密的推理，有力地证明了他的观点的正确性，指出了亚里士多德的认识的错误性伽利略的理想实验和推理过程如下：如图甲所示，把两个斜面对接起来，让静止的小球沿一个斜面滚下来，小球将滚上另一个斜面如果没有摩擦，小球将上升到原来静止时的高度他推论出，如果减小第二个斜面的倾角(图乙)，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度，但是要通过更长的距离继续减小第二个斜面的倾角，直至最后使它成为水平面(图丙)，小球不可能达到原来的高度，而要沿着水平面以恒定的速度运动下去(1)归纳一下，伽利略和亚里士多德关于“运动和力”的关系的根本分歧是_.(2)伽利略的理想实验和推理过程，要论证他的_的观点(3)这个实验只能是理想实验的原因是_；实际做这个实验的困难在于_.(4)文中的哪一句话的意思最接近牛顿第一定律的内容？请把它摘录出来【答案】(1)伽利略：物体不受力也能运动；亚里士多德：物体受力才能运动(2)如果没有力作用在物体上，物体能一直运动下去(3)现实中不受力的物体是不存在的摩擦阻力不可能小到为零，且没有无限长的平面(4)如果在一个没有摩擦阻力的水平面上，物体就会保持自己的速度不变知识点二牛顿第一定律4下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是()A牛顿第一定律是实验定律B牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态D牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因【答案】CD【解析】牛顿第一定律不是实验定律，A错；牛顿第一定律提出了惯性的概念，同时又指出了物体运动状态改变的原因，B错；牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，所以C正确；综上所述，选项D正确5做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，其他阻力不计，物体的运动情况将是()A悬浮在空中不动B速度逐渐减小C保持一定速度向下做匀速直线运动D无法判断【答案】C【解析】物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度做匀速直线运动，故应选C.6火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有人向上跳起，发现仍落回原处，这是因为()A人跳起后，车厢内空气给他一个向前的力，带着他随同火车向前运动B人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C人跳起后，车厢继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是上升时间很短，偏后距离太小，不明显而已D人跳起后直至落地，在水平方向人和车始终有相同的速度【答案】D【解析】人随火车共同运动，具有向前的速度，当人向上跳起后，由于惯性将保持原水平方向的速度，所以仍落回到车的原处7如果正在运动的物体所受的一切力忽然消失，那么()A物体的运动速度立即减为零B物体沿原来的运动方向做匀速直线运动C物体保持力消失之前的运动状态不变D以上三种情况都有可能【答案】BC【解析】根据牛顿第一定律易知BC正确，AD错误8.十一届全国人大常委会第十九次会议表决通过的中华人民共和国刑法修正案(八)规定，只要有飙车、醉驾的危险驾驶行为，无论是否造成严重后果，也算犯罪醉酒超速行驶极易造成交通事故，如图所示是交通事故中严重变形的汽车行驶中的汽车刹车时，不能立即停止运动，这是因为()A力是维持物体运动的原因B汽车受到重力C汽车没有受到摩擦力D汽车具有惯性【答案】D【解析】行驶中的汽车由于惯性会保持原来的状态，所以不能立即停下来9.如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1m2)，两小球原来随车一起运动当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A一定相碰 B一定不相碰C不一定相碰 D无法确定【答案】B【解析】因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用原来两球与小车有相同的速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰知识点三惯性和质量10下列关于惯性的说法正确的是()A惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质B物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质C物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性D惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关【答案】D【解析】惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，与物体是否受力无关，故A、C错，D正确选项B错误11关于惯性的有关概念，下列说法中正确的是()A从枪膛中飞出的子弹，在惯性作用下飞行B满载的卡车比空车难以停下来，是因为前者的惯性比后者大C一个运动物体在粗糙水平路面上比光滑水平路面上难以启动，是因为在前一种情况下惯性大D喷气式飞机起飞后越飞越快，说明它的惯性越来越大【答案】B【解析】惯性是物体本身具有的一种性质，它不是一种力，也找不到施力物体因为质量是物体惯性大小的量度，所以只要是有质量的物体，必有惯性，与物体的运动状态和受力情况无关，所以选项B正确12.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A铁球向左，乒乓球向右B铁球向右，乒乓球向左C铁球和乒乓球都向左D铁球和乒乓球都向右【答案】A【解析】因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对小车向左运动同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动13在杂技表演中有一个节目叫“季公开石”，如图所示，让一个人躺在地上，找一块大石板压在身上，然后另一个人用大锤砸石板，把石板砸成几块试根据所学知识分析：这个节目所选的石板，在人能够承受的范围内，是越大越好，还是越小越好？为什么？