3.4 牛顿第一定律 同步练习（含解析）

3.4 牛顿第一定律
一、选择题
1．放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体，随车一起在水平方向上做匀速直线运动，如图所示。当车突然停止时，这两个物体在车上（不考虑空气阻力）
A．一定不相碰
B．一定相碰
C．若两个物体质量相等，一定相碰
D．若两个物体质量不相等，一定相碰
2．小明抛掷实心球时，抛出的实心球在空中飞行的轨迹如图中的虚线所示。关于实心球，下列说法中正确的是（　　）
A．抛出的实心球在空中继续飞行是由于受到了惯性力
B．抛出的实心球在空中继续飞行是由于受到了小明的推力
C．实心球在空中飞行的过程中，它所受的重力的方向始终竖直向下
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，它将立即停止运动
3．下列情景是为了预防惯性造成危害的是（　　）
A．跳远运动员起跳前助跑 B．溜冰时脚向后蹬地
C．锤头松了向下撞击锤柄D．司机带安全带
4．关于物体的惯性，下列说法正确的是（ ）
A．足球在静止时没有惯性，运动时才具有惯性
B．跳高运动员起跳前要助跑，是为了获得惯性
C．赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越大惯性越大
D．百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性
5．探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示。下表是一组同学记录的实验数据，实验结果能证明（　　）
水平面表面材质 毛巾 棉布 木板
阻力的大小 大 较大 较小
小车在水平面上移动的距离（） 18.3 22.6 26.7
A．物体运动需要力 B．物体的运动可以不受力
C．牛顿第一定律 D．力可以改变物体的运动状态
6．如图小冬做过山车，正通过轨道的顶端，如果轨道与小冬受到的力突然全部消失，小冬将（ ）
A．立即停止运动 B．做匀速直线运动
C．继续做圆周运动 D．速度越来越慢直到停止运动
7．人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程，下面是三位不同时代科学家的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是（ ）
①一切物体在没有受到外力作用的时候，都保持匀速直线运动状态或静止状态
②物体在水平面上的运动，需要借助外力维持，如果外力停止作用，物体就静止下来
③如果物体在运动中不受力的作用，它的速度保持不变
A．①②③ B．③①② C．②③① D．③②①
8．今年春天，学校组织同学外出春游，小明和同学在旅游大巴车厢内讨论起一些问题，下列说法中，正确的是（　　）
A．车速越快，转弯时人晃动越厉害，说明人的惯性越大
B．放在车厢地面的矿泉水瓶突然往前滚动，说明汽车在加速
C．车行时，以路旁的景物为参照物，看到路旁的景物在往后退
D．遇到红灯时，司机踩下刹车，车缓慢停了下，说明力可以改变物体的运动状态
9．在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是（ ）
A．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
B．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
C．实验表明，小车受到的摩擦力越大，运动的距离越小
D．实验中运动的小车会停下来，说明小车的惯性消失了
10．2019年9月，中国女排以11连胜的骄人获2019年女排世界杯冠军！如图所示是中国女排在比赛中的情景，下列有关描述正确的是（　　）
A．排球在飞行的过程中，重力大小不变，方向发生改变
B．发球时，手会感到疼，是因为力能使物体发生形变
C．排球碰到手后改变运动方向，说明力的作用是相互的
D．发出的排球，能继续在空中飞行，是由于排球具有惯性
11．在火车里的光滑桌面上放着一小钢球，当车突然起动时，下列说法正确的是（　　）
A．小钢球相对于桌面将向车行的方向滚动
B．小钢球相对于桌面将静止
C．小钢球相对于铁轨将向车行相反方向滚动
D．小钢球相对于铁轨将静止
12．练习移动射击时，竖直安装并固定一圆形靶，靶的水平和竖起直径将靶面分成四个区域，如图所示，当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时，车上的运动员枪口对准靶心并立即射击，子弹可能落在（ ）
A．I区 B．II区 C．III区 D．IV区
13．小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（　　）
A．小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B．小金冲过终点线，停下来时没有惯性
C．小金整个跑步过程惯性大小不变
D．小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
14．如图所示，物块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向右做匀速直线运动，当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的物块可能将（　　）
A．立即停止运动
B．向右做匀速直线运动
C．立即向左倒下
D．向右做加速直线运动
二、填空题
15．我国自行研制的动车组采用了许多节能方法，其中之一为“再生制动”在车速从200km/h减到90km/h的速度过程中，不采用机械刹车，而是关闭电源，由于动车具有_____仍将继续行驶，带动电机逆向发电，把动车组的_____能转为电能输入电网。
16．如图，老师给同学们表演“魔术”，当把黑色的桌布迅速抽去后，桌上的碟子和苹果仍留在原位。桌布被抽出是由于___________而碟子和苹果因具有_________仍留在原来位置。
17．图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手，空气会从一端喷出，这是因为气体具有___________。烛焰被吹灭是由于___________。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同？___________
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
③控制电压相等，研究电流与电阻的关系
