2021-2022学年度高中物理必修一第四章
第1节牛顿第一定律测试卷
一、单选题
1.某同学根据如图所示的情况作出如下的判断,正确的是( )
A.汽车处于减速运动状态或紧急刹车状态
B.汽车处于加速运动状态或紧急启动状态
C.乘客以自己为参考系可见其他乘客如此倾斜
D.利用惯性分析如此倾斜时可把乘客视为质点
2.打鸡蛋是日常生活中常见的现象。大部分人打鸡蛋时总是用鸡蛋与较硬物体的一条棱相碰,将鸡蛋打碎,高级师打鸡蛋时通常用一只手握住一个鸡蛋,然后去打击另一个鸡蛋,在打击力不是太大的情况下刚好使鸡蛋被打碎。若两鸡蛋的抗破强度是相同的,那么出现的现象应该是( )
A.主动打击的鸡蛋破了 B.被打击的鸡蛋破了
C.两个鸡蛋同时破了 D.鸡蛋被打破是随机的
3.下列选项是四位同学根据图中驾驶员和乘客的身体姿势,分别对向前运动的汽车运动情况作出的判断,其中正确的是( )
A.汽车一定做匀加速直线运动 B.汽车一定做匀速直线运动
C.汽车可能是突然加速 D.汽车可能是突然减速
4.下列说法正确的是( )
A.用质点来代替有质量的物体是采用了等效替换的思想
B.千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
C.是加速度的比值法定义式
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析得出的结论,不可能用实验直接验证
5.如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在劈形物体上表面上放一光滑小球m,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.无规则直线 D.抛物线
6.下列用于防止因惯性造成事故的交通规则是( )
A.桥梁设有限重标志 B.车辆靠右行驶
C.严谨超速超载 D.红灯停、绿灯行
7.一天下着倾盆大雨,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( )
A. B.
C. D.
8.关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A.静止的物体不易被推动,说明物体在静止时的惯性比在运动时的惯性大
B.短跑运动员最后冲刺时,速度很大,很难停下来,说明速度越大,惯性越大
C.战斗机战斗前抛掉副油箱,惯性减小
D.物体在完全失重状态下没有惯性
9.水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管,液体中有一气泡,水平静止时,气泡位于玻璃管中央,如图所示。一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪,一个沿车头方向,一个垂直于车头方向。某时刻,气泡位置如图2所示,则此时关于火车运动的说法可能正确的是( )
A.加速行驶,且向左转弯
B.加速行驶,且向右转弯
C.减速行驶,且向左转弯
D.减速行驶,且向右转弯
10.物理学的发展推动了社会的进步。下列关于物理学上一些事件和科学方法的说法不正确的是( )
A.伽利略用自己设计的理想斜面实验,推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误结论,伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来,伽利略和笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了较大的贡献
B.在推导匀变速直线运动位移公式时,整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
C.根据速度定义式,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
二、实验题
11.理想实验有时更能反映自然规律,伽利略设想一个理想实验,其中有一个实验是事实,其余是推论:
a.减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到原来的高度
b.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
c.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度
d.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它水平小球要沿着水平面持续做匀速运动
(1)请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列________。(只填序号)
(2)上述设想步骤中,属于推论的是___________________________________________________。
12.如图所示,在做推导牛顿第一定律的实验时,实验前具备三个相同的条件是:相同的小车,相同的斜面,从相同的________自由释放小车,其目的是小车滑到水平面时________;不同的条件是水平面的________,这一研究方法叫________。
三、解答题
13.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。
14.回答下列问题。
(1)飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时竖直向下投下炸弹,能击中目标吗?为什么?
(2)地球由西向东自转,你向上跳起来以后,为什么还落在原地,而不落到原地的西边?
(3)我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带。为什么要有这样的规定?
(4)一位同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,否则它不可能向上运动。这个结论错在哪里?
