2019人教版必修第一册第四章1牛顿第一定律分层训练
一、多选题
1.如图所示,列车沿东西方向做直线运动,车里光滑桌面上有一小球,乘客看到小球突然沿桌面向东滚动,则列车可能是( )
A.以很大的速度向西做匀速运动
B.向西做减速运动
C.向西做加速运动
D.向东做减速运动
2.下列说法符合历史事实的是( )
A.爱因斯坦通过“理想试验”推理证实了亚里士多德的观点
B.亚里士多德认为,力是改变物体运动状态的原因
C.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动物体具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
D.笛卡儿指出: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,既不停下来也不偏离原来的方向
3.下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中,正确的是( )
A.用质点来代替实际物体是采用了微元法
B.牛顿根据斜面实验,提出了牛顿第一定律
C.是采用比值法定义的
D.伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
4.关于力和运动状态的改变,下列说法正确的是( )
A.物体加速度为零,则运动状态不变
B.只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化
C.物体运动状态发生改变就一定受到力的作用
D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变
5.关于牛顿第一定律和牛顿第三定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律表明一切物体都具有惯性
B.牛顿第一定律说明必须有力作用在物体上,物体才能保持匀速直线运动
C.作用力和反作用力,可能作用在同一物体上
D.作用力和反作用力的大小一定相等
6.关于力和运动的观点,下列说法正确的是( )
A.木块放在桌面上受到向上的弹力是由于桌面发生微小形变产生的
B.有力作用在物体上,物体就会运动,撤去力,运动就会停止,故力是维持物体运动的原因
C.物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态
D.只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性
7.关于力、力与运动状态的关系,下列说法正确的是( )
A.弹簧产生的弹力大小一定随其长度的增加而增加
B.受摩擦力的物体,一定受到弹力
C.物体所受合力不为零时,运动状态一定发生变化
D.静止或做匀速直线运动的物体,一定不受力的作用
二、单选题
8.关于牛顿第一定律,下列理解不正确的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动
D.奔跑的运动员由于遇到障碍而被绊倒,这是因为运动员具有惯性
9.我国《道路交通安全法》第六十七条规定:高速公路最高时速不得超过120km/h。汽车限速主要原因是速度越大时,汽车( )
A.惯性越大,越不容易停下来 B.刹车距离越大,容易发生交通事故
C.对地面的压强越大,容易压坏路基 D.轮胎与地面间摩擦力越大,容易磨损路面
10.牛顿第一定律揭示了运动状态与所受外力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
11.在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于物理学研究方法的叙述错误的是( )
A.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理想模型法
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法
C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果,能用实验直接验证
D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
12.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:将斜面1与斜面2平滑连接,让小球由斜面1上的O处由静止开始滚下,小球将滚上斜面2.逐渐减小斜面2的倾角,仍使小球从O处由静止滚下。如果没有摩擦,则( )
A.小球在斜面2上能上升的最大高度逐渐降低
B.小球在斜面2上每次都能上升到与O处等高的位置
C.当斜面2最终变为水平面时,小球将处于静止状态
D.当斜面2最终变为水平面时,小球的运动状态将不断改变
13.体育器材室里,篮球静止摆放在如图所示的由细杆组成的水平球架上,则( )
A.球架对篮球的作用力与篮球受到的重力平衡
B.球架对篮球的支持力与篮球对球架的压力相同
C.篮球与球架间没有相对运动,所以篮球一定没有受到摩擦力作用
D.猛地向右推动球架,篮球会相对球架向右滚动
14.歼击机在进入战斗状态时,要丢掉副油箱,这样做的目的是( )
A.减小重力,使运动状态保持稳定
B.增大速度,使运动状态易于改变
C.增大加速度,使运动状态不易改变
D.减小惯性,有利于运动状态的改变
15.对一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )
A.采用了大功率的发动机后,某些赛车(质量不变)的速度能超过老式螺旋桨飞机的速度,这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.车手骑摩托车刹车停止后,车的惯性消失了
16.下列说法正确的是( )
A.加速行驶的汽车比它减速行驶时的惯性小
B.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大
C.已知月球上的重力加速度是地球上的,故一个物体从地球移到月球惯性减小为
D.为了减小机器运转时振动,采用螺钉将其固定在地面上,这是为了增大其惯性
17.通过学习牛顿运动定律、惯性等知识,我们可以知道
A.物体的运动需要力来维持
B.加速度的方向可能与合力的方向相反
C.物体之间的作用力与反作用力,总是同时产生同时消失的
D.惯性的大小由速度的大小决定,速度大的物体,其惯性大
18.下列说法中正确的是( )
A.惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质
B.物体的惯性指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
C.物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态,有惯性;受到外力作用时,不能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此无惯性
D.惯性是物体的属性,与物体的运动状态和是否受力均无关
19.下列说法正确的是:
A.在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等.
