4 运动与力
第1课时 牛顿第一定律
知识点 1 牛顿第一定律
1.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,请回答:
(1)让小车从斜面上滑下后在水平面上运动,是为了使小车在竖直方向上受到的 力和 力的作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的阻力。
(2)每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时
。
(3)分别选择光滑木板、棉布、毛巾铺在斜面底端的水平面上,发现从斜面相同高度处由静止运动下来的小车在不同水平面上运动时速度都在减小,且水平面越光滑,速度减小得越 ,运动的距离越 。
(4)请大胆猜想:在水平面上运动的小车若不受阻力,会 。
2.牛顿第一定律:一切物体在 作用时,它们的运动状态保持不变,包括保持 或保持 状态。
3.伽利略、牛顿、笛卡尔都为牛顿第一定律的发现做出了贡献,按做出贡献的时间先后,他们的排列顺序是( )
A.伽利略、笛卡尔、牛顿
B.笛卡尔、伽利略、牛顿
C.牛顿、笛卡尔、伽利略
D.笛卡尔、牛顿、伽利略
4.下列有关牛顿第一定律的叙述中正确的是( )
A.牛顿第一定律是直接由实验得出的
B.牛顿第一定律是没有事实依据凭空想象的
C.牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出来的一条重要的运动定律
D.牛顿第一定律只适用于运动的物体
知识点 2 牛顿第一定律的理解
5.正在加速出站的火车,如果其受到的外力都消失了,则火车将( )
A.继续加速 B.逐渐减速
C.保持静止状态 D.做匀速直线运动
6.如图所示,a点到b点是小球被抛出后在空中的运动轨迹,小球在b点的速度为v。如果小球在b点受到的所有力突然都消失了,则小球将沿以下哪条轨迹运动( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.根据实验事实和一定的理论推理揭示自然规律,是研究科学的重要方法。如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车:①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实①④⑤,推论②③ B.事实①④⑤,推论③②
C.事实①②③,推论④⑤ D.事实①③②,推论⑤④
8.在研究牛顿第一定律的实验中,同学们得到如下结论,其中错误的是( )
A.控制小车从斜面同一高度滑下,是为了让小车滑到水平面时的速度相等
B.小车到达水平面后继续向前运动
C.实验中主要运用了控制变量法和理想实验法
D.实验表明,力是使物体运动的原因
9.在匀速直线行驶的汽车里,某乘客头顶正上方的车厢顶部有一水滴正要下落,该水滴会落在(不计空气阻力)( )
A.该乘客的头上
B.该乘客的前面
C.该乘客的后面
D.以上三种情况都有可能
10.一运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三包相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平,那么,在地面上看,图中能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是( )
A.①⑥ B.②⑤
C.③④ D.①④
11.根据牛顿第一定律可知( )
A.物体运动状态改变时,一定受到外力的作用
B.物体若不受外力的作用,一定处于静止状态
C.运动的物体若去掉外力作用,物体一定慢慢停下来
D.物体的运动是依靠力来维持的
12.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计空气阻力,小球可在A、B两点间来回摆动。小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将( )
A.在B点保持静止 B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动 D.沿BD方向运动
13.如图所示,飞船关闭发动机后,从椭圆轨道上离地球较近的P点向离地球较远的Q点运动。如果飞船到达Q点时所受外力全部消失,那么它将( )
A.落回地面 B.飞向太阳 C.绕地球运行 D.做匀速直线运动
14.伽利略的理想实验将可靠的事实和理论结合起来,如图所示是伽利略的理想实验,让小球从斜面AO上某处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB。有关他的理想实验的内容如下:
(1)减小第二个斜面OB的倾角,小球在这个斜面上仍能到达原来的高度,但这时它要运动得远些。
(2)两个对接的斜面中,使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,小球将上升到释放的高度。
(4)继续减小斜面OB的倾角,小球到达同一高度时就会离得更远,最后使斜面OB处于水平位置,小球沿水平面做匀速直线运动。
则下面的判断和排列次序正确是( )
A.事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)
B.事实(2)→推论(1)→推论(3)→推论(4)
C.事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D.事实(2)→事实(1)→推论(4)→推论(3)
15.如图所示,一个杂技演员骑着一辆独轮车先沿粗糙水平面以v1的速度做匀速直线运动,后运动到一光滑水平冰面上,仍沿原方向做匀速运动,速度为v2,比较v1和v2的大小,则v1 (填“大于”“等于”或“小于”)v2。
16.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序: 。(用字母表示)
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足 。
1.(1)重 支持
(2)具有相同的速度
(3)慢 远
(4)一直做匀速直线运动
2.没有受到外力 静止 匀速直线运动
3.A
4.C [解析] 牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的,不能用实验直接验证,但经受住了实践的检验,是公认的力学基本定律之一。
5.D 6.B
7.B 8.D
9.A 10.A
11.A [解析] 力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动状态改变时,一定受到外力的作用;物体若不受外力的作用,可能静止也可能做匀速直线运动,所以力不是维持物体运动的原因。
12.B [解析] 小球由静止被释放,不计空气阻力,它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,小球速度为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用而竖直下落。所以,小球将沿BE方向运动。
13.D [解析] 飞船到达Q点时所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,当一切外力都消失时,将保持原来的运动状态不变,所以飞船将做匀速直线运动。
14.C [解析] 在现实生活中我们看到,如果小球从一侧滚下,一定会滚到另一侧,故(2)是事实;由事实(2)可推断出:如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,即推论(3);进一步假设,若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,即得出推论(1);继续减小斜面倾角,最后使它处于水平位置,小球将沿水平面做匀速直线运动,即推论(4)。
15.等于
[解析] 因杂技演员由粗糙的水平面移到光滑的水平冰面时,摩擦力变为零,所以小车在水平方向不再受力,小车将做匀速直线运动,速度保持不变。
16.(1)CAB
(2)没有涉及静止物体的运动规律
[解析] (1)首先研究有空气阻力的情形,然后据此推断没有空气阻力的情形,最后利用斜面对既无空气阻力也无摩擦阻力的情况进行科学推理即可。
(2)笛卡尔的观点只是描述了运动物体在不受外力作用时的情形,而牛顿则对运动物体和静止物体进行了全面的分析,从而得到了牛顿第一定律。