沪科版（2019）必修第一册 4.1 牛顿第一定律 同步练习卷（1）（含答案）

沪科版（2019）必修第一册《4.1 牛顿第一定律》2022年同步练习卷（1）
一 、单选题（本大题共15小题，共64分）
1.（5分）下列关于惯性的说法正确的是
A. 材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大
B. 在超重的情况下，物体的惯性将增大
C. 把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因
D. 抛出去的篮球是靠惯性向远处运动的
2.（5分）意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是
A. 自由落体运动是一种匀变速直线运动
B. 重的物体与轻的物体下落一样快
C. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
D. 力不是维持物体运动的原因
3.（5分）一列以速度匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的处有一小球．若车厢中的旅客突然发现小球沿如图俯视图中的虚线从点运动到点．则由此可以判断列车的运行情况是
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
（5分）请阅读下列材料，回答下面各题：
瑞雪兆丰年春风迎新岁
2016年1月22日以来，持续的中到大雪和北方来的寒流影响，古都南京全城开启冰冻模式，道路积雪积冰严重，市民出行受到影响。质量为3t的汽车，以40km/h的速度沿平直公路行驶，已知橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为μ1= 0.6，与结冰地面的动摩擦因数为μ2= 0.2（g=10m/）
4.汽车的重力为：
A. B. C. D.
5.在汽车正常行驶时，以汽车为参考系：
A. 路边的树是静止的 B. 路边的树向后运动
C. 汽车里的乘客是运动的 D. 前方的汽车一定是运动的
6.汽车在刹车过程中，下列说法正确的是：
A. 汽车对地面的摩擦力大于地面对汽车的摩擦力
B. 汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力大小相等
C. 汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
D. 汽车的速度在减小，汽车的惯性也在减小
7.甲、乙两辆相同的汽车分别在普通路面和结冰地面上，刹车滑行做匀减速直线运动。下图中表示位移、表示速度，能正确描述该过程的图像是：
A. B.
C. D.
8.（5.5分）如图为蜻蜓、火箭的运动示意图。

图甲：以的速度飞行的蜻蜓能在内停下来。
图乙：火箭发射内速度由增加到。
根据运动示意图和数据进行判断，下列说法正确的是
A. 因为火箭速度比蜻蜓大，所以火箭比蜻蜓的速度变化快
B. 火箭和蜻蜓的加速度方向都与速度方向相同
C. 火箭在点火发射那一刻，速度为，而加速度不为
D. 因为火箭的速度更大，所以火箭比蜻蜓的惯性大
9.（5.5分）通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是
A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 笛卡儿 D. 牛顿
10.（5.5分）我国高铁列车在运行过程中十分平稳．某高铁列车沿直线匀加速启动时，车厢内水平桌面上水杯内的水面形状可能是
A. B. C. D.
11.（5.5分）伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，下列关于伽利略研究自由落体运动的说法，正确的是
A. 伽利略通过实验直接证明了自由落体的瞬时速度随时间均匀增加
B. 伽利略利用斜面来“冲淡”重力，便于小球运动距离的测量
C. 通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律
D. 根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律
12.（5.5分）年月日，我国自主研制的新能源电动飞机锐翔在沈阳试飞成功，时速达到公里，航程达到公里，标志着我国航空产业和技术创新“大小齐飞、油电并进”的全面发展。则下列说法正确的是
A. “时速公里”指的是平均速度
B. “航程公里”指的是位移
C. 电动飞机在空中调整姿态时不可以看成质点
D. 当电动飞机加速上升时，其惯性增大
13.（5.5分）运动学是我们高中物理的重要组成部分，下列关于运动学中的概念、物理方法的理解正确的是（ ）
A. 速度、质量、加速度、路程的运算时都满足平行四边形法则
B. 紧急刹车时，物体相对车厢向前滑行了x=2m，测出x的参考系是车厢
C. 宇航员在航器中因失重而处于漂浮状态，所以没有惯性
D. 用弹簧秤竖直悬挂一物体，弹簧秤的示数一定等于物体重力的大小
