3.4 牛顿第一定律
一、选择题
1.轮船水平向右匀速航行,小明在船上跳远,不计空气阻力,且起跳方式、起跳角度和力度等因素均一致,以起跳点为参照物,小明能跳得更远的方向是( )
A.水平向左 B.水平向右
C.与轮船运动方向垂直 D.任何方向都一样
2.如图所示,两同学分别乘坐甲、乙两竹筏游览,已知两竹筏一前一后以相同速度匀速前行。下列有关描述正确的是( )
A.如果以岸为参照物,甲竹筏是静止的
B.如果以乙为参照物,甲竹筏向前运动
C.甲竹筏上的同学竖直向上抛矿泉水瓶,它将落在原抛出点的后方
D.甲竹筏上的同学竖直向上抛矿泉水瓶,它将落回原位
3.科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法正确的是( )
A.甲图:该实验说明重力的方向是竖直向下的
B.乙图:用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空隙
C.丙图通过该实验直接得出牛顿第一定律
D.丁图:该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
4.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上,司机突然加速时,杯中水可能发生的情况是( )
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
5.下列交通提示语中,不是为了防止惯性带来危害的是( )
A.车辆起步,站稳扶好 B.系安全带,平安出行
C.珍爱生命,远离酒驾 D.保持车距,安全驾驶
6.在一艘做匀速直线运动的游轮上,某同学朝各个方向、用相同的力进行立定跳远。则下列说法中正确的是( )
A.朝与游轮运动方向一致跳,跳得最远 B.朝与游轮运动方向相反跳,跳得最远
C.朝与游轮运动方向垂直跳,跳得最远 D.朝各个方向跳,跳得都一样远
7.向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示,若不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
上升过程中,篮球始终受到推力作用
B.落向地面,是由于篮球受到惯性的作用
C.篮球作曲线运动,是由于受到重力的作用
D.运动到最高点时,若外力消失篮球将立即静止
8.如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球到达A点处时,所受的力突然全部消失,它将( )
A.立即静止在空中点
B.继续向上运动一段,最后静止在点处
C.以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点
D.继续向上运动一段,到达B点处后匀速直线向下运动
9.某同学为了取出两头均空的羽毛球简中的羽毛球(如图),一手拿着球筒的中部,另一手用力F击打羽毛球筒的上端,则 ( )
A.该同学是利用羽毛球的惯性
B.羽毛球会从简的下端出来
C.击打筒时,简没有惯性
D.该同学无法取出羽毛球
10.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
11.共享单车是节能环保的交通工具,关于小马同学骑共享单车上学的情形,下列说法正确的是( )
A.车加速前进时,速度越快,惯性越大
B.下坡时不用蹬车,车继续滑行是因为受到惯性作用
C.骑车行驶过程,突然刹车,身体由于惯性会向前倾
D.刹车停止后,车的惯性消失
二、填空题
12.人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,下图是4 位不同的科学家的主要观点,这 4种观点形成的先后顺序是________;以下选项中不支持亚里士多德的观点的事实是________。
A.拍打被子或衣服,抖落灰尘
B.旋转的陀螺一段时间后才停下来
C.马用力拉车,车前进;马停止用力,车就停止
D.垫排球时,排球离开手后仍能往上继续运动
13.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。
14.我国新《道路交通安全法》规定小型客车的驾驶员和前 排乘客必须使用安全带,否则将处以相应的处罚。请回答下列问题:
(1)汽车一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于________ 会继续向前运动,在车内与车身相撞,严重时可能把挡风玻璃 撞碎而向前飞出车外。
(2)为防止撞车时发生类似的伤害,故要求司机和乘客均需系好安全带,以对人体起到缓冲的作用。这其中的科学原理是________。
(3)乙图所示,人体模型与气囊撞击时,模型对气囊有作用力,气囊被压扁了,这其中的科学原理是________。
15.乘坐公共汽车时,根据乘客的反应,我们可以判断汽车是在加速启动还是刹车停止。如图所示,甲图中汽车正在________,乙图中汽车正在________ 。
三、探究题
16.如图所示是某同学探究牛顿第一定律的实验方案,试根据探究方案回答下列问题:
(1)实验时为了使小车在水平面上开始运动时具有相同的速度,采取的措施是________________
(2)小车在水平轨道上滑行时,受到的力有:________________________________
(3)从这个实验中得到并推得的结论是:________________________
