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牛顿第一定律
一、选择题(共12小题)
1.小刚同学放学回家的路上,脚被路边的石块绊了一下,向前跌倒。小刚用下面的四句话解释了这一过程:①小刚身体向前倾倒。②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下。③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态。④小刚同学放学回家的路上,向前行走。以上四句话最合理的排列顺序是
A.④②③① B.④③②① C.④①②③ D.④②①③
2.下列现象中物体的运动状态没有发生改变的是
A.自由下落的雨滴
B.环绕地球匀速飞行的神舟飞船
C.减速进站的列车
D.匀速直线下降的“祝融号”火星探测车
3.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,以下说法不正确的是
A.实验时,每次需让同一小车从同一斜面同一高度静止滑下
B.小车在毛巾、棉布、木板上运动时,受到的阻力大小不同
C.实验现象表明,若不受阻力时,运动的小车将匀速直线运动下去
D.三次实验中,在毛巾表面时摩擦力做功最大
4.小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是
A.为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D.甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
5.如图中,物体的运动状态发生了变化的是
A.绕地球飞行的“天宫一号” B.匀速直线上升的热气球
C.悬停在空中的直升飞机 D.匀速直行中的高铁列车
6.生产生活中,人们总是有意无意地利用惯性解决问题,下列叙述正确的是
A.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘,利用了窗帘的惯性
B.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
C.公交车快到站时,司机把油门关掉滑行,利用了车的惯性
D.通过撞击锤柄下端使锤头紧固在锤柄上,利用了锤柄的惯性
7.如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,若当实心球在最高点时所受的外力全部消失,实心球将
A.保持静止状态 B.向上做匀速直线运动
C.水平向右做匀速直线运动 D.竖直向下做加速直线运动
8.如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是、、中的
A. B.
C. D.三个位置都可以
9.对牛顿第一定律的理解,正确的是
A.它是由大量实验直接证明出来的
B.它揭示了力是维持物体运动的原因
C.它说明了一切物体都有惯性
D.物体受力,运动状态一定改变
10.关于惯性,以下说法正确的是
A.高速公路严禁超速,是因为速度越大惯性越大
B.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
11.下列现象中,属于利用惯性的是
A.坐汽车时要系好安全带 B.跳远运动员快速助跑
C.行车时要注意保持车距 D.学校路段减速慢行
12.下列事例中,表现出惯性现象的是
A.小车在外力的作用下,由静止变为运动
B.在草地上滚动着的足球,越滚越慢,最后停下来
C.行驶的汽车突然刹车时,车上的乘客向前倾倒
D.熟了的苹果从树上落下
二、填空题(共5小题)
13.竖直向上抛出一个小球,抛出后小球由于 会继续向上运动,然后下落,若小球上升到最高点时受到的力全部消失,小球将 (选填“掉下来”、“停在空中”、“匀速上升” 。
14.如图所示,某公路发生一起交通事故,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。汽车刹车后由于 仍撞到汽车,此时对汽车中的司机起保护作用的是
(选填“安全气囊”或“汽车头枕” 。
15.直接证明牛顿第一定律的实验 做出来(选填“能”或“不能” ,但是可以经过科学推理得出,因此该定律是 (选填“正确的”或“不正确的”
16.用图示装置探究阻力对物体运动的影响时,应选 (选填“同一”或“不同” 滑块;小军进行了如下实验:①让滑块从斜面上处由静止开始滑下,记下滑块停在棉布上的位置;②移开棉布,让滑块从处由静止开始滑下,记下滑块停在木板上的位置,则滑块两次滑行时的惯性大小 ,小军实验中错误的操作是 。
17.把下列三句话中体现的物理知识用一句话表达出来
(1)滚动的小球因为受阻力作用越滚越慢
(2)静止的小车在推力作用下开始运动
(3)下落的石子因受地球吸引而越落越快
概括: 。
三、实验探究题(共3小题)
18.小致先后在水平桌面铺上粗糙积度不同的物体(毛巾、棉布、木板)做实验,然后将
实验数据填入下面表格,请回答以下问题:
表面状况 阻力大小 小车运动的距离
毛巾 大 0.1
棉布 较大 0.18
木板 小 0.35
(1)让小车从同一高度滑下,目的是为了控制小车每次滑到平面时的 相同。
(2)分析表格中的实验数据。可以得出结论是:平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越 ,由此联想到雨雪天驾驶汽车应该 (选填“增大”或“减小” 汽车之间的距离。
(3)如果分别让小车从不同的高度滑下,请你推理:当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动,最终的速度 (选填“相同”或“不同” 。
19.小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 法(选填“微小量放大”、“模型”或“控制变量” 。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近” ,说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢” 。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明运动的物体 力来维持(选填“需要”、“不需要” 。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律
.能用实验直接验证
.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
20.300多年前,伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。如图是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,从粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程。(三种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:木板、棉布、毛巾)
(1)小车在水平方向受到摩擦力,这个力对小车运动的影响是 。
(2)为了便于推理得出结论,请将图中的三次实验排出合理的顺序: 。
(3)牛顿在伽利略实验的基础上,进一步推广得出:一切运动的物体,在不受外力作用时,总保持 状态。
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题)
1.