14.（5.5分）同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是
A. 相对于小火车，小球运动的轨迹是曲线
B. 相对于地面，小球运动的轨迹是直线
C. 小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D. 小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度
15.（5.5分）下列有关物体惯性的说法中正确的是
A. 同一物体，不管速度大小如何，惯性大小是相同的
B. 力是改变物体惯性的原因
C. 物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
D. 受力物体的惯性将随着所受力的增大而逐渐消失
二 、填空题（本大题共4小题，共24分）
16.（6分）教科书中这样表述牛顿第一定律：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。”其中最后一个“状态”是指物体的 ______；物体总保持匀速直线运动状态或静止状态是因为物体具有 ______。
17.（6分）牛顿第一定律告诉我们，一切物体总保持 ______或 ______状态，直到有外力迫使它们改变这种状态为止。
18.（6分）如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上，若只改变F的方向不改变F的大小，仍使木块静止，则此时力F与水平面的夹角为____．
19.（6分）人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法，如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等，伽利略的斜面实验是将可靠的事实和理论思维结合起来，探究出力不是维持物体运动状态的原因，主要运用的物理学研究方法是______，物理学家______选填“伽利略”、“牛顿”、“爱因斯坦”或“普朗克”在年出版的著作自然哲学的数学原理中建立了完整的经典力学理论体系．
三 、简答题（本大题共2小题，共12分）
20.（6分）一小球以的速度水平抛出，抛出点距地面高度为。求：
小球在空中的飞行时间是多少；
小球落地点距抛出点的水平距离是多少。
21.（6分）回答下列问题：
（1）飞机投弹时，如果发现目标在飞机的正下方才投下炸弹，能击中目标吗？为什么？
（2）地球在从西向东自转．你向上跳起来以后，为什么还落到原地，而不落到原地的西边？
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：、惯性大小只与物体的质量有关，与其它任何因素无关，由于两物体材料不同，与地面间的摩擦力可能不同，因此不能判断它们的质量大小关系，也就无法判断其惯性大小，故错误；
、惯性是物体的属性，其大小仅由物体的质量决定，跟其运动状态无关，力也不能改变物体的惯性，故错误；
、抛出去的篮球是靠惯性向远处运动的，故正确．
故选：。
质量是物体惯性大小的量度，与物体所受的外力无关．力是改变物体运动状态的原因．抛出去的篮球是靠惯性向远处运动的．
此题主要考查对惯性的理解，惯性是物体固有的属性，其大小由物体的质量来量度．
2.【答案】A;
【解析】解：、铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动．选项A正确
B、在自由落体运动中，轻重物体下落一样快，在该实验中不能得出轻重物体下落的快慢，故B错误．
C、该实验不能得出惯性这一结论，故C错误．
D、物体的运动不需要力来维持，但是该实验不能得出该结论，故D错误．
故选：．
结论是由实验推导出来的，所以结论必须与实验相联系，题目中的结论要与随着斜面倾角的增大，铜球做怎样的运动有关．
该题属于实验推论题，要求同学们正确理解科学家的基本观点和佐证实验，该题难度不大，属于基础题．
3.【答案】A;
【解析】解：小球与水平面间的摩擦可以不计，所以小球在水平面内不受力作用，始终与列车一起向前做匀速直线运动，发现小球沿如图俯视图中的虚线从点运动到点。知列车和桌子的速度慢下来，小球要保持以前的速度继续运行，所以会向前运动。出现如图的曲线，是因为桌子跟着列车向南拐弯，而小球要保持匀速直线运动。故A正确，、、D错误。
故选：。
小球与列车一起做匀速直线运动，小球沿如图俯视图中的虚线从点运动到点．知小球向前运动，是由于惯性，列车和桌子的速度慢下来，小球要保持以前的速度继续运行，所以会向前运动．小球与桌面的摩擦力可以不计，出现如图的曲线，是因为桌子跟着列车向南拐弯，而小球要保持匀速直线运动．
解决本题的关键知道小球具有惯性，保持以前的运动状态，向前运动，是因为列车减速，向北偏转，是因为列车向南拐弯．
4.【答案】C;B;B;D;
【解析】
重力大小的计算是非常简单和基础的是必须掌握的。
此题主要考查重力大小的计算，属于基础知识的考查，比较简单。
根据，可知正确。
故选。
参考系的选取是任意的但是选不同的参考系同一物体的运动情况可能是不同的，所以研究物体的运动必须选择参考系。