17.观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事演习后,军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想:
①飞机水平飞行的速度越大,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越远;
②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关。
为了验证猜想,小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验:
(1)让小球从光滑斜槽上的A点自由滑下,经C点后沿水平方向运动离开斜槽,最后落在地面上的P1点。
(2)保持斜槽的高度不变,让小球从斜槽上的B点自由滑下,经C点离开斜槽,最后落在地面上的P2点。此时小球经过C点的速度_____(填“大于”“等于”或“小于”)上一步中小球经过C点的速度,由此可证明猜想①是_____(填“正确”或“错误”)的。
(3)为了验证猜想②,应控制小球离开C点时______的大小不变。小兵增加h的高度,仍让小球从A点自由滑下,此时小球落在地面上的P3点,比较OP3和______(填“OP1”或“OP2”)可得结论:飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越__________(填“大”或“小”)
18.绣绣在研究“牛顿第一定律”时,将一根细线上端固定,下端系一个小铁球,将铁球移动到与竖直方向成角度,放手后分别撞击不同平面上的三个相同木块,木块向前运动一段距离后,分别停在如图所示位置。
(1)在实验中,铁球三次拉开相同的角度放手的目的是___________;
(2)山山建议用小车代替木块,用小车的优点是___________;
(3)只进行上述三个实验能否直接得出牛顿第一定律,请说明理由___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
轮船水平向右匀速航行,小明在船上跳远,原来小明随轮船一起做匀速直线运动,当小明跳起后,由于惯性,在水平方向仍然具有和船相同的速度,人和船会一起运动,故以起跳点为参照物,小明朝任何方向都跳得一样远,故选D。
2.D
【解析】
【详解】
A.相对于河岸甲竹筏的位置不断改变,故以岸为参照物,甲竹筏是运动的,故A错误;
B.甲乙二竹筏一前一后以相同速度匀速前行,若以乙为参照物,它们之间的位置没有发生变化,则甲是静止的,故B错误;
CD.匀速前进的甲竹筏上的小徐竖直向上抛可乐瓶,由于惯性可乐瓶水平方向要保持原来的速度继续向前运动,所以将落回原位,故C错误,D正确。
故选D。
3.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.改变铁架台的倾角,可观察到悬线的方向竖直向下不变,说明重力的方向总是竖直向下的,故A正确;
B.黄豆与芝麻混合实际上是物质的形态、体积的表现,不能说明分子间有间隙,不像水与酒精混合后体积减小就能说明分子间有间隙,故B错误;
C.牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步的推理而概括出来的,故C错误;
D.物体全部浸入液体中,受到的浮力不变,该实验不能说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大,故D错误。
故选A。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
司机突然加速时,车的速度加快,而杯中水由于惯性要保持原来的运动状态,故水向后溢出,故ABD 不符合题意;C符合题意。
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
A.车辆起步,由于惯性人容易向后仰,所以站稳扶好是为了防止惯性带来危害,故A不符合题意;
B.汽车紧急刹车,由于惯性人会向前倒,所以系安全带,平安出行是为了防止惯性带来危害,故B不符合题意;
C.人喝酒后反应迟钝,驾车时容易造成事故,与惯性无关,故C符合题意;
D.汽车行驶过程中如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以要保持一定车距,防止惯性带来危害,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【解析】
【详解】
由于船做匀速直线运动和人的惯性原因,人朝各个方向跳都一样远,故选D。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 上升过程中,篮球与手已经分离,它肯定不会受到推力作用,故A错误。
B. 落向地面,是由于篮球受到重力的作用,故B错误。
C. 篮球作曲线运动,即运动状态不断改变,是由于受到重力的作用,故C正确。
D. 运动到最高点时,篮球在竖直方向上的速度为零,但是水平方向上速度不为零,因此若外力消失,篮球会沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;因此当小球上升到A点处时,所受的力突然全部消失,即小球不受任何力的作用,小球由于惯性,以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点。
故选C。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
