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4.1牛顿第一定律 同步练习
一、单选题
1．（2021·四川省仁寿第二中学高 ( http: / / www.21cnjy.com )一月考）火车在长直水平轨道上匀速行驶，坐在门窗密闭的车厢内的乘客将手中的苹果相对车竖直上抛，手保持在抛出位置，当苹果（相对车）落下来时（ ）21教育网
A．落在手的前方 B．落在手里 C．落在手的后 D．落在手的侧边
2．（2021·上海市复 ( http: / / www.21cnjy.com )兴高级中学高三期中）如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两小球放在车厢内光滑桌面上，两球相距s与车一起做匀速直线运动。如果突然刹车，在两球均未离开桌面的情况下，两球的间距（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．逐渐增大 B．保持不变 C．逐渐减小 D．无法确定
3．（2020·浙江·杭州之江高级中学高一期末）关于物体的惯性，正确的说法是（ ）
A．同一物体在地球表面和在月球表面惯性不一样大
B．汽车行驶得快，刹住它困难，所以速度大的物体惯性大
C．由于绕地球运行的宇宙飞船内的物体处于完全失重状态，因此飞船内的物体不存在惯性
D．运动状态越难改变的物体惯性越大
4．（2021·甘肃·舟曲县第一 ( http: / / www.21cnjy.com )中学高三月考）冰壶在冰面运动时可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，这种抵抗运动状态变化的“本领”，我们称之为“惯性”，则冰壶惯性的大小取决于（ ）
A．冰壶受到的推力 B．冰壶的速度
C．冰壶的质量 D．冰壶受到的阻力
5．（2021·湖南武冈·高三月考）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图实验：如果没有摩擦，一个钢珠从斜面的某一高度静止滚下，那么它必定到达另一斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。如果斜面变成水平面，则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去。伽利略设计这个实验的直接目的是为了说明：（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．物体运动需要力来维持 B．如果没有摩擦，小球的机械能守恒
C．没有力的作用，物体就不能运动 D．如果没有摩擦，小球可以运动到同一高度
6．（2021·江苏·沭阳县潼阳 ( http: / / www.21cnjy.com )中学高二月考）在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起。另外，谷有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是（ ）21cnjy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．小石子质量小，飞得最远
B．草屑和瘪粒质量小，飞得最远
C．草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近
D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
7．（2021·全国·高一课时 ( http: / / www.21cnjy.com )练习）一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中（箭头表示列车进站的方向），他发现水面的形状如选项图中的（ ）www.21-cn-jy.com
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
8．（2020·北京·中国农业大学附属中学高一期末）关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（ ）
A．伽利略理想实验是假想的，是没有科学依据的
B．伽利略理想实验是在可靠的事实基础上进行的抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法【来源：21·世纪·教育·网】
C．伽利略的理想实验支持了亚里士多德的观点
D．现在，伽利略的斜面实验已不再是理想实验，是可以做出的实验了
9．（2020·陕西·西北工业大学附属中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高一月考）图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，对于此过程的分析，以下说法不正确的是（ ）www-2-1-cnjy-com
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A．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论
B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论
C．运用甲图的实验，可“清除”重力的作用，使实验现象更明显
D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
二、多选题
10．（2021·吉林·东北师大附中高一期中）下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．伽利略用理想实验说明维持物体的运动并不需要力
C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
11．（2021·全国·高三专题练习 ( http: / / www.21cnjy.com )）17世纪，意大利物理学家伽利略根据斜面实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是由于受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是（ ）21·世纪*教育网
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A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的
B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律
C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
12．（2021·吉林·东北师大附中高一期中）关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律可用实验来验证
B．不受外力作用时，物体运动体运动状态保持不变是由于惯性
C．物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性
D．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因
13．（2021·江西·高三月考）伽 ( http: / / www.21cnjy.com )利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
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A．伽利略通过图甲的实验对自由落体运动的研究后，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图乙两个斜面对接，小球从一个 ( http: / / www.21cnjy.com )斜面释放后会滚到另一个斜面上，伽利略认为如果没有摩擦等阻力情况下，小球将会达到与释放点等高位置，在实际中这个现象也完全可以实现21·cn·jy·com
D．图乙的实验为“理想实验”，伽利略通过逻辑推理得出运动的物体在不受任何外力作用下将永远运动下去，做匀速运动2·1·c·n·j·y
三、解答题
14．（2021·全国·高一课时练习）请根据下图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。
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15．（2020·全国·高一课时练习）有一仪器中电路如图所示，其中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？
