第1节 牛顿第一定律
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知识点
题号
1.理想斜面实验
1、6
2.惯性及其应用
2、3、11
3.对牛顿第一定律的理解
7、8、9、10
4.惯性在实际生活中的危害
5、12
5.对运动状态的理解
4
巩固基础
1.关于伽利略的理想实验,下列说法中正确的是( AD )
A.这个实验实际上是永远无法实现的
B.只要接触面相当光滑,物体在平板上就能一直匀速运动下去
C.利用气垫导轨,就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验,但是它是建立在可靠的事实基础上的
解析:伽利略的理想实验是建立在可靠的事实基础上的,进行科学的、合理的推理而得出的结论,但是摩擦力永远无法消除,平板或导轨也不可能做得无限长,因而无法用实验直接验证,故A、D正确,B、C项错误.
2.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( C )
A.高速运动的物体不容易让它停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大
B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大
C.两个物体只要质量相同,那么惯性就一定相同
D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
解析:由于质量是物体惯性大小的惟一量度,而质量又是物体的固有属性,不会因为运动状态的改变而改变,也不会因为受到外力作用及空间位置的变化而变化,故A、B、D项错误,C正确.
3.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗密闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为( D )
A.人跳起后,厢内空气给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人从跳起到落地,在水平方向上和车始终具有相同的速度
解析:人跳起后,在水平方向上不受力,因惯性使人在水平方向上与车保持同样的运动,所以落回原处,故选项D正确.
若车做匀加速运动,人就不能落回原处了,所以并不是任何情况下人跳起后均能落回原处.
4.在下列情况中,物体的运动状态发生变化的是( BCD )
A.在水平路面上做匀速直线运动的汽车
B.与水平方向成30°角斜向上抛出的铅球
C.汽车以恒定的速率转弯
D.一小球在竖直平面内做圆周运动
解析:运动状态是指速度的大小和方向,其一改变或都改变都叫运动状态改变.
5.(2012日照高一检测)我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为( BD )
A.系好安全带可以减小惯性
B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
解析:根据惯性的定义知:人和车的惯性与安全带无关,A错B对,系好安全带主要是防止因刹车时人具有惯性向前倾而造成伤害事故,C错,D对.
6.伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,有关的实验程序内容如下:
(1)减小第二个斜面的倾角,小球在此斜面上仍然要达到原来的高度;(2)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;(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放的高度;(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平面做持续的匀速运动.
请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠事实,还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是(方框内数字表示上述程序的号码)( C )
A.事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)
B.事实(2)→推论(1)→推论(3)→推论(4)
C.事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D.事实(2)→推论(1)→推论(4)
解析:以(2)为事实,减小摩擦,则小球上升到另一斜面的高度增大,如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,推理得出结论(3);继续减小第二个斜面的倾角,小球仍到达原高度,得到推论(1);最后使它成为水平面,小球将达不到释放时的高度,故将沿水平面持续运动;高度上升是速率减小的原因,由于高度不变,因而速度不变,推理得推论(4).
7.在谷粒的收割和脱粒过程中,小石子、草屑等杂物很容易和谷粒混在一起,另外谷粒中也有瘪谷粒.为了将它们分离,可用扬场机分选,如图所示,它的分选原理是( AD )
A.小石子质量最大,空气阻力最小,飞的最远
B.空气阻力对质量不同的物体影响不同
C.瘪谷粒和草屑质量最小,在空气阻力作用下,反向加速最大,飞得最远
D.空气阻力使它们的速度变化快慢不同
解析:小石子、实谷粒、草屑和瘪谷粒,它们飞出时初速度基本相同,由于形状和大小不同,在飞行中受到的阻力不同.一般来说小石子受到的阻力比草屑等杂物受到的阻力要小,所以它们速度变化快慢不同,草屑和瘪谷粒速度变化快,故落点近;小石子速度变化的慢,故落点远.
8.如图所示(俯视图),以速度v匀速行驶的列车车厢内有一光滑水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动,则由此可判断列车( A )
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
解析:本题考查了惯性的概念,由牛顿第一定律可知,小球在水平桌面上向前运动,说明列车减速行驶;小球向北运动,则表明列车向南转弯,故A项正确.
9.如图所示,一个劈形物体M放在固定的粗糙斜面上,上表面成水平,在水平面上放一光滑小球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( B )
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则曲线 D.抛物线
解析:因小球在物体M上从静止释放过程中,水平方向不受力的作用,由于惯性,水平方向仍保持静止而没有运动,所以小球在碰到斜面前的运动轨迹是竖直线.故B项正确.
提升能力
10.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2),两小球原来随车一起运动.当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球( B )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.无法确定
解析:因为小车表面光滑,因此,不论小车如何运动,两小球在水平方向均不受力,根据牛顿第一定律可知将保持匀速运动状态,又因为两球速度相等,故两球一定不会相碰.
当球不受外力,或所受合力为零时,球都将保持原来的速度运动,这是因为球具有惯性.
11.(2012银川高一检测)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,他发现水面的形状如图中的( C )
解析:列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C所示一致.
12.在南京举行的全国十运会上,山东选手邢慧娜与金牌失之交臂,据报道,原因是邢慧娜在跑的过程中和别人发生了绊脚现象.从生活的经验我们知道,在路上跑的人被绊倒时和慢走的人滑倒时会发生不同现象.试根据所学知识完成下表.
跑的人
慢走的人
绊倒(或滑倒)
时的现象
上身向前趴着倒下
上身向后仰着倒下
原因分析
解析:跑的人被绊倒时,脚因受力停止了运动,而身体上半部分由于惯性继续向前运动,上身快而下身慢,故上身向前趴着倒下;慢走的人的前脚落地前同时参与随身体向前的匀速运动和绕关节向前的圆周运动,速度的水平分量大于身体的速度.正常行走时,前脚落地后受摩擦阻力作用速度马上减为零,随即后脚撤去支撑,后脚抬起且节奏均匀.滑倒时,多是前脚落地时受摩擦阻力不足,速度未能迅速减小为零,但后脚按节奏抬起撤去支撑,前脚向前滑动的速度大于上半身因惯性保持的速度,而造成向后仰着倒下.
答案:见解析
在讨论人绊倒还是滑倒的过程中,要区分人各部分的运动情况,所以决不能再将人看成质点,并应对人体各部分运动情况分别讨论.
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