此题主要考查参考系的相关知识，基础知识的考查。
A.路边的树相对汽车是运动的，所以错误；
B.汽车向前运动所以树相对汽车是向后运动的，故正确；
C.乘客在车里相对车静止，所以一车位参考系乘客是静止的，故错误；
D.前方的汽车速度与选作参考系的汽车可能相同，所以前方的汽车可能是静止的，也可能是运动的，故错误。
故选。
相互作用力是分别作用在两个物体上的，不能合成的，质量是物体惯性大小的唯一量度与其他因素无关。
此题主要考查牛顿运动第三定律，根据作用力和反作用力的关系即可判断。
地面对汽车的摩擦力和汽车对地面的摩擦力是一对相互作用力大小相等，故错误，正确，错误；
惯性只与质量有关与其他因素均无关，所以错误。
故选。汽车做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出汽车在普通路面和结冰地面上滑行时的加速度，可根据匀变速直线运动位移时间公式和速度时间公式列式分析，即可选择图象。解决本题的关键要掌握位移时间图象的斜率等于速度，速度时间图象的斜率等于加速度，结合牛顿第二定律进行研究。根据位移时间图象的斜率表示速度，可知图象中倾斜的直线表示匀速直线运动，而汽车均做匀减速直线运动，故错误；
根据牛顿第二定律得：对甲车有：，；乙车有：，；则甲车的加速度大小大于乙车的加速度的大小，根据速度时间图象的斜率表示加速度，甲图线的斜率大于乙图线的斜率，可知图正确，故错误，正确。
故选。
5.【答案】C;
【解析】解：、速度变化的快慢与速度的大小无关。而且速度为状态量，火箭的速度是变化的，蜻蜓的速度也是变化的，没有说明具体的时刻，不能比较速度大小；蜻蜓在内速度的变化量为，变化率为，为火箭在内速度由增加到，速度变化量为，速度变化率为，火箭比蜻蜓的速度变化快；故A错误；
B、火箭做加速运动，加速度的方向与速度的方向相同；蜻蜓做减速运动，加速度的方向与速度的方向相反。故B错误；
C、火箭在点火发射那一刻，速度为，而加速度不为故C正确；
D、惯性的大小是由质量决定的，与物体的速度无关，故D错误。
故选：。
根据已知比较速度大小；根据加速度的定义式求出加速度的大小，注意正负；惯性的大小仅仅与质量有关。
该题考查速度与加速度的关系，解答的关键是理解加速度的大小与速度的大小是无关的。
6.【答案】B;
【解析】解：
伽利略通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的结论，打破了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，故正确．
7.【答案】B;
【解析】
当高铁列车沿直线向右匀加速启动时，由于惯性，水保持原来的运动状态，由此分析解答。
理解惯性的概念是解答该题的关键。

当高铁列车沿直线向右匀加速启动时，由于惯性，水保持原来的运动状态，水相对于水杯会向左偏移，故水面形状接近图。
故选。

8.【答案】D;
【解析】解：、伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证自由落体的瞬时速度随时间均匀增加，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故错误；
、斜面实验“冲淡”了重力，延长了物体在斜面的运动时间，便于测量小球的运动时间，故错误；
、自由落体运动是斜面实验的角度为时的特例，实验结论的合理外延是能够得到自由落体运动的规律，但不是直接得到，故错误，正确。
故选：。
理解伽利略的“斜面实验”的优势和原理，由此判断出自由落体的运动规律。
考查了伽利略对于自由落体运动研究的贡献，理解“斜面实验”的原理和得出的实验结论，由此作出判断即可，属于概念理解题。
9.【答案】C;
【解析】解：、“时速公里”指的是最大速度，故A错误；
B、“航程公里”是运动的轨迹的长度，指的是路程，故B错误；
C、研究电动飞机在空中调整姿态时，飞机的大小和形状不能忽略不计，不可以将其看成质点，故C正确；
D、惯性是物体的固有属性，惯性大小只与物体的质量有关，与速度无关，故D错误。
故选：。
明确位移和路程、时间和时刻、质点以及平均速度的定义和性质即可正确解答。
惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
该题考查描述运动的基本物理量的掌握情况，要注意认真对待相近概念，明确它们的区别和联系。
10.【答案】B;
【解析】解：A、速度、加速度是矢量，质量、路程是标量，只有矢量运算时满足平行四边形法则，故A错误．
B、刹车时，物体相对车厢向前滑行了x=2m，测出x的参考系是车厢，故B正确．
C、由于惯性是物体固有属性，在航器中，物体的惯性没有消失，故C错误．
D、地物体挂在弹簧秤下只有处于平衡状态时，弹簧秤的示数才等于物体的重力．故D错误．
故选：B．
11.【答案】D;
【解析】
相对于地面，小球做的是竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度。
掌握惯性的物理意义：惯性是物体的固有属性，惯性的大小由质量决定。