15.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。
四、填空题
16.亚里士多德认为:必须______,物体才能运动;没有力的作用,物体就要______。
17.牛顿第一定律表明,力是物体_________发生变化的原因;静止物体的惯性表现为______________。
18.一切物体总保持______状态或____状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律,牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,__________(“能”或“不能”)用实验直接验证.
19.向右做匀速直线运动的小车上水平放置一密封的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子向 (填“左”或“右”)运动.
20.牛顿第一定律告诉我们,一切物体总保持________或________状态,直到有外力迫使它们改变这种状态为止。
21.牛顿力学的局限性表现在________、________和________都是绝对的,与物体的运动状态无关.
试卷第1页,共3页
参考答案
1.A
【详解】
AB.由题图可知,乘客和司机由于惯性身体向汽车运动方向倾倒,说明汽车处于减速运动状态或紧急刹车状态,故A正确,B错误;
C.乘客以自己为参考系时,则他观察到其他乘客的倾斜程度不如题图中的倾斜程度,故C错误;
D.利用惯性分析如此倾斜时,乘客身体各部分的运动差异不可忽略,所以不能把乘客视为质点,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】
两枚鸡蛋撞击时,蛋壳之间存在一对相互作用力,被打击的鸡蛋蛋壳所受撞击力大于抗破强度则被打碎。主动打击的鸡蛋蛋壳在撞击时除了受撞击力外,还要受到本身蛋清(由于惯性)给的一个与撞击力方向相反的力,所以当其合力达到抗破强度时,蛋壳才会破。故在打击力不是太大的情况下,主动打击的鸡蛋不容易破,被打击的鸡蛋破了。
故选B。
3.D
【详解】
由题图中乘客的身体姿势(向前倾倒)可知,汽车可能是突然减速,这是因为当汽车突然减速时,乘客的下半身随车突然减速,而上半身由于惯性还要以原来的速度前进,所以表现为向前倾倒,故选D。
4.D
【详解】
A.用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法,故A错误;
B.千克、秒、米是国际单位制中力学的三个基本单位,牛顿是导出单位,故B错误;
C.公式是牛顿第二定律的表达式,表示物体的加速度跟物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比,不是加速度的定义式,故C错误;
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析得出的结论,由于不存在不受力的物体,可知牛顿第一定律不可能用实验直接验证,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】
由于劈形物体M各面均光滑,所以小球m在水平方向上不受力的作用,故小球m在水平方向上将保持“静止”状态;小球m在竖直方向上受到重力及物体M的支持力作用,当劈形物体从静止开始释放后,小球在碰到斜面前在竖直方向的运动状态也发生改变,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.C
【详解】
A.桥梁设有限重标示牌,是防止车辆对桥梁的压力过大,对桥梁造成损坏,与惯性无关,故A错误;
B.车辆靠右行驶,与惯性无关,故B错误;
C.严禁超速超载,超载时,车辆的惯性增大,当车辆超速超载时,车辆很难停下来,容易造成交通事故,故C正确;
D.红灯停,绿灯行,是交通规则,与惯性无关,故D错误;
故选C。
7.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.C
【详解】
A.物体的惯性大小仅取决于物体的质量,与静止还是运动.速度大小无关,故A错误;
B.物体的惯性大小仅取决于物体的质量,与静止还是运动.速度大小无关,故B错误;
C.抛掉副油箱减小质量可以减小惯性,故C正确;
D.一切物体在任何情况下都有惯性,惯性是物体本身的一种基本性质,故D错误;
故选C。
9.B
【详解】
CD.由题意可知,水平静止或匀速直线运动时,气泡位于玻璃管中央,由图2可以看出:沿车头方向的气泡向车头方向移动,当火车加速时,气泡和液体由于惯性不会随火车立即加速,还会以原来的速度运动,相对火车向后运动,因为气泡密度小于液体密度,所以气泡在液体作用下就向前运动,故CD错误;
AB.垂直于车头方向的装置中气泡处于右端,因原来火车做直线远动,气泡位于中心位置,当火车向右转弯时,气泡和液体由于惯性不会立即随火车右转,还会沿直线运动,所以气泡和液体就相对火车向左运动,因为气泡密度小于液体密度,所以气泡在液体的作用下相对中心位置向右运动;所以此时刻火车应是加速运动且向右转弯,故A错误,B正确。
故选B。
10.D
【详解】
A.伽利略用自己设计的理想斜面实验,推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误结论,伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来,伽利略和笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了较大的贡献,故A正确;