B.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力.
C.如果物体要运动一定得需要一个力来维持.
D.速度为零,物体一定处在平衡状态.
20.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.物体质量越大惯性越大 B.物体质量越小惯性越大
C.同一个物体受力越大惯性越大 D.同一个物体受力越小惯性越大
21.在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献.以下选项中符合他们观点的是( )
A.人在沿直线匀速前进的火车车厢内,竖直向上跳起后,将落在原地
B.运动员在跳远时助跑,是为了增大起跳时的惯性
C.速度大的汽车难以停下,这说明速度大的汽车惯性大
D.人在沼泽地行走时容易下陷,是因为人对沼泽地的力大于沼泽地对人的力
22.一辆正在匀速行驶的客车,向左急转弯时,车内乘客相对于车的倾斜方向是( )
A.向左 B.向右 C.向前 D.向后
23.关于力和运动关系的说法中正确的是( )
A.物体所受合力的方向,就是物体的运动方向
B.物体所受合力不为零时,其加速度一定不为零
C.物体所受合力为零时,其速度一定为零
D.物体所受合力变小时,一定做减速运动
三、解答题
24.(1)如图所示,公交车在运行时突然急刹车,车内乘客身体为什么会向前倾倒?
(2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大,所以物体在地球上的惯性比在月球上大”,这种说法对吗?为什么?
25.我们骑自行车时都有这样的体会,当你要自行车匀速行驶的速度大些时,就要用较大的力蹬车,所以说物体所受的合外力越大其运动速度也越大,这种说法对吗?为什么?
26.通过网络图书等收集资料、说说伽利略关于物体运动的实验研究对科学发展和人类进步的重大意义。
四、填空题
27.在直线运动的列车中的水平桌面上,放着一个小球,当乘客看到小球突然向后运动,则列车此时在做_____运动。
28.物体运动状态改变的难易程度与物体_____及物体的_____有关
29.物理学史上,用理想________实验推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是________.
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参考答案:
1.CD
【解析】
【分析】
解决本题要掌握用惯性解释现象的能力,根据惯性并利用相对运动的知识解答。
【详解】
ABCD.当列车加速或减速时,小球由于惯性要保持原来的运动状态,相对于小车发生运动,当乘客看到小球突然沿桌面向东滚动,则可能是列车由向西做匀速运动改做匀加速直线运动,或由向东做匀速运动改做匀减速直线运动。故AB错误,CD正确。
故选CD。
2.CD
【解析】
【详解】
A.伽利略通过“理想实验”推理推翻了亚里士多德的观点,故A错误;
B.亚里士多德认为,力是维持物体运动状态的原因;伽利略认为,力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动物体具有一定速度,如果它不受力,没有加速或减速的原因,它将以这一速度永远运动下去,故C正确;
D.笛卡儿指出: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,既不停下来也不偏离原来的方向,故D正确。
故选CD。
3.CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.用质点来代替实际物体是采用了理想模型法,A错误;
B.在伽利略研究的基础上,牛顿提出了牛顿第一定律,B错误;
C.公式
是采用比值法定义的,C正确;
D.伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律,D正确。
故选CD。
4.ABC
【解析】
【详解】
A.加速度为零,说明物体速度不变,运动状态不变,故A正确;
B.速度是矢量,速度的变化要从大小、方向两方面去考虑,故只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化,故B正确;
CD.物体的运动状态变化,一定有力的作用,物体也一定有加速度,但无法知道加速度是否在改变,故C正确,D错误。
故选ABC。
5.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,物体的运动不需要力来维持,一切物体都具有保持原来运动状态的性质,即惯性,故A正确;
B.根据牛顿第一定律,物体不受力时保持匀速直线运动或静止,故B错误;
CD.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在不同的物体上,故C错误,D正确。
故选AD。
6.AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.木块放在桌面上受到向上的弹力是由于桌面发生微小形变产生的。故A正确;
B.力不是维持物体运动的原因,是物体运动状态改变的原因。故B错误;