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16．（2020·全国·高一 ( http: / / www.21cnjy.com )课时练习）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。
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4.1牛顿第一定律 同步练习
一、单选题
1．（2021·四川省仁寿第二中学高 ( http: / / www.21cnjy.com )一月考）火车在长直水平轨道上匀速行驶，坐在门窗密闭的车厢内的乘客将手中的苹果相对车竖直上抛，手保持在抛出位置，当苹果（相对车）落下来时（ ）【版权所有：21教育】
A．落在手的前方 B．落在手里 C．落在手的后 D．落在手的侧边
【答案】B
【详解】
火车在水平轨道上匀速行驶，人、 ( http: / / www.21cnjy.com )车、苹果等都做匀速直线运动，火车和人水平方向的分速度相等，即相对静止，苹果竖直上抛后，水平方向分速度不变，竖直方向做上抛运动，即苹果相对与车做竖直上抛运动，故苹果一定掉在手中，选项B正确；ACD错误；21·世纪*教育网
故选B。
2．（2021·上海市复兴高级中学高三期中） ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两小球放在车厢内光滑桌面上，两球相距s与车一起做匀速直线运动。如果突然刹车，在两球均未离开桌面的情况下，两球的间距（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．逐渐增大 B．保持不变 C．逐渐减小 D．无法确定
【答案】B
【详解】
车厢做匀速直线运动，桌面上的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )A和B也一起做匀速直线运动。当车突然停止时，由于惯性，物体A和B仍会保持原来的运动状态不变，因此，在两球还没有离开桌面前，它们的距离将保持不变。
故选B。
3．（2020·浙江·杭州之江高级中学高一期末）关于物体的惯性，正确的说法是（ ）
A．同一物体在地球表面和在月球表面惯性不一样大
B．汽车行驶得快，刹住它困难，所以速度大的物体惯性大
C．由于绕地球运行的宇宙飞船内的物体处于完全失重状态，因此飞船内的物体不存在惯性
D．运动状态越难改变的物体惯性越大
【答案】D
【详解】
A．物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，所以同一物体在地球表面与在月球表面惯性相等，故A错误；2·1·c·n·j·y
B．物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，与汽车的运动状态及受力情况无关，故B错误；
C．绕地球运行的宇宙飞船内的物体处于完全失重状态，飞船内的物体依然存在惯性，惯性与物体的运动状态及受力情况无关，故C错误；【来源：21·世纪·教育·网】
D．物体的运动状态越难改变说明物体的质量越大，所以物体惯性越大，故D正确。
故选D。
4．（2021·甘肃·舟曲县第一中学高三月考 ( http: / / www.21cnjy.com )）冰壶在冰面运动时可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，这种抵抗运动状态变化的“本领”，我们称之为“惯性”，则冰壶惯性的大小取决于（ ）
A．冰壶受到的推力 B．冰壶的速度
C．冰壶的质量 D．冰壶受到的阻力
【答案】C
【详解】
质量是惯性大小的量度，则冰壶惯性的大小取决于冰壶的质量。
故选C。
5．（2021·湖南武冈·高三月考）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图实验：如果没有摩擦，一个钢珠从斜面的某一高度静止滚下，那么它必定到达另一斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。如果斜面变成水平面，则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去。伽利略设计这个实验的直接目的是为了说明：（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．物体运动需要力来维持 B．如果没有摩擦，小球的机械能守恒
C．没有力的作用，物体就不能运动 D．如果没有摩擦，小球可以运动到同一高度
【答案】D
【详解】
A．该实验中将斜面变成水平面，则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去，说明物体运动不需要力来维持，选项A错误；21世纪教育网版权所有
B．伽利略在该实验中的目的并不是为了说明当没有摩擦力时小球的机械能守恒，选项B错误；
C．该实验说明没有力的作用，物体同样可以保持匀速直线运动，选项C错误；
D．该实验中如果没有摩擦，小球可以运动到同一高度，选项D正确。
故选D。
6．（2021·江苏·沭阳 ( http: / / www.21cnjy.com )县潼阳中学高二月考）在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起。另外，谷有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是（ ）www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．小石子质量小，飞得最远
B．草屑和瘪粒质量小，飞得最远
C．草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近
D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
【答案】D
【详解】
石子、谷粒、草屑和瘪粒飞出时初速 ( http: / / www.21cnjy.com )度基本相同，在飞行中受到空气阻力的作用，由于小石子相对谷粒、草屑和瘪粒的质量较大，速度变化慢，运动时间长，故其飞行最远，而草屑和瘪粒质量小，速度变化快，时间短，故落点近。故ABC错误；D正确。21教育名师原创作品
故选D。
7．（2021·全国·高一课时练习）一 ( http: / / www.21cnjy.com )天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中（箭头表示列车进站的方向），他发现水面的形状如选项图中的（ ）21*cnjy*com
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】C
【详解】
列车进站做减速运动，即速度减小，由于惯性水相对玻璃窗向前运动，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．（2020·北京·中国农业大学附属中学高一期末）关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（ ）
A．伽利略理想实验是假想的，是没有科学依据的
B．伽利略理想实验是在可靠的事实基础上进行的抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法
C．伽利略的理想实验支持了亚里士多德的观点
D．现在，伽利略的斜面实验已不再是理想实验，是可以做出的实验了
【答案】B
【详解】
AB．在伽利略研究力与运动的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系时，是在斜面实验的基础上，成功地设计了理想斜面实验，他以实际的实验为依据，抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律因此，理想实验是实际实验的延伸，而不是实际的实验，是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断，故B正确，A错误；
C．伽利略的理想实验有利地否定了亚里士多德的观点，故C错误；
D．永远也无法将摩擦力完全消除，所以这个实验无法实现，只能是理想实验，故D错误。
故选B。
9．（2020·陕西·西北工业大学附 ( http: / / www.21cnjy.com )属中学高一月考）图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，对于此过程的分析，以下说法不正确的是（ ）21教育网
