中小学教育资源及组卷应用平台
第4节 牛顿第一定律
考点一、牛顿第一定律
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用的,没有特例,不论固体、液体,还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件,“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用,这是一种理想化的情况,实际上,不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总 “总”指的是总是这样,没有例外
或 “或”指两种状态必居其一,不能同时存在。也就是说,物体如果没有受到力的作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受任何力的作用时,将保持匀速直线运动状态。因此,我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答,因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下:目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用,将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
典例1:(2022七下·新昌期末)在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离就越短
C.根据甲、乙、丙的实验现象,可以直接得出牛顿第一定律
D.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】根据对牛顿第一定律的实验过程,设计思想和结论的认识判断。
【解答】A.每次实验时,小车可以从斜面上的同一高度开始下滑,保证小车到达水平面时的速度相同,故A错误;
B.实验表明,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,则运动的距离就越长,故B错误;
C.根据甲、乙、丙的实验现象,只能得到阻力越小,运动距离越远的结论,不能探究阻力为零时的运动情况,因此不能直接得到牛顿第一定律,故C错误;
D.实验中运动的小车会停下来,即速度减小到零,说明力能改变物体的运动状态,故D正确。
变式1:(2022七下·椒江期末)在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止释放,不计空气阻力,小球可在A、C两点间来回摆动,如图所示。下列分析正确的是( )
A.从A到C过程中,小球运动状态不变
B.小球摆到B点时,受到一对平衡力的作用
C.摆到B点时,若细线断开,小球将向右匀速直线运动
D.摆到C点时,若细线断开,小球将竖直下落
【答案】C
【解析】(1)运动状态的改变包括:由静止变为运动、由运动变为静止、速度大小改变和运动方向改变;
(2)当物体处于平衡状态时受到平衡力;
(3)(4)根据牛顿第一运动定律判断。
【解答】 A.从A到C过程中,小球的运动轨迹为弧线,且速度逐渐增大,那么运动状态改变,故A错误;
B.小球摆到B点时开始做减速运动,即运动状态改变,不处于平衡状态,则不受平衡力,故B错误;
C.摆到B点时,小球的运动方向为水平向右,此时若细线断开,小球将保持原来的运动方向和速度做匀速直线运动,即水平向右做匀速直线运动,故C正确;
D.摆到C点时,它的速度为零,相当于静止状态,此时若细线断开,小球将保持原来的静止状态,故D错误。
变式2:为了研究牛顿第一定律,小明用如图所示的装置进行实验。
(1)三次实验中,都要让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止滑下目的是为了________
(2)实验中,在阻力的作用下,小车最终都会静止下来。这说明力的作用效果之一是________。
(3)“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略,笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程,批判了“力是维持物体运动状态的原因”的观点,从而帮助人们建立起“力是改变物体运动状态的原因”的正确认知。根据牛顿第一定律的研究方法并结合分析上述信息,下列说法正确的有 。(可多选)
A.人们对事物本质的认识常常需要经历一个过程
B.牛顿第一定律完全揭示了物体运动的本质,是一个事实
C.在实验的基础上进行科学推理也是人们认识事物本质的一种方法
D.科学的发展会让人们不断接近事物的本质
【答案】(1)使小车刚进入水平面时的初速度相同 (2)力能改变物体的运动状态 (3)A,C,D
【解析】小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,高度越大,速度越大;物体运动状态的改变包括:静止变运动;运动变静止;速度大小改变;运动方向改变;
(1)三次实验中,都要让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止滑下目的是为了:使小车刚进入水平面时的初速度相同;
(2)实验中,在阻力的作用下,小车最终都会静止下来。这说明力的作用效果之一是:力能改变物体的运动状态。
(3)A.牛顿第一定律的得出,经历几代科学家的辛苦研究,因此得出人们对事物本质的认识常常需要经历一个过程,故A正确;
B.牛顿第一定律只是揭示了物体在不受力时的状态,而且是通过科学推理得到的,故B错误;
C.在实验的基础上进行科学推理也是人们认识事物本质的一种方法,故B正确;
D.科学的发展会让人们不断接近事物的本质,故D正确。
变式3:(2022七下·永康期中)在研究牛顿第一定律的实验中,同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度
v0 和水平面的粗糙程度有关,有些同学还认为与滑块的质量有关。下面是甲、乙、丙三位同学在探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”的课题时所设计的实验步骤,请你也参与进来。他们选择的器材有:质量相同、粗糙程度不同的木块、铁块、铜块、铝块各一个,斜面、木板各一块,钩码若干。
(1)实验中应控制 和刚滑到水平面上时的速度不变。
(2)假设滑块与木板之间的接触面绝对光滑,滑块将做怎样的运动? 。
(3)甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下,你认为符合本课题探究要求的是 同学的设计。
甲:让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,观察并记录木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量;分别在木块上放上数量不等的钩码,先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行,观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上面钩码的质量。
乙:先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行,观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。