18．歼-20是中国第五代隐身重型歼击机，其最大飞行速度为2.8马赫。即15℃空气中声速的2.8倍。为短时内加速到最大飞行速度，歼击机会向后喷气获得动力，这利用的科学原理是___________。通常，进入战斗状态前歼击机丢掉副油箱以减小惯性，使运动状态___________。（选填“容易”或“不容易”）改变
19．用钢笔吸墨水是利用______把墨水吸进橡皮管；用手拍打衣服使灰尘与衣服分离，是利用灰尘具有_____。
20．我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车（图1），时速可达600千米以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低、损耗小等优点。
（1）如图2所示，列车站台设计成有一定坡度（中间高两边低）的原因之一是：进站时关闭动力系统的列车由于具有___________会保持原来的运动状态冲上站台。
（2）小明乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向___________行驶。
（3）新型磁悬浮列车工程样车在测试轨道上运行试验时的时速为600km/h，完成一次测试所用时间为3min，则测试轨道的长度至少为多少___________？（样车的长度忽略不计）
21．生活中处处有科学。我们可以利用矿泉水瓶做一些小实验来说明一些科学知识。
（1）如图甲中A、B所示：用水平力推瓶的底部时，瓶沿桌面移动；用同样大小的水平力推瓶盖时，瓶翻倒了。可以说明力的作用效果与力的___________有关。
（2）乙图中将装有大半瓶水的矿泉水瓶竖放在桌面上，用水平力突然向右推动瓶子，能观察到推瓶子瞬间瓶中水面出现如图___________（选填“C”或“D”）所示的情况。
三、探究题
22．某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响，甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，观察现象。试回答下列问题：
（1）科学实验需要控制变量，本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有___________，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。
（2）实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是：________________________。
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参考答案
1．A
【详解】
根据题意知道，两物体随车一起做匀速直线运动，且平板车表面光滑，又足够长，所以当车突然停止时，由于惯性，两个物体仍会保持原来的速度和方向不变，继续向前运动一段距离，所以，它们一定不会相碰，故A正确。
故选A。
2．C
【详解】
A．一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，抛出去的实心球能继续在空中飞行，是由于具有惯性的缘故，不是受到了惯性力，故A错误；
B．抛出的实心球在空中继续飞行，是由于具有惯性的缘故，故B错误；
C．重力的方向始终竖直向下，实心球在空中飞行的过程中，它所受的重力的方向始终竖直向下，故C正确；
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，它将保持匀速直线运动，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．跳远运动员跳远时助跑，即原来运动员是运动的，当其起跳后，由于惯性，会仍然保持运动状态，所以可以取得更好的成绩，是惯性的利用，故A不符合题意；
B．溜冰时脚向后蹬地，根据力的作用的相互性获得向前的动力，由于惯性再继续向前滑行，是利用惯性，故B不符合题意；
C．锤头松动时，把锤柄的一端用力撞几下，即该过程中，锤头和锤柄一开始都处于运动状态，当锤柄撞击到障碍物时运动停止，而锤头由于惯性仍保持运动状态，从而使锤头套紧，故C不符合题意；
D．司机系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤，属于防止惯性的不利影响，故D符合题意。
故选D。
4．D
【详解】
A．一切物体在任何情况下都有惯性，故A错误；
B．跳高运动员起跳前要助跑，是利用惯性使自己跳的更远，并且一切物体在任何时候都有惯性，故B错误；
C．惯性的大小只与物体的质量有关，与速度等因素无关，赛车的质量没有改变，所以惯性不变，故C错误；
D．百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性，还要保持原来的运动状态，故D正确．
故选D。
5．D
【详解】
根据表中数据可知，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，如果运动的物体不受力，物体的运动状态将保持不变，实验结果表明力可以改变物体的运动状态。
故选D。
6．B
【详解】
由牛顿第一定律可知：一切运动的物体如果不受力的作用，将保持匀速直线运动状态，故原来做圆周运动的物体，所受的力全部消失后，将做匀速直线运动。故选B。
7．C
【详解】
亚里士多德最早提出力是维持物体运动状态的原因的错误观点，后来伽利略提出如果物体在运动中不受力的作用，他的速度将保持不变即力是改变物体的运动状态的原因，再后来牛顿在伽利略等人的基础上又总结出静止的物体不受力的情况从而总结出牛顿第一定律即一切物体在没有受力时，总保持静止或匀速直线运动状态，故这四种观点形成的先后顺序②③①。
故选C。
8．D
【分析】
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；力是改变物体运动状态的原因；看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。
【详解】
A．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，故A错误；
B．当汽车突然加速，矿泉水瓶由于惯性要保持原来的运动状态，矿泉水瓶会向后运动，故B错误；
C．车行时，以路旁的景物为参照物，看到路旁的其它景物位置没有变化，即路旁的其它景物是静止的，故C错误；
D．遇到红灯时，司机踩下刹车，车缓慢停了下来，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