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论
B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论
C．运用甲图的实验，可“清除”重力的作用，使实验现象更明显
D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
【答案】BCD
【详解】
因为物体下落得太快，伽利 ( http: / / www.21cnjy.com )略无法测量物体自由下落的时间，为了使物体运动速度变慢，伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题。甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显。而之所以采用了不同倾角的斜面，则是观察其规律性，形成外推的实验基础，而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论。21·cn·jy·com
本题选不正确的，故选BCD。
二、多选题
10．（2021·吉林·东北师大附中高一期中）下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．伽利略用理想实验说明维持物体的运动并不需要力
C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
【答案】BCD
【详解】
AB．伽利略根据理想实验作出推 ( http: / / www.21cnjy.com )论，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去，说明了力不是维持物体运动的原因，物体的运动并不需要力来维持，故是伽利略最早提出力不是维持运动的原因。故A错误B正确；21cnjy.com
C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，符合史实。故C正确；
D．笛卡尔研究了力与运动的关系，为牛顿第一定律的建立做出了贡献，故D正确。
故选BCD。
11．（2021·全国·高三专题练 ( http: / / www.21cnjy.com )习）17世纪，意大利物理学家伽利略根据斜面实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是由于受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是（ ）www-2-1-cnjy-com
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A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的
B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律
C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
【答案】BD
【详解】
AB．“伽利略斜面实验”是一理想实验，但是建 ( http: / / www.21cnjy.com )立在真实的实验基础之上，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律，选项B正确，A错误；
C．该实验说明亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的，选项C错误；
D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，选项D正确。
故选BD。
12．（2021·吉林·东北师大附中高一期中）关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律可用实验来验证
B．不受外力作用时，物体运动体运动状态保持不变是由于惯性
C．物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性
D．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因
【答案】BD
【详解】
A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验直接验证，A错误；
B．不受外力作用时，由于物体具有惯性，仍会保持原来的运动状态不变，B正确；
C．一切物体均有惯性，跟物体的运动状态和受不受力无关，C错误；
D．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，不是维持速度的原因，D正确。
故选BD。
13．（2021·江西·高三月考）伽利略对 ( http: / / www.21cnjy.com )“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
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A．伽利略通过图甲的实验对自由落体运动的研究后，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图乙两个斜面对接，小球从一个斜面释放后会 ( http: / / www.21cnjy.com )滚到另一个斜面上，伽利略认为如果没有摩擦等阻力情况下，小球将会达到与释放点等高位置，在实际中这个现象也完全可以实现21*cnjy*com
D．图乙的实验为“理想实验”，伽利略通过逻辑推理得出运动的物体在不受任何外力作用下将永远运动下去，做匀速运动【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】BD
【详解】
AB．伽利略设想物体下落的速度与 ( http: / / www.21cnjy.com )时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明:如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故B正确，A错误；【出处：21教育名师】
C．完全没有摩擦力阻力的斜面不存在，所以在实际中这个现象不可能实现，故C错误；
D．图乙的实验为“理想实验” ( http: / / www.21cnjy.com )，伽利略通过逻辑推理得出运动的物体在不受任何外力作用下将永远运动下去，做匀速运动即物体的运动不需要力来维持，故D正确。
故选BD。
三、解答题
14．（2021·全国·高一课时练习）请根据下图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。
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【答案】见解析
【详解】
第一辆车应该是行驶过程突然刹车的状态，乘客下半身随车要停下，而上半身由于惯性，保持原来的运动状态，故乘客向前倾倒；
第二辆车应该是突然启动加速的状态，乘客下半身随车要加速，而上半身由于惯性，保持原来的静止状态，故乘客向后倾倒。
15．（2020·全国·高一课时练习）有一仪器中电路如图所示，其中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？
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【答案】见解析
【详解】
当汽车启动时，车加速前进，金属 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
16．（2020·全国·高一课 ( http: / / www.21cnjy.com )时练习）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。
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【答案】见解析
【详解】
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。
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原因：由于惯性的大小与质量有关，铁 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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