A.相对于地面，小球竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，轨迹是曲线，故错误；
B.相对于火车，小球始终在火车的正上方，做直线运动．故错误；
能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度，故正确，错误。
故选。

12.【答案】A;
【解析】解：、惯性与物体的速度无关，故不论速充大小，惯性都是相同的，故正确；
、惯性是物体的固有属性，而质量是物体惯性的唯一量度，与物体是否受力无关，故错误；
、一切物体在任何状态下均有惯性，并不是只有静止或匀速直线运动时才有惯性，故错误；
、物体的惯性只与质量有关，而与外力无关，不会随着外力的变化而变化；故错误；
故选：。
要解决此题需要掌握惯性的概念：物体保持原来运动状态不变的性质．
知道任何物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与质量有关．
此题通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性，其大小只与物体的质量有关．
13.【答案】速度 惯性;
【解析】解：外力改变的是物体的匀速直线运动状态或静止状态，力是改变这种状态的原因，这里的状态是指物体的速度，即力是改变物体速度的原因；
而物体总保持匀速直线运动或静止状态是因为物体具有惯性。
故答案为：速度；惯性。
牛顿第一定律又称惯性定律，惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度；而力是改变物体运动状态的原因。
此题主要考查对牛顿第一定律的理解，要注意牛顿第一定律说明了一切物体都有惯性以及力是改变物体运动状态的原因两个问题。
14.【答案】静止 匀速直线运动;
【解析】解：牛顿第一定律告诉我们，一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它们改变这种状态为止。
故答案为：静止，匀速直线运动
牛顿第一定律又称惯性定律，它说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因，结合牛顿第一定律的内容解答即可。
此题主要考查牛顿第一定律，关键是记住瞬时速度是描述运动状态的特征物理量，基础题目．
15.【答案】60°;
【解析】解：对滑块受力分析，受重力、支持力和推力，三力平衡，其中支持力与F的合力与重力等大、反向、共线．
当F的方向发生变化时，支持力也发生变化如图：
由于推力F和支持力的合力与重力大小相等，方向相反，由图可知，推力F与支持力的方向之间的夹角是60°，当只改变F的方向不改变F的大小，仍使木块静止时，其方向如图，此时与水平方向之间的夹角也是60°；
故答案为：60°
16.【答案】理想实验法 ; 牛顿 ;
【解析】解：伽利略的理想实验虽然无法用实验验证，但是它是以可靠的事实为基础，经过科学的抽象，从而得出来的物理规律，它能深刻反应自然规律；所以该处主要运用的物理学研究方法是理想实验法．
牛顿在年出版的著作自然哲学的数学原理中建立了完整的经典力学理论体系．
故答案为：理想实验法，牛顿
对于伽利略的理想实验要注意正确理解，明确其虽然不能通过实验来验证，但对现代物理有着深远的意义．
根据物理学史的知识可知是牛顿建立了完整的经典力学理论体系．
对于物理学史部分的学习，主要是靠平时的记忆与积累，同时通过学习物理学史培训科学素质和学习兴趣．
17.【答案】解：（1）平抛运动在竖直方向是自由落体运动，根据h=g得，
平抛运动的时间t==s=s；
（2）小球落地点距抛出点的水平距离x=t=10×m=10m。
答：（1）小球在空中的飞行时间是s；
（2）小球落地点距抛出点的水平距离是10m；;
【解析】
根据高度，结合位移时间公式求出小球在空中的飞行时间；
根据初速度和时间求出落地点和抛出点的水平距离。
本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动学公式灵活求解。
18.【答案】解：（1）飞机投弹时，如果发现目标在飞机的正下方才投下炸弹，由于炸弹在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以炸弹将落在目标的正前方．
（2）跳起之前，人与地面具有相同的速度．由于惯性，跳起来之后人依然要保持原来的运动状态，在相同的时间内，人转过的距离与地面转过的距离相等，所以总是落在原处．
答：（1）如果发现目标在飞机的正下方才投下炸弹，不能击中目标；炸弹在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以炸弹将落在目标的正前方．
（2）由于惯性，跳起来之后人依然要保持原来的运动状态，在相同的时间内，人转过的距离与地面转过的距离相等，所以总是落在原处．;
【解析】炮弹离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．
任何物体都有惯性，惯性有的时候我们会利用它，给人们带来一定的便利，但有时要防止它给人们带来的危险，安全带就是其中的一个．