A． 由图知道，接触面越光滑，摩擦力越小，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：假如小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动。牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的，而不是通过三次实验直接得出的，故A错误；
B．实验中，我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑，目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，便于比较，因此，不应该让小车从斜面上的任何位置滑下，故B错误；
C．实验表明：小车受到摩擦力越小，小车运动的距离越远，小车受到的摩擦力越大，运动的距离越小，故C正确；
D．惯性是物体的属性，仅与质量有关，与运动状态等无关，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．排球在飞行的过程中，重力大小不变，方向始终都是竖直向下的，故A错误；
B．发球时，手会感到疼，这是因为物体间力的作用是相互的，故B错误；
C．排球碰到手后改变运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，故C错误；
D．发出的排球能继续在空中飞行，是由于排球具有惯性，仍然保持原来的运动状态向前运动，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
如果在火车里的光滑桌面上放着一小钢球，当车突然起动时，由于表面光滑无摩擦，小球由于惯性会保持原来的静止状态，位置不变，因此，小钢球相对于桌面将向车行的反方向运动，而相对于铁轨将静止。
故选D。
12．B
【详解】
由于枪及枪里的子弹和汽车都是向右运动的，当对着靶心射击时，子弹由于惯性仍然要向右运动，且子弹受到重力作用而向下运动，故子弹应该落在靶心右下方的Ⅱ区。
故选B。
13．C
【详解】
A．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；与物体运动快慢无关，小金加速跑时的惯性和减速跑时惯性一样大，故A错误；
BD．惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体在任何情况下都具有惯性，故BD错误；
C．物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。小金在整个跑步过程中，质量不变，其惯性大小不变，故C正确。
故选C。
14．B
【详解】
车停止前，木块和小车一起做匀速直线运动，并且木块和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于木块在光滑的接触面上，因此木块由于惯性，不会翻倒，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动。
故选B。
15．惯性 机械
【详解】
[1][2]关闭电源后没有动力，动车仍保持原来的运动状态向前行驶，此种性质为惯性。行驶过程中带动电机逆向发电，使得动车速度变小，机械能减小，产生电能，即机械能转化为电能。
16．力能改变物体的运动状态 惯性
【详解】
[1][2]如图，老师给同学们表演“魔术”，当把黑色的桌布迅速抽去后，桌上的碟子和苹果仍留在原位。桌布被抽出是由于力能改变物体的运动状态，而碟子和苹果因具有惯性仍留在原来位置。
17．惯性 可燃物的温度降低到着火点以下 ②
【详解】
[1]空气受到弹性薄膜作用运动状态发生改变，从一端喷出，这是因为气体具有惯性。
[2]烛焰被吹灭是由于空气流动，温度降低，降低到烛焰着火点以下而使其熄灭。
[3]用带箭头的直线表示光的传播路线和方向是模型法；利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱采用的是转换法；控制电压相等，研究电流与电阻的关系采用的是控制变量法。空气流动不能直接观察，利用烛焰被吹灭确定空气流动，采用了转换法，与②的方法相同。
18．力的作用是相互的 容易
【详解】
[1]歼击机会向后喷气获得动力，是因为力的作用是相互的；
[2]歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小质量，这样飞机的惯性会更小，使其运动状态易于改变。
19．大气压 惯性
【详解】
用钢笔吸墨水时，是先把皮囊内的空气挤走，皮囊内气压减小，在外界大气压的作用下，墨水被压进皮囊里，利用了大气压；
拍打身上的灰尘时，灰尘原来在衣服上是静止的，当用力拍衣服时，衣服由于受到力的作用由静止变为运动，而灰尘由于惯性仍然保持原来的静止状态，所以灰尘脱离了衣服。
20．惯性 西 30km
【详解】
（1）[1]列车站台设计成有一定坡度（中间高两边低）的原因之一是：进站时关闭动力系统的列车由于具有惯性会保持原来的运动状态冲上站台。
（2）[2]小明乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，那么以树木为参照物时，列车肯定向西行驶。因为树木和地面保持相对静止，所以则列车相对于地面正在向西行驶。
（3）[3]测试轨道的长度
s=vt=600km/h×h=30km。
21．作用点 D
【详解】
（1）[1]图甲中，用手推动竖放在桌子上的矿泉水瓶的底部，可以使瓶子向前移动，而用同样大小的水平力推瓶盖时，瓶翻倒了，该现象说明：力的作用点不同，力的作用效果不同，这表明力的作用效果跟力的作用点有关。
（2）[2]瓶子静止平放在桌面上，当用水平力突然向右推动瓶子时，瓶内的液体由于惯性，要保持原来的静止状态不动，所以会出现D图的情况。
22．小车到达水平面时的初速度 小车在丙木板上运动的距离最远
【解析】
试题分析：（1）在实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有小车到达水平面时的初速度；通过让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，小车具有的初始重力势能相同，因此滑到斜面底端时的动能相同，即小车到达水平面的速度相同；（2）由实验现象可知，小车在毛巾表面运动的距离最近，在丙木板表面运动的距离最远，据此可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论。
考点：探究阻力对物体运动的影响答案第1页，共2页
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