数学
化学
[第九章 二、牛顿第一定律 第1课时 牛顿第一定律]
一、选择题
1.如图所示,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让小车自同一斜面、同一高度处由静止滑下,小车在不同材料的支持面上运动的距离如图下表所示,分析可知以下说法中错误的是 ( )
材料 毛巾 棉布 木板
小车运动的距离/m 0.27 0.42 0.79
A.摩擦力越小,小车速度减小得越慢
B.小车受到力就运动,小车不受力就不运动
C.若水平表面绝对光滑,小车的速度将保持不变,永远运动下去
D.运动的物体不受力,将保持匀速直线运动状态
2.(2021福建)让滑块从斜面由静止滑下,逐渐减小水平表面的粗糙程度,测量滑块在水平表面上的运动距离,探究“运动物体如图果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗”.下列做法能获得结论的是 ( )
A.坚持不懈进行多次实验探究
B.改进实验装置进行实验探究
C.调整实验方案进行实验探究
D.在实验的基础上进行合理推理
3.关于牛顿第一定律的理解,下列说法中正确的是 ( )
A.牛顿第一定律是凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如图果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
4.吊在天花板下的电灯处于静止状态,如图果某一天,吊线突然断开的同时,电灯所受外力全部消失,则电灯将 ( )
A.竖直向下做匀速运动
B.竖直向下做加速运动
C.保持静止状态
D.竖直向上做匀速运动
5.如图所示是小明自创的“大炮”示意图.当瓶内产生的气体增多时,瓶塞会水平向右冲出,若此时所有外力全部消失,瓶塞将 ( )
A.立即沿竖直方向下落到地面上
B.向上运动
C.水平向右做匀速直线运动
D.立即静止
6.如图所示是炮弹的运动轨迹,当其运动到最高点时,如图果所受外力突然全部消失,那么炮弹将 ( )
A.处于静止状态
B.向左做匀速直线运动
C.竖直向下做匀速直线运动
D.按原来的轨迹运动
二、填空题
7.地球同步卫星在地球同步轨道上绕地球高速运行,假设某时刻该同步卫星所受的外力均消失,该卫星将 .
8.一个人通过细绳用20 N的水平拉力拉着小车在光滑的水平地面上加速运动,如图果细绳突然断了,小车将做 运动,这时小车在竖直方向上受力一定 (选填“平衡”或“不平衡”).(空气阻力忽略不计)
9.如图所示,物体在重力、支持力和摩擦力的作用下,沿足够长的水平地面向右做减速直线运动.若物体运动时,重力突然消失,则物体的运动情况是 ,简要说明推理过程: .
10.如图所示,一个杂技演员骑着一辆独轮车先沿粗糙水平地面以v1的速度做匀速直线运动,后运动到一光滑水平冰面上,仍沿原方向做匀速运动,速度为v2,比较v1和v2的大小,则 v1 (选填“大于”“等于”或“小于”)v2.
三、解答题
11.(2021南通期中)如图所示,利用斜面、木板、玻璃板、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”.
(1)每次都让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车滑到水平表面时具有相同的 .
(2)实验中,棉布应铺设在图中 (选填“ab”“bc”或“abc”)段.
(3)小车从斜面上同一高度由静止滑下,支持面粗糙程度越小,车受到的阻力越小,运动得越远.由此联想到在雨雪天驾驶汽车时应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离.
(4)关于该实验,同学们得到如图下结论,其中错误的是 .
A.小车在水平表面上运动时,受到的重力和支持力是一对平衡力
B.小车在水平表面上向前运动时,惯性力与阻力是一对平衡力
C.实验中运用了理想实验法
D.通过分析实验,并不能直接得出牛顿第一定律
(5)小明还想研究“物体刚运动到水平表面的速度对物体运动距离的影响”,他的操作方法是
.
12.理想实验法是物理研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律,如图牛顿第一定律的得出.与此类似,人们为了研究不同质量的物体在真空中的下落快慢,做了下面的实验:将形状和体积都相同的金、铅、木三个实心小球,分别放入三种密度不同的介质中(>>),在同一高度由静止同时释放小球,观察比较三个小球下落的情况,如图所示.
(1)在同种介质中,下落速度最大的是 (选填“金”“铅”或“木”)球.
(2)介质密度越小,三个小球下落时的速度 .
(3)进一步推理可得,当三个小球在真空中下落时, .
答案
1.B
2.D 实验中不可能不存在摩擦,多次实验、改进实验装置、调整实验方案都不可能消除摩擦,只能在实验的基础上经过推理得出结论,故D正确.
3.D 牛顿第一定律是在可靠的事实基础上通过推理而得出的,不能用实验直接验证,但它不是凭空想象出来的,是经受了实践的检验的,故A错误;物体不受力或受平衡力作用时做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持,故B错误;一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,故C错误;如图果物体不受力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动,故D正确.
4.C 5.C
6.B 从炮口斜向上射出的炮弹,当它运动到最高点的一瞬间,还有向左的速度,如图果所受外力全部消失,那么它将保持原来的速度向左做匀速直线运动.
7.做匀速直线运动 该卫星原本是运动的,运动的物体不受力的作用时,将做匀速直线运动.
8.匀速直线 平衡 用细绳拉着小车在光滑的水平地面上加速运动,空气阻力忽略不计,在水平方向小车只受拉力作用;如图果细绳突然断了,小车在水平方向上不受力,根据牛顿第一定律可知,小车将做匀速直线运动;在竖直方向上,小车受重力和水平地面对它的支持力作用,这两个力是一对平衡力,在竖直方向上受力一定平衡.
9.水平向右做匀速直线运动
当重力消失时,物体所受支持力、摩擦力同时消失,运动的物体不受力时,将向右做匀速直线运动
假设在运动过程中重力突然消失,物体所受支持力、摩擦力都会同时消失,根据牛顿第一定律可知,物体不受外力作用时,原来运动的物体将保持匀速直线运动,因为物体原来是向右运动,当外力突然消失,物体仍然保持原来的速度向右做匀速直线运动.
10.等于 因杂技演员由粗糙水平地面移到光滑水平冰面,摩擦力变为零,所以小车在水平方向不再受力,小车将做匀速直线运动,速度保持不变,即v1等于v2.
11.(1)速度 (2)bc (3)增大
(4)B (5)让小车从斜面不同高度处自由下滑,比较其在同一水平表面上运动的距离
(1)研究阻力对小车运动的影响,就要保持其他量不变,因此,应使小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,从而使其到达水平表面时具有相同的速度;
(2)实验中,应让小车在粗糙程度不同的水平表面上滑动,所以应将棉布铺设在bc段;
(3)比较小车在粗糙程度不同的表面滑行的距离,可以得出:小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远,由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当增大汽车之间的距离;
(4)小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,故A正确;惯性是物体的一种性质,不是一种力,不存在惯性力的说法,故B错误;实验中运用了理想实验法,故C正确;通过三次实验,并不能直接得出牛顿第一定律,必须在实验的基础上再进行科学推理,故D正确.
(5)接触面的粗糙程度相同时,让小车从斜面不同高度自由下滑,研究“物体刚运动到水平表面的速度对物体运动距离的影响”.
12.(1)金 (2)相差越小 (3)下落速度相等
(1)由图可知,小球在下落过程中,金球运动得最快,速度最大;
(2)由图可知,三个小球在介质3中比在介质1中相同时间内下落的距离相差最小,由于>>,故介质密度越小,三个小球下落时的速度相差越小;
(3)介质的密度越小,速度相差越小,故进一步推理可得,当三个小球在真空中下落时,下落速度相等.