【解答】解:小刚跌倒过程的正确解释是:④小刚同学放学回家的路上,向前行走;②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下;③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态;①小刚身体向前跌倒;故合理的顺序为④②③①,故正确。
故选:。
2.
【解答】解:、自由下落的雨滴速度越来越大,最后才速度不变,因此它的运动状态发生改变,故不合题意;
、环绕地球匀速飞行的神舟飞船,运动的方向发生改变,运动状态发生改变,故不合题意;
、减速进站的列车运动速度不断减小,运动状态发生改变,故不合题意;
、匀速直线下降的“祝融号”火星探测车,速度的大小和方向都不变化,所以运动状态不改变,故符合题意。
故选:。
3.
【解答】解:
、为控制小车到达水平面上的初速度相同,故实验时,每次需让同一小车从同一斜面同一高度静止滑下,正确;
、毛巾、棉布、木板粗糙程度不同,故小车在毛巾、棉布、木板上运动时,受到的阻力大小不同,正确;
、在木板表面上受到的阻力最小,通过的距离最长,根据实验现象推理,若不受阻力时,运动的小车运动的无限远,即将匀速直线运动下去,正确;
、动能大小与物体的质量和程度有关,三次实验中小车开始和最后速度相同,即动能减小量相同,根据做功的实质,故克服摩擦力做功相同,错误。
故选:。
4.
【解答】解:、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,探究出阻力逐渐减小时,物体的运动情况;
“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的要粗糙些,观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小,故错误;
、甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度,但速度不一定相同,如探究动能与速度的关系时,需要小车从不同的高度往下滑,使小车到斜面底端的速度不同,故错误;
、甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性,而不能说“受惯性作用”,故错误;
、“探究阻力对物体运动的影响”小球刚滑到斜面底端的速度相同,具有的机械能相等;“探究影响动能大小的因素”实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多,故正确。
故选:。
5. A
【解答】解:、绕地球飞行的“天宫一号”其运行的轨道不是直线,即运动方向不断变化,所以其运动状态改变,故符合题意;
、匀速直线上升的热气球,其速度大小和方向都不变,故其运动状态不变,故不合题意;
、悬停在空中的直升飞机,处于静止状态,其运动状态不变,故不合题意;
、匀速直行中的高铁列车,其速度大小和方向都不变,故其运动状态不变,故不合题意。
故选:。
6. C
【解答】解:
、通过拍打窗帘清除它上面的灰尘,窗帘运动时,灰尘由于惯性将保持静止状态,则灰尘会脱离窗帘,是利用灰尘的惯性,故错误;
、标枪运动员通过助跑时,加快了标枪的运动速度,投掷后,标枪由于惯性继续保持原来速度前进,提高了成绩,利用了标枪的惯性,故错误;
、公交车快到站时,提前关闭发动机油门,汽车由于惯性继续向前运动,从而减速进站,是利用了车的惯性,故正确;
、紧固锤头时撞击锤柄的下端松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,故错误。
故选:。
7.C
【解答】解:图中实心球运动到最高点时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。
故选:。
8.