C.根据牛顿第一定律,可知物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态。故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,与其运动状态没有关系。故D错误。
故选AC。
7.BC
【解析】
【详解】
A.若弹簧处于压缩状态,则弹簧产生的弹力大小随其长度的增加而减小,A错误;
B.弹力是产生摩擦力的条件之一,则受摩擦力的物体,一定受到弹力,B正确;
C.物体所受合力不为零时,运动状态一定发生变化,C正确;
D.静止或做匀速直线运动的物体,可能不受力的作用或者受合力为零,D错误。
故选BC。
8.C
【解析】
【详解】
AB.牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,选项AB正确;
C.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,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,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于受到摩擦阻力的作用,选项C错误;
D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为运动员具有惯性,选项D正确;
故选C。
9.B
【解析】
【详解】
A.影响惯性的唯一因素是质量,与速度无关,故A错误;
B.刹车过程最大加速度一定,则速度越大刹车距离越大,容易发生交通事故,故B正确;
C.对地面的压强与车的质量和与地接触面积有关,与速度无关,故C错误;
D.轮胎与地面间摩擦力与重力和动摩擦因素有关,与速度无关,故D错误。
故选B。
10.B
【解析】
【详解】
AB.物体只要受到的合力不为零,不论是否是恒力,运动状态就要发生变化,故A项不符合题意,B项符合题意;
C.合力为零时,物体可能处于静止状态也可能做匀速直线运动,故C项不符合题意.
D. 物体的合力方向不一定与运动方向相同,故D项不符合题意;
11.C
【解析】
【详解】
A.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理想模型法,A正确,不符合题意;
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法,B正确,不符合题意;
C.由于使物体不受外力的情况无法实现,故牛顿第一定律不能用实验直接验证,C错误,符合题意;
D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法,D正确,不符合题意。
故选C。
12.B
【解析】
【分析】
【详解】
AB.理想斜面不考虑摩擦,小球从O点的这一高度处具有一定的重力势能,由于机械能守恒,所以它到另一个斜面上时,每次它都能上升到与O点等高的位置处,故B正确,A错误;
CD.当斜面2最终变为水平面时,小球将做匀速直线运动,故CD错误。
故选B。
13.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.篮球静止摆放在如图所示的由细杆组成的水平球架上,处于平衡状态,球架对篮球的作用力与篮球受到的重力平衡,故A正确;
B.球架对篮球的支持力与篮球对球架的压力是相互作用力,施力物体和受力物体不同,故B错误;
C.篮球有向下的运动趋势,与细杆之间存在摩擦力,故C错误;
D.猛地向右推动球架,篮球保持运来状态,篮球会相对球架向左滚动,故D错误。
故选A。
14.D
【解析】
【详解】
歼击机在进入战斗状态时要抛掉副油箱,目的是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性,使自身的运动状态容易改变,以提高歼击机的灵活性。故ABC错误,D正确。
故选D。
点睛:惯性的大小在实际中是经常要遇到的。当我们要求物体的运动状态容易改变时,应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性。相反,当我们要求物体的运动状态不易改变时,应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性。
15.C
【解析】
【详解】
A.赛车的质量不变,则惯性不变,A错误;
B.射出枪膛的子弹在运动过程中由于质量不变,则惯性不变,B错误;
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,则列车的质量发生了变化,则惯性会变化,C正确;
D.摩托车的惯性只与质量有关,与速度大小无关,D错误。
故选C。
16.D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.惯性是物体的特性,与物体运动状态无关,所处空间位置无关,ABC错误;
D.用螺钉将机器固定在地面上使机器和地球成为一个整体,整体质量增加了,惯性增大,减少了机器运转时的振动,故D正确。
故选D。
17.C
【解析】
【详解】
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故A错误;根据牛顿第二定律F=ma,可知加速度的方向与合力的方向相同,故B错误;根据牛顿第三定律,作用力和反作用力总是同时产生,同时消失,故C正确;惯性的大小由质量决定,与速度无关,故D错误;选C.