羽毛球和球筒原来处于静止状态,球筒受力突然向下运动,而羽毛球则由于惯性保持原来的位置不动,最终的效果相当于球筒不动,而羽毛球向上运动,最终羽毛球会从球筒上端出来,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.B
【解析】
【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。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素无关,车加速前进时,其质量不变,惯性大小不会改变,故A错误;
B.下坡时不用蹬车,车继续滑行是因为车具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.行骑车行驶过程,突然刹车,由于摩擦力,人的下半身随车一起减速,而人的上半身还要保持原来的运动状态继续前进,因此身体会向前倾,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,任何物体在任何时候都具有惯性,所以刹车停止后,车的惯性不会消失,故D错误。
故选C。
12. ④②③① ABD
【解析】
【详解】
(1)[1]人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,下图是4 位不同的科学家的主要观点,这 4种观点形成的先后顺序是:亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿,即 ④②③① 。
(2)[2]A.A拍打被子或衣服,力并没有作用在灰尘上,但是灰尘却向下运动落下来,故A符合题意;
B.旋转的陀螺不受鞭子的抽打,即不受力还能继续转动一段时间,故B符合题意;
C.马用力拉车,车前进;马停止用力,车就停止,故C不符合题意;
D.垫排球时,排球不受外力还能离开手后仍能往上继续运动,故D符合题意。
故选ABD。
13. 作用点 D
【解析】
【分析】
【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。
14. 惯性 力能改变物体的运动状态 力能使物体发生形变
【解析】
【分析】
(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)力的作用效果为:
①力能使物体发生形变;②力能改变物体的运动状态,据此分析即可;
(3)根据(2)中的分析解答。
【详解】
(1)[1]汽车一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身相撞,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。
(2)[2]为防止撞车时发生类似的伤害,故要求司机和乘客均需系好安全带,以对人体起到缓冲的作用。这其中的科学原理是:力能改变物体的运动状态;
(3)[3]乙图所示,人体模型与气囊撞击时,模型对气囊有作用力,气囊被压扁了,这其中的科学原理是力能使物体发生形变。
15. 启动 刹车
【解析】
【详解】
[1]人坐在汽车里,当汽车突然启动时,人的下身随汽车一起速度增大,但上身由于惯性,仍要保持原来的状态,所以身体会突然向后倾倒,图甲中汽车正在启动。
[2]人坐在行驶的汽车里,当汽车突然刹车时,人的下身随汽车一起速度减小,但上身由于惯性,仍要保持原来的运动状态继续向前运动,所以身体会突然向前倾倒,图乙中汽车正在刹车。
16. 从斜面的同一高度处静止滑下 重力、支持力、摩擦力 物体受到的阻力越小,速度减小的就越慢,若受到的阻力为零,物体将做匀速直线运动。
【解析】
【详解】
(1)[1] 该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离,这样就要求我们控制变量:由静止释放,而从同一高度滑下,可以保证每次到达水平面的速度相同;
(2)[2] 小车在竖直方向上受到重力和水平面对它的支持力,因为小车在水平方向上是靠惯性滑行,所以在水平方向上只有摩擦力;
(3)[3] 由三个水平面上距离的不同我们可以通过合理推理得到,物体受到的阻力越小,速度减小的就越慢,如果物体不受阻力,小车速度将不再发生改变,它将作匀速直线运动。
17. 大于 正确 速度 OP1 大
【解析】
【详解】
(2)[1]让小球从光滑斜槽上的自由滑下时机械能守恒,重力势能全部转化为动能,高度越高,小球经C点时的动能越大,速度越大,
[2],B点的位置比A点高,此时小球经过C点的速度大于上一步中小球经过C点的速度,
由图可知,OP2的长度大于OP1,则可证明猜想①是正确的;
(3)[3][4]为了验证猜想②,应控制小球离开C点时速度的大小不变,增加h的高度,仍让小球从A点自由滑下,
[5]由图可知,OP3的长度大于OP1,则飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越大。
18. 铁球到达水平面的速度相同 摩擦力小,运动的距离更远,效果更明显 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在实验中,铁球三次拉开相同的角度,铁球同时到达水平位置,铁球的速度相同。
(2)[2]用小车代替木块,滚动摩擦代替滑动摩擦,减小摩擦力,小车运动的距离更远,实验效果更明显。
(3)[3]通过实验无法直接得出牛顿第一定律,因为水平面不可能完全光滑,必须要在实验的基础上再进行科学推理。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页