【答案】节目所选的石板越大越好，因为石板质量越大，其惯性就越大，石板的运动状态就越难改变，所以人受到的冲击力就越小课后作业时间：45分钟满分：80分班级_姓名_分数_一、选择题1关于运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是()A物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时，它可能处于静止状态D物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同【答案】BCD【解析】力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(合力不为零)，它的运动状态就一定会改变，A错误，B正确；物体不受力或合力为零，其运动状态一定不变，处于静止状态或匀速直线运动状态，C正确；物体的运动方向与它所受合力方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，D正确2正在运动着的物体，若使物体受到的一切外力都同时消失，那么它将()A立即停止运动 B改变运动方向C速度逐渐变小 D做匀速直线运动【答案】D【解析】物体受到的外力都同时消失后，物体就不受外力了，根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态，又因为这个物体在外力消失以前是运动着的，因此，它所受外力同时消失以后，它将做匀速直线运动故正确选项为D.3下列关于牛顿第一定律的说法中，正确的是()A牛顿第一定律是有实验基础的，因此可用实验来直接验证B牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错的C牛顿第一定律不是牛顿一个人的研究成果D牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的【答案】CD【解析】牛顿第一定律描述的是一种理想的情况，是牛顿在前人的基础上总结出来的规律，不能用实验进行验证4理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是()A只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B这个实验实际上是通过推理完成的，没有可靠的实验基础C利用气垫导轨，就能使实验成功D虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的【答案】D【解析】即使接触面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度，选项A错误；利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件，仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已，选项C错误；理想实验虽然是想象中的实验，但它是从实践中总结、提炼、加工出来的，是建立在可靠的实验基础之上的，选项D正确，B错5.如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A. 沿斜面向下的直线B. 竖直向下的直线C. 无规则曲线D. 抛物线【答案】B【解析】由于劈形物体A各面均光滑，所以小球B在水平方向上不受力作用，故小球B在水平方向上将保持“静止”状态，故小球在碰到斜面前的运动轨迹是竖直向下的直线6.如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是()A向右行驶、匀速直线运动B向左行驶、匀速直线运动C向右行驶、突然刹车D向左行驶、突然刹车【答案】C【解析】若汽车做匀速直线运动，则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置，故A、B均错误；由图可知摆锤向右摆动，可知摆锤具有水平向左的加速度，故汽车加速度向左，汽车可能向左加速或向右减速，故C正确、D错误7放在一足够长且表面光滑的平板车上的两个物体，随车一起在水平方向上做匀速直线运动，当车突然停止时()A两个物体一定不相碰B两个物体一定相碰C若两个物体质量相等，两个物体一定相碰D若两个物体质量不相等，两个物体一定相碰【答案】A【解析】因平板车表面光滑，原来两物体与平板车有相同速度，当平板车突然停止时，由于惯性，两物体的速度不变，所以不会相碰8火车在平直轨道上做匀速直线运动，在密封的、没有空气流动的车厢内点燃了一支卫生香，则车里乘客看到卫生香所冒出的烟的运动情况应是()A一边上升一边向前飘B一边上升一边向后飘C只是上升不向任何一边飘D无法确定【答案】C【解析】卫生香所冒出的烟由于惯性而保持与车相同的水平速度，故C正确9如果在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗，现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是()A小车匀速向左运动B小车可能突然向左加速运动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【答案】BD【解析】原来水和小车相对静止以共同的速度运动，水突然向右洒出，有两种可能：原来小车向左运动，突然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相对于碗向右洒出；原来小车向右运动，突然减速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出10月球表面上的重力加速度为地球表面上重力加速度的1/6，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较()A惯性减小为在地球上的1/6，重力不变B惯性和重力减小为在地球上的1/6C惯性不变，重力减小为在地球上的1/6D惯性和重力都不变【答案】C【解析】物体的惯性大小仅与物体的质量大小有关，因质量是恒量，同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变，物体的重力是个变量，这个飞行器在月球表面上的重力为G月mg月m(1/6)g地(1/6)G地二、非选择题11手握斧头的木柄往硬地上猛撞几下，原来木柄松动的斧头被压紧了，这是因为木柄和硬地碰撞时，受到阻力迅速变为静止，斧头由于_而_的结果【答案】惯性相对木柄运动【解析】木柄和硬地面接触时，木柄的速度在极短的时间内变为零，但斧头由于惯性的原因继续向下运动，结果斧头与木柄会紧密接触，不会松动12.如图所示，较重的书系在细线CD的下端，书下再系一根同样的线BA.(1)若在线的A端慢慢增加拉力，则_线先断(2)若在线的A端突然用力一拉，则_线先断【答案】CDBA【解析】缓慢增加拉力，上边绳拉力等于书重力与下边绳拉力之和，故CD先断，而A端突然用力时，由于惯性，书有保持原来静止状态的性质，故BA先断13.有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的一个钨块，将仪器固定在一辆汽车上，试分析在汽车启动和刹车时，分别是哪个灯亮？简要说出其原理【答案】汽车启动时绿灯亮，刹车时红灯亮【解析】当汽车启动时，钨块由于惯性，要保持原来的静止状态，因而相对汽车向后运动，将绿灯与电源接通，因而绿灯亮同理分析，汽车刹车时红灯亮14.如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点有油滴滴落在车厢地板上，车厢地板O点位于A点的正下方，则油滴落地点在O点的哪侧？离O点距离为多少？【答案】右【解析】油滴未滴落时具有与车厢相同的初速度，油滴落下时相对于车厢有水平向右的加速度a，落地时间为t ，运动的距离为xat2，则油滴落在O点右方，与O点距离为x.