18.D
【解析】
【详解】
AB、惯性是指物体具有保持原有运动状态的性质,不只是匀速直线运动或静止才有惯性,任何物体任何状态下都有惯性,故A错误,B错误;
C、物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态,有惯性;受到外力作用时,不能保持匀速直线运动状态或静止状态,仍能保持前一时刻状态的性质,仍有惯性,故C错误;
D、惯性是物体的固有属性,与运动状态和是否受力无关,故D正确.
故选D.
19.A
【解析】
【详解】
匀速直线运动速度不变,因此平均速度和瞬时速度相等,A正确;运动的物体受到的摩擦力可能为静摩擦力,B错;物体的运动不需要力来维持,C错;竖直上抛运动的最高点速度为零,但所受合外力不为零,D错;
20.A
【解析】
【详解】
AB.物体惯性大小取决于物体的质量大小,质量越大,惯性越大.故A正确,B错误;
CD.惯性是物体的固有属性,同一个物体惯性是一定的,与物体的受力情况无关.故CD错误。
故选A。
21.A
【解析】
【详解】
试题分析:人在沿直线运速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在原地,符合伽利略、牛顿的惯性理论,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其它因素无关.
解:A、人在沿直线匀速前进的火车车厢内,竖直向上跳起后,由于惯性,将落在原地,故A正确;
B、运动员在跳远时助跑,是为了增大起跳时的速度,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、人对沼泽地的力大于沼泽地对人的力是一对作用力和反作用力,大小相等,故D错误.
故选A
【点评】本题要对亚里士多德的观点和伽利略、牛顿的观点关于力和运动关系的观点有了解.可以根据牛顿的三大定律进行分析
22.B
【解析】
【详解】
根据牛顿第一定律可知,一辆正在匀速行驶的客车,向左急转弯时,车内乘客相对于车的倾斜方向是向右,故B正确,ACD错误。
故选B。
23.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体所受合力的方向,就是物体的加速度方向,不一定是物体的运动方向,选项A错误;
B.物体所受合力不为零时,其加速度一定不为零,选项B正确;
C.物体所受合力为零时,加速度为零,但其速度不一定为零,选项C错误;
D.物体所受合力变小时,加速度减小,若加速度和速度同向,则物体做加速运动,选项D错误。
故选B。
24.(1)见解析;(2)不对,见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)乘客随车一起运动,当急刹车时,车停止运动,乘客的下半部分受到车的摩擦力作用也随车停止运动,而上半部分由于要保持原来的运动状态,故向前倾倒;
(2)不对。惯性大小只与质量有关,与位置无关,虽然物体在地球上的重力比在月球上大,但物体的质量不变,即惯性不变。
25.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
骑自行车时人和车作为整体受到向前的动力和向后的空气及地面的阻力,而此阻力的大小与速度有关,速度越大阻力也越大,因而要车匀速运动就需要产生较大的动力,人就要用较大的力蹬车,但自行车匀速前进时,动力和阻力正好相等,所以合外力仍为零。所以物体所受合外力越大其运动速度也越大是不对的。
26.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。伽利略曾非正式地提出过惯性定律和外力作用下物体的运动规律,这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上,伽利略可说是牛顿的先驱。
27.加速
【解析】
【分析】
【详解】
当乘客看到小球突然向后运动,说明列车相对小球向前运动,即列车做加速运动。
28. 所受合外力; 质量;
【解析】
【详解】
物体运动状态是否改变看速度是否变化,速度变化即产生加速度,加速度越大,速度变化越快,即运动状态越易变化,由公式 可知,运动状态改变难易程度与物体的合外力和物体的质量有关.
29. 斜面; 伽利略;
【解析】
【详解】
物理学史上,用理想斜面实验推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是伽利略;
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