4.1 牛顿第一定律
一、单选题
1.根据牛顿第一定律可知( )
A.力停止作用后,运动的物体就会慢慢停下来
B.物体处于平衡状态时,它才显示出惯性
C.速度大的物体不容易停下,所以惯性与物体的速度有关
D.物体运动状态改变时必定受到外力的作用
2.质量相同的甲、乙两物体,甲物体静止在地面上,乙物体以3m/s的速度运动,则( )
A.甲比乙的惯性小 B.甲比乙的惯性大
C.甲和乙的惯性一样大 D.无法判定哪个物体惯性大
3.沿平直公路向前行驶的公交车,突然紧急刹车,由于惯性,车上手拉扶手面朝行车方向站立的乘客会( )
A.向前倾 B.向后仰 C.向左倒 D.向右倒
4.以下说法不符合物理学史的是( )
A.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,物体就要静止在某一个地方
B.伽利略通过理想实验得出结论:力不是维持物体运动的原因
C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物,可直接用实验验证
5.下列因素与物体的惯性有关的是( )
A.质量 B.速度 C.加速度 D.所处位置
6.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.开车系安全带可防止由于人的惯性而造成的伤害
B.子弹飞出枪膛后,因惯性受到向前的力而继续飞行
C.飞机起飞时飞得越来越快,说明它的惯性越来越大
D.物体在粗糙水平面上比在光滑水平面上难推动,说明物体在粗糙水平面上惯性大
7.爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力比作侦探小说中警员破案。牛顿第一定律就是科学家集体智慧的成果,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因
B.物体速度越大惯性越大
C.物体的质量是惯性的唯一量度
D.给物体施加外力能改变物体的惯性
8.下面说法正确的是( )
A.物体的运动状态没有发生改变,说明物体不受到力的作用
B.重心的位置不一定在物体上,但形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体上
C.同一物体从地球移到月球其重力大小不变
D.一个力必定联系着两个物体,其中任意一个物体既是受力物体,又是施力物体
9.牛顿是物理学史上最伟大的科学家,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上”。牛顿所说的巨人是指( )
A.楞次 B.法拉第 C.爱因斯坦 D.伽利略
10.如图所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下面判断正确的是( )
A.在地面运动时的惯性较大 B.在月面运动时的惯性较大
C.速度大的时候惯性大 D.在地面和月面上运动时的惯性一样大
11.下列说法中正确的是( )
A.亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因
B.伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的,并用实验直接进行了验证。
C.伽利略在亚里士多德、笛卡儿等科学家关于力与运动关系研究的基础上,运用理想实验和归谬法得出了惯性定律
D.牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律
二、多选题
12.关于力和运动的认识,下列说法正确的是( )
A.力不是维持物体运动的原因
B.必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方
C.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
D.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同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向
13.轮胎相同的汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,下面关于汽车质量、速度、惯性和急刹车后滑行的距离的讨论,正确的判断是( )
A.汽车质量相同,速度越大,惯性越大,急刹车后滑行的距离越远
B.汽车质量相同,惯性相同,速度越大,急刹车后滑行的距离越远
C.汽车速度相同,质量越大,惯性越大,急刹车后滑行的距离越远
D.汽车速度相同,质量越大,惯性越大,急刹车后滑行的距离相同
14.关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是( )
A.在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大
B.伽利略运用理想斜面实验的方法,得出“力不是维持物体运动状态的原因”
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
15.在水平的路面上为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,则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.小车可能突然向右减速运 D.小车可能突然向左减速运动
三、实验题
16.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________。
17.理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。
②如图为两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________(填写序号即可)。
(2)在上述的设想实验步骤中,有的属于可靠的实验事实,有的则是理想化的推论,请问步骤②属于________________。
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参考答案
1.D
【详解】
A.根据牛顿第一定律可知,力停止作用后,运动的物体将会保持原来的运动状态继续运动下去,故A错误;
BC.质量是物体惯性大小的唯一量度,所以惯性与物体是否处于平衡状态,运动速度的大小均无关,故BC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,所以物体运动状态改变时,必定受到外力的作用,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】
质量是物体惯性大小的唯一量度,由于甲、乙两物体质量相同,所以惯性大小一样。
故选C。
【点睛】
3.A
【详解】
