2021-2022年高一物理同步课时作业训练(人教版2019)
4.1 牛顿第一定律
一、单选题。本大题共10小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.对一些生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以分析。其中正确的是( )
A.“强弩之末,势不能穿鲁编”,是因为强弩的惯性减小了
B.汽车超速行驶易引发交通事故,是因为速度大的汽车惯性大
C.车辆转弯时适当减速,是为了减小车辆的惯性,使行驶更安全
D.货运列车在有些车站加挂车厢,这会增大它的惯性
2.如图所示,在平直轨道上匀加速行驶的封闭车厢中,悬挂一个有滴管的盛油的容器当滴管依次滴下三滴油时,三滴油落在车厢的地板上,下列说法正确的是( )
A.三滴油依次落在false点
B.三滴油依次落在同一位置上
C.三滴油依次落在false到false之间,而且后一滴比前一滴离false点近些
D.三滴油依次落在false到false之间,而且后一滴比前一滴离false点远些
3.关于物体的惯性,以下说法正确的是( )
A.物体的运动速度越大,物体越难停下来,说明运动速度大的物体惯性大
B.汽车突然减速时,车上的人向前倾,拐弯时人会往外甩,而汽车匀速前进时,车上的人感觉平稳,说明突然减速和拐弯时人有惯性,匀速运动时人没有惯性
C.在同样大小的刹车力的作用下,超载车更不容易停下来,是因为超载车惯性大
D.在沿长直水平轨道匀速运动的火车上,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后,发现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但因时间太短,偏后距离太小,不明显而已
4.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度,瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )
A. 亚里士多德 B. 伽利略
C. 牛顿 D. 爱因斯坦
5.如图所示,小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
6.如图所示,一个劈形物体N放在固定的斜面M上,物体N上表面水平,其上放一光滑小球P。若劈形物体各面均光滑,从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面的直线
B.竖直的直线
C.无规则曲线
D.抛物线
7.如图所示,两个长方体木块A、B叠放在粗糙水平地面上,用水平向右的力F拉下面的物体B,使它们一起沿水平面向右匀速运动,此时B对A的摩擦力应是( )
A.方向向左 B.方向向右
C.方向可能向左,也可能向右 D.不存在摩擦力
8.如图所示,小球m放置于光滑的楔形物体M的水平上表面上。开始时都静止,现将楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面方向的直线
B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线
D.抛物线
9.关于力和运动状态,下列说法正确的是( )
A.运动状态改变时,物体的速度大小一定发生了变化
B.运动状态改变时,物体的速度方向一定发生了变化
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力的作用效果仅由力的大小决定
10.关于惯性,以下说法中正确的是( )
A.物体运动速度越大,物体越难停下来,说明运动速度大的物体惯性大
B.汽车突然时,车上的人向前倾,拐弯时人会向外甩,而车匀速前进时车上的人感觉平稳,说明突然减速和拐弯时有惯性,匀速运动时没有惯性
C.用同样大小的作用力,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大
D.在月球上举重比地球上容易,所以同一物体在地球上比在月球上惯性大
二、多选题。本大题共3小题,每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11.如图所示,在水平轨道上行驶的火车车厢中的光滑桌面上放着一个静止的小球,如小球相对面向火车前进方向的乘客发生了相对运动,则说明火车可能( )
A.向前加速 B.向右转弯
C.向左转弯 D.仍以原速度做匀速直线运动
12.在列车的车厢内,有一个自来水龙头C。第一段时间内,水滴落在水龙头的正下方B点,第二段时间内,水滴落在B点的右方A点,如图所示。那么列车可能的运动是( )
A.先静止,后向右做加速运动 B.先做匀速运动,后做加速运动
C.先做匀速运动,后做减速运动 D.上述三种情况都有可能
13.下列情形中,物体的运动状态发生变化的是( )
A.小石块做自由落体运动
B.小球在光滑水平面上做匀速直线运动
C.汽车在转弯时速度的大小不变
D.铅球被抛出以后的运动
三、填空题。本大题共4小题。
14.关于伽利略的理想斜面实验有下列实验事实和推论:
①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。②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。③如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。④继续减小第二个斜面的倾角到零,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
上述有一个是实验事实。其他是理想化的推论事实是________,推论是________。
15.伽利略的理想实验
(1)斜面实验:如图所示,让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达______。减小第二个斜面的倾角,小球运动的距离更长,但所达到的高度______。当第二个斜面最终变为水平面时,小球将______。
(2)推理结论:力______ (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
16.在沿水平轨道匀速前进的火车里,乘客突然看到固定在水平桌面上的瓶内液面呈如图所示状,由此可判断此时火车正在做________(填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。
17.惯性
(1)物体保持原来______状态或______状态的性质叫作惯性.牛顿第一定律也被叫作______定律。
(2)惯性是物体的______属性,一切物体都具有惯性。
四、解答题。本大题共4小题,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
18.有一仪器中电路如图所示,其中false是质量较大的一个金属块,两端与弹簧相连接,将仪器固定在一辆汽车上,当汽车启动时,哪只灯亮?当汽车急刹车时哪只灯亮?为什么?