【解答】解:
飞机空投救灾物品时,由于惯性,救灾物品在下落过程中,会向前运动一段距离,故应在接近目标的上方提前投掷物品,故正确。
故选:。
9.C
【解答】解:、牛顿第一定律是在实验的基础上概括推理得出的。故错误;
、力是改变物体运动状态的性质,不是维持物体运动的原因。故错误;
、惯性是物体的性质,一切物体都具有惯性。故正确;
、在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动,运动状态不变。故错误。
故选:。
10.D
【解答】解:
、物体的惯性只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,故错误;
、汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中惯性造成的危害,不能减小惯性,惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,故错误;
、行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于乘客具有惯性;惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故错误;
、百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性,故正确。
故选:。
11.B
【解答】解:
、坐汽车时要系好安全带,否则在刹车时人由于惯性而向前倾,容易发生伤害事故,属于防止惯性带来伤害,故不符合题意。
、跳远运动员助跑是为了在起跳前使自己处于运动状态,起跳后人由于惯性会跳得更远,属于利用惯性,故符合题意;
、车行驶要保持一定车距是为了在遇到紧急情况时,无法及时刹车,发生追尾现象,是防止惯性带来危害,故不符合题意;
、学校路段减速慢行属于防止惯性带来的危害,故不符合题意。
故选:。
12.C
【解答】解:、小车在外力的作用下,由静止变为运动,这是小车的运动状态发生了改变,与惯性无关,不能表现出惯性现象;故不符合题意;
、草地上滚动的小球之所以越滚越慢,最后停下来,是因为他在滚动过程中受到了摩擦阻力;不能表现出惯性现象;故不符合题意;
、行驶的汽车突然刹车时,由运动变静止,车上的乘客由于惯性要保持原来的静止状态,所以会向前倾倒;故符合题意;
、熟了的苹果会从树上掉下来,是因为受到了地球的吸引力,不能表现出惯性现象。故不符合题意。
故选:。
二、填空题(共5小题)
13.惯性;停在空中。
【解答】解:竖直向上抛出一个小球,小球原来处于运动状态,抛出后小球由于惯性会继续向上运动一段距离;
小球上升的过程中,速度逐渐变小,上升到最高点时速度为0(可认为这一瞬间处于静止状态),若此时受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小球将处于静止状态,即停在空中。
故答案为:惯性;停在空中。
14.惯性;汽车头枕
【解答】解:一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性,汽车刹车后由于惯性仍撞到汽车;
在车辆发生追尾时,汽车会加速向前行驶,汽车中的人由于惯性继续保持原来的运动速度,会向后倒,此时车辆加速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部,而头枕则对此起缓冲作用,保护人体头部。
故答案为:惯性;汽车头枕。
15. 不能;正确的
【解答】解:因为找不到不受力的物体,所以牛顿第一定律不能直接通过实验得出,它是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,因此该定律是正确的。
故答案为:不能;正确的。
16. 同一;②相同;没有把滑块放在同一位置,不能控制到达水平面时的速度相同
【解答】解:为了保证物体的质量相同,选用同一滑块,因为惯性只与物体的质量有关,因为质量相同所以惯性相同,
小军没有把滑块放在同一位置,不能控制到达水平面时的速度相同。
故答案为:同一;②相同;没有把滑块放在同一位置,不能控制到达水平面时的速度相同。
17.力是改变物体运动状态的原因
【解答】解:物体的运动状态变化,包括运动速度和运动方向的变化,题干中描述的三种现象,物体的运动状态都发生了变化,而且都是受到了力的作用,因此可以说明:力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:力是改变物体运动状态的原因。
三、实验探究题(共3小题)
18. (1)速度;(2)小;慢;增大;(3)不同
【解答】解:(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度;
(2)实验现象表明:在粗糙的表面上,小车因受到的阻力不同,所以运动的距离不同;平面越光滑,阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越快,越不容易停下来,所以雨雪天气驾驶汽车应该增大汽车之间的距离;
(3)由此推理得出:若小车不受阻力的作用,小车将保持原来的速度做匀速直线运动,所以当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动,最终的速度不同。
故答案为:(1)速度;(2)小;慢;增大;(3)不同。
19.(1)同一高度;控制变量;(2)远;慢;(3)匀速直线运动;不需要;(4)
【解答】解:(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,这里采取得的研究方法是控制变量法。
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,行驶的越远。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,即小车不受摩擦力,则小车将做匀速直线运动,说明运动的物体不需要力来维持。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律,故正确。
故答案为:(1)同一高度;控制变量;(2)远;慢;(3)匀速直线运动;不需要;(4)。
20.(1)减小车的速度;(2)丙、甲、乙;(3)匀速直线运动
【解答】解:
(1)小车在水平方向上受到摩擦力的用,摩擦力使得小车的运动速度减小;
(2)同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,小车滑到斜面底端时具有相同的速度,小车在不同表面滑行的距离不同,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,小车运动得越远,所以,根据实验目的可知,接触面应该逐渐变光滑,即毛巾、棉布、木板,故合理的顺序为:丙、甲、乙;
(3)牛顿在伽利略实验的基础上,进一步推广得出:一切运动的物体,在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态,这一普遍规律奠定了牛顿力学的基础。
故答案为:(1)减小车的速度;(2)丙、甲、乙;(3)匀速直线运动。
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