刹车前,乘客与汽车以共同的速度向前行驶,刹车时,乘客脚随车要停下,而身体由于惯性还要保持原来的运动状态继续向前运动,因此乘客会向前倾。
故选A。
4.D
【详解】
A.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,物体就要静止在某一个地方,符合物理学史,故A错误;
B.伽利略根据理想实验推论出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去,说明力不是维持物体运动的原因。符合物理学史,故B错误;
C.笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将以同一速度沿同一直线运动,不停下来也不偏离原来的方向,符合物理学史,故C错误;
D.牛顿提出:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,这是逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能直接用实验验证。不符合物理学史,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】
质量是决定惯性大小的唯一量度,故选A。
6.A
【详解】
A.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害,故A正确;
B.子弹飞出枪膛后,因惯性向前运动,但不是受到力而继续飞行,故B错误;
C.惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度无关,故C错误;
D.惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与受力情况无关,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】
A.牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律,说明力不是维持物体运动状态的原因。故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与物体运动的速度无关,故B错误;
C.惯性与物体外部因素无关,质量是惯性的唯一量度,故C正确;
D.惯性只与质量有关,与其他任何因素无关,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】
A.物体的运动状态没有发生改变,说明物体所受合力为零,并不代表不受到力的作用,例如静止在水平桌面上的物体,受自身重力和桌面的支持力作用,其合力为零,运动状态不变。故A错误;
B.重心的位置不一定在物体上,形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体的几何中心处,也不一定在物体上,如足球。故B错误;
C.同一物体从地球移到月球其质量不变,因为地球和月球表面的重力加速度不同,所以重力大小会发生变化。故C错误;
D.根据力的相互性,可知一个力必定联系着两个物体,其中任意一个物体既是受力物体,又是施力物体。故D正确。
故选D。
9.D
【详解】
牛顿是物理学史上最伟大的科学家,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上。”在物理学史上,通过总结前人的研究成果,分析推理得出牛顿第一定律,牛顿所说的巨人是指伽利略和笛卡尔。
故选D。
【点睛】
10.D
【详解】
惯性的大小与物体的质量有关,与物体的运动的状态无关,所以当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时质量不变,所以惯性一样大。
故选D。
11.C
【详解】
A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,故A错误;
B.伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的,用实验和逻辑推理相结合的方法进行了验证,故B错误;
C.伽利略在亚里士多德、笛卡儿等科学家关于力与运动关系研究的基础上,运用理想实验和归谬法得出了惯性定律,故C正确;
D.牛顿第一定律不能够通过实验验证,并不是一条实验定律,故D错误。
故选C。
12.ACD
【详解】
A.力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态改变的原因,选项A正确;
B.物体的运动不需要力来维持,物体不受力时可以处于静止或者匀速直线运动状态,选项B错误;
C.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,选项C正确;
D.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同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向,选项D正确。
故选ACD。
13.BD
【详解】
质量是惯性的唯一量度,质量大惯性大。根据公式
可得
运动学公式
可知,速度越大,急刹车后滑行的距离越远;速度相同,滑行距离相同。故AC错误,BD正确。
故选BD。
14.BD
【详解】
A.惯性只与物体的质量有关,质量越大惯性越大,则在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性小,选项A错误;
B.伽利略运用理想斜面实验的方法,得出“力不是维持物体运动状态的原因”,选项B正确;
C.物体受外力作用运动状态发生变化时,因质量不变,则物体仍有惯性,选项C错误;
D.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,选项D正确。
故选BD。
15.BC
【详解】
A.若小车匀速向左运动,则水也匀速运动,速度相等,不会从碗中的水洒出,故A错误;
B.小车突然向左加速,由于惯性,水还没有来得及加速,所以小车向左的速度大于水向左的速度,水将向右洒出,故B正确;
C.小车突然向右减速,由于惯性,水还没有来得及减速,所以小车向右的速度小于水向右的速度,水将向右洒出,故C正确;
D.小车突然向左减速,由于惯性,水还没有来得及减速,所以小车向左的速度小于水向左的速度,水应向左洒出,故D错误。
故选BC。
16.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。
17.②③①④ 可靠的实验事实
【详解】
(1)[1]本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法,即在实验事实的基础上,经过合理的推理、想象,获取结论,正确的排列顺序是②③①④。
(2)[2]针对题目所述的实验步骤,步骤②属于可靠的实验事实。答案第1页,共2页
答案第1页,共2页