19.有人认为,只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性,做变速运动的物体不具有惯性。这种看法对吗?物体的惯性与物体的运动状态是否有关?请用实例来说明你的看法。
20.有两个瓶子,瓶内盛水,一个铁球、一个与铁球体积相同的泡沫塑料球被两根细绳分别系到两个瓶盖上,铁球在水中下沉,瓶正放(如图甲所示),泡沫塑料球在水中上浮,瓶倒放(如图乙所示)。当两瓶突然向前运动时,观察比较两小球的运动状态,说出观察到的现象并解释。
21.如图所示,一个玻璃杯内盛有半杯水,玻璃杯上盖一块塑料板,板上放一只鸡蛋,用小木棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中,请解释这一现象。
参考答案
1.D
【解析】A.物体的惯性只与质量有关,与速度大小无关,“强弩之末,势不能穿鲁编”,强弩的惯性不变,选项A错误;
BC.物体的惯性只与质量有关,与速度大小无关;无论速度大小,汽车惯性不变,选项BC错误;
D.货运列车在有些车站加挂车厢,质量变大,这会增大它的惯性,选项D正确。
故选D。
2.B
【解析】根据牛顿第一定律, 可知三滴油离开容器时的速度和车厢速度相同,即在水平方向上油滴相对于车厢,其初速度为零,在竖直方向上运动情况相同.落到车厢地板上所用的时间相同在水平方向上油滴相对于车的加速度方向向左,所以在水平方向上油滴相对于车的位移方向向左,位移大小false,所以三滴油依次落在同一位置上;
A.不符合题意,错误;
B.正确;
C.不符合题意,错误;
D.不符合题意,错误.
3.C
【解析】A.物体的惯性大小只由质量决定,与物体的速度大小无关,故A错误;
B.一切物体都具有惯性,不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态,故B错误;
C.超载车质量大,保持原来运动状态的本领强,惯性大,故C正确;
D.人向上跳起后,人在水平方向不受外力作用,由于惯性,人在水平方向的速度不变,与车速相同,因此仍落在车厢内原处,故D错误。
故选C。
4.B
【解析】伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展,ACD错误,B正确。
故选B。
5.A
【解析】斜面的粗糙程度越低,小球上升的高度越接近原来的高度,可以得到的最直接的结论是:如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置。
故选A。
6.B
【解析】小球仅竖直方向受力,水平方向上并未受到力的作用,由于惯性,水平方向运动状态不发生改变,故小球做竖直向下的直线运动,小球在碰到斜面前的运动轨迹是竖直的直线。所以B正确;ACD错误;
故选B。
7.D
【解析】A、B一起沿水平面向右匀速运动,此时A由于惯性保持匀速直线运动,如果B对A有摩擦力,则A在水平方向上不能受平衡力作用,故不能做匀速直线运动,因此此时B对A不存在摩擦力。故D正确,ABC错误。
故选D。
8.B
【分析】
分析小球的受力情况,根据牛顿第一定律分析小球在水平方向和竖直方向的运动状态,确定它的运动轨迹。
【解析】楔形物体释放前,小球受到重力和支持力,两力平衡;楔形物体释放后,由于小球是光滑的,则小球水平方向不受力,根据牛顿第一定律知道,小球在水平方向的状态不改变,即仍保持静止状态,水平方向不发生位移,而竖直方向楔形物体的支持力将小于小球的重力,小球将沿竖直方向做加速运动,所以其运动轨迹为竖直向下的直线。
故选B。
9.C
【解析】AB.物体运动状态改变时,可能只是速度大小变化,可能只是速度方向变化,也可能两者都变化,故AB错误;
C.物体运动状态改变时,一定是受到力的原因,C正确;
D.力的作用效果由力的大小、方向、作用点三个要素共同决定的,D错误;
故选C。