B.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加这里采用了微元法,故B正确;
C.根据速度定义式
当非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故C正确;
D.用质点来代替物体的方法是理想模型的思想方法 ,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
11.bcad acd
【详解】
(1)[1]伽利略设计了一个理想实验的步骤是:先在两个对接的斜面上,让静止的小球沿左边的斜面滚下,小球将滚上右边的斜面;如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度;接着减小右边斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;继续减小右边斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面作匀速直线运动,所以正确的顺序排列bcad;
(2)[2]关于理想实验的描述中,有的属于可靠的事实,有的是理想化的推论.则b是事实,acd是推论;c中不可能没有摩擦;a有摩擦是不可能达到原来高度的;d有摩擦即使水平也不可能匀速运动。
12.高度 速度相同 粗糙程度 控制变量法和实验推理法
【详解】
[1]为了探究阻力对运动的影响,需要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同,只有小车从斜面的同一高度自由释放滑到不同材料的水平面时,小车的运动速度相同,因此需要使小车从斜面的同一高度滑下。
[2] 小车从斜面的同一高度自由释放滑到不同材料的水平面时,其目的就是保证小车滑到底端时具有的运动速度相同。
[3]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,所以水平表面铺设不同材料,目的是让小车受到的阻力不同。
[4] 由实验知小车在毛巾表面上运动的距离最短,原因是受到的摩擦力最大,根据实验事实可以推理得出小车在水平面上不受力时将做匀速直线运动,此研究过程中采用了控制变量法和实验推理的方法。
13.见解析
【详解】
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。
14.(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)见解析
【详解】
(1)如果发现目标在飞机的正下方,竖直向下投下炸弹,不能击中目标;这是炸弹在竖直方向上做匀变速直线运动,由于惯性,炸弹在水平方向上有初速度,会在水平方向上做匀速直线运动,所以炸弹将落在目标的正前方。
(2)由于惯性,跳起来之后人依然要保持原来的运动状态,在相同的时间内,人转过的距离与地面转过的距离相等,所以总是落在原处。
(3)任何物体都有惯性,惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,汽车高速行驶时,里面的人和车一样速度都很大,一旦出现危险情况,紧急刹车时,车在摩擦力的作用下减速停住,而人由于惯性继续向前运动,人很可能离开座位撞在车窗玻璃上,造成严重的伤害,而安全带可以起到很好的缓冲和束缚作用,可以减小对人的伤害。
(4) 向上抛出的物体,由于惯性,在空中继续向上运动,不需要继续受向上的作用力。
15.见解析
【详解】
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。
16.有力作用在物体上 静止在某个地方
【详解】
略
17.运动状态 保持原来的静止状态
【详解】
[1][2]牛顿第一定律表明,没有受到力的作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态,直到有力的作用才改变这种状态。因此,力是物体运动发生改变的原因。静止物体的惯性表现为保持原来的静止状态。
18.匀速直线运动 静止 不能
【详解】
牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止,牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,所以不能用实验直接验证
19.左
【详解】
[1]从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水,显然水的质量远大于气泡的质量,故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止时,水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势,于是水由于惯性继续向前运动,水将挤压气泡,使气泡相对于瓶子向左运动.
20.静止 匀速直线
【详解】
[1][2]牛顿第一定律告诉我们,一切物体总保持静止或匀速直线运动,直到有外力迫使它们改变这种状态为止。
21.时间 空间 质量
【详解】
[1][2][3].牛顿力学的局限性表现在时间、空间和质量都是绝对的,与物体的运动状态无关.答案第1页,共2页
答案第1页,共2页