10.C
【解析】AD.惯性的大小只与物体本身的质量有关,质量大惯性就大,与速度无关,与物体所处空间位置无关,故AD错误;
B.物体在任何情况下均有惯性,与运动状态无关,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态越难改变,则说明物体的惯性一定大,故C正确。
故选C。
11.ABC
【解析】A.列车匀速平稳行驶时,小球和桌面保持相对静止状态,若当列车向前加速时,小球由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以小球会相对桌面向后运动,故A正确;
B.若当列车向右转弯时,小球由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以小球会相对桌面向左运动,故B正确;
C.若当列车向左转弯时,小球由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以小球会相对桌面向右运动,故C正确;
D.若小球仍以原来速度做匀速直线运动,则小球由于惯性仍保持原来的运动状态不变,不会发生相对运动,故D错误。
故选ABC。
12.BC
【解析】水滴下落时,水平方向保持原来的速度,若车匀速运动,车的水平位移与水滴的水平位移相同,则落在B点;若车向左加速运动,则水滴仍保持下落时的水平速度,而车的水平位移增大,故水滴可落在A处;同理,车向右减速运动,水滴也会落在A处。
故选BC。
13.ACD
【解析】A.做自由落体运动的速度越来越大,运动状态发生了变化。A正确;
B.做匀速直线运动速度不变,运动状态不变。B错误;
C.汽车在转弯时速度方向发生了变化,运动状态发生了变化。C正确;
D.铅球被抛出以后速度发生了变化,运动状态发生了变化。D正确。
故选ACD。
14.② ①③④
【解析】[1][2]上述只有②是可以实际观察到的,而其他步骤只是在实验事实基础上的合理推论,在实际实验中只能接近,不能实现,故理想化的推论事实是②,推论是①③④。
15.原来的高度 相同 永远运动下去 不是
【解析】略
16.减速
【解析】由图可知,水面的右端升高,且车向右运动,说明火车正在减速,由于惯性液体要保持原有的运动状态而出现如图所示状态。
17.匀速直线运动 静止 惯性 固有
【解析】略
18.见解析
【解析】当汽车启动时,车加速前进,金属块由于惯性要保持原有静止状态,故相对车向后运动,使绿灯电路接通,绿灯亮;当汽车急刹车时,金属块由于惯性要保持原有运动状态,故相对车向前运动,使红灯电路接通,红灯亮。
19.见解析
【解析】物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力才迫使其状态改变,总保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性。一切物体都有惯性,无论运动与否,无论什么运动状态都有惯性,质量是衡量惯性大小的量度。例如你座在匀速运动的汽车里面,当汽车突然刹车时,你将会向前倾倒。
20.见解析
【解析】现象:小铁球相对瓶是向后运动的,如图1所示;而泡沫塑料球相对瓶是向前运动的,如图2所示。
原因:由于惯性的大小与质量有关,铁球质量大于同体积水的质量,泡沫塑料球的质量小于同体积水的质量,所以铁球的惯性大于同体积水的惯性,泡沫塑料球的惯性小于同体积水的惯性。当瓶突然向前运动时,铁球保持原来静止状态的能力大于同体积水保持原来静止状态的能力,所以铁球相对于水向后移动;同体积的水保持原来静止状态的能力大于泡沫塑料球保持原来静止状态的能力,所以泡沫塑料球相对于水向前移动,因此出现如图1、2所示的现象。
21.见解析
【解析】塑料板受到小木棒的击打,外力迫使它改变原来的静止状态,因此会飞出。由于惯性,塑料板被击出后,鸡蛋的状态来不及改变,稳稳地落入杯中。