丙:先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。
(4)下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据, 从中得出的结论是
滑块质量/克 200 250 300 350
在水平木板上滑行的距离/米 0.651 0.651 0.651 0.651
【答案】(1)接触面的粗糙程度(2)匀速直线运(3)甲
(4)滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关
【解析】(1)实验中应控制接触面的粗糙程度和刚滑到水平面上时的速度不变。
(2)假设滑块与木板之间的接触面绝对光滑,那么滑块在水平面上将不受任何外力,此时它的运动状态将保持不变,即做匀速直线运动。
(3)在实验中,为了控制滑块到达水平面时的速度相同,则需要滑块从同一斜面的同一高度滑下。为了控制接触面的粗糙程度相同,需要滑块在同一水平面上滑行。为了改变滑块的质量,可以在滑块上放不同的钩码,故甲的方案符合探究要求。
(4)根据表格数据可知,当滑块的质量增大时,它在水平面上滑行的距离相同,那么得到:滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关。
考点二、力和运动的关系
由牛顿第-定律知,物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态,即物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受外力时,将保持匀速直线运动。要改变物体的速度大小和运动方向,必须对物体施加力的作用,由此可见,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
典例1:(2022七下·定海期末)在人类关于“运动和力的关系”探索的历程中,有三位科学家提出过相应的认识,如表所示。
序号 科学家 提出的认识
1 牛顿 力改变了物体的运动
2 伽利略 维持运动不需要力
3 亚里士多德 只有不断用力才能维持物体的运动
(1)请对三位科学家提出认识,按历史时间的先同排序 (填序号)
(2)伽利略是通过理想实验提出观点。伽利略的设想是:如图所示,小球从第一个斜面 上滑下并能滑上第二个斜面 的等高处。该设想能成立的条件是下列选项中的:________(选填字母)
A.小球的质量足够大 B.小球的速度足够大
C.斜面绝对光滑 D.斜面的倾角a足够大
【答案】(1)321 (2)C
【解析】(1)三位科学家的顺序:
3亚里士多德认为,只有不断用力才能维持物体运动;
2伽利略认为,维持物体运动不需要力;
1牛顿认为,力改变了物体的运动状态。
即正确顺序为 321 。
(2)根据图片可知,小球A从左边最高点到达右边最高点时,如果两个最高点等高,那么它们的机械能相等,即小球在运动过程中没有机械能的损失,因此斜面应该绝对光滑,故选C。
变式1:(2022七下·嘉兴月考)为了研究物体运动与力的关系。小科先设计了如下图所示实验,探究不同阻力对物体运动的影响,为了得出研究结果,他接下来必须进行的实验步骤是( )
A.用表面光滑程度不同的物体取代毛巾再进行几次实验
B.改变小车的质量,从高处释放,再进行几次实验
C.将小车从高于H的地方释放,再进行几次实验
D.改变斜面倾斜的角度,再进行几次实验
【答案】A
【解析】根据探究阻力对物体运动影响实验的过程分析判断。
【解答】在探究物体运动和力的关系时,需要控制小车到达水平面时的速度相同,而逐渐减小小车在水平面上受到的阻力,通过比较运动距离的大小判断阻力对运动的影响。为了控制速度相同,则需要控制小车在斜面上的高度和斜面的倾斜角度相同;为了改变阻力大小,可以在水平面上换用光滑程度不同的物体,故A正确,而B、C、D错误。
变式2:假设法在我们学习科学中经常应用,请结合所学知识回答下列问题:
(1)图甲是小科同学站在平面镜前3m处,原本可以看到自己在平面镜中成的像,现若将一块比镜面大的遮挡物放在镜子后面,则他________(选填“能”或“不能”)看到自己的像。
(2)图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子断裂瞬间电灯失去重力,电灯将________(选填“加速向下运动”、“匀速向下运动”或“静止”)
(3)图丙是运动会的铅球赛场上,一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么接下来铅球运动轨迹是________(选填“a”、“b”或“c”)
【答案】(1)能 (2)静止 (3)a
【解析】(1)图甲是小科同学站在平面镜前3m处,原本可以看到自己在平面镜中成的像,现若将一块比镜面大的遮挡物放在镜子后面,则他能看到自己的像;
(2)当绳子断裂时电灯失去重力,那么此时它受到的合力为零,根据牛顿第一定律可知,此时电灯会保持静止状态;
(3)若铅球飞行至最高点时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,此时铅球会保持原来的运动状态不变,即以外力消失时的速度和方向做匀速直线运动,即运动轨迹是a。
变式3:(2022七下·婺城期末)小科同学利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
①如图甲,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
②如图乙,取下棉布,将毛巾铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
③如图丙,取下毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (填序号),理由是 。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越大,速度减小得越 。
(3)探究后思考问题,如图丁所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,再由C点摆回B点,如果此时绳子断裂,且摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 。
【答案】(1)②;②斜面上铺上棉布改变了斜面的粗糙程度,就不能使小车到达水平面时的初速度相同
(2)快(3)水平向左做匀速直线运动
【解析】(1)小车在水平面上运动的距离与小车的速度和水平面上受到的阻力大小有关,则如果用这个距离反映阻力对运动的影响时,就必须控制小车到达斜面底端时的速度相同。小车到达斜面底端的速度与它在斜面上的高度和斜面的光滑程度有关,三次实验中小车在斜面上的高度相同,但是乙中却铺有毛巾,即光滑程度不同,这肯定会影响小车的速度,产生错误的实验结果。
(2)将实验甲和丙进行比较,从而确定速度减小快慢与阻力大小的关系;
(3)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】(1)以上操作中错误的一次是步骤②,理由是:②斜面上铺上棉布改变了斜面的粗糙程度,就不能使小车到达水平面时的初速度相同;
(2)对比甲和丙图可知,毛巾的表面最粗糙,小车运动的距离越近,这说明:水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,小车运动得越近,速度减小得越快;
(3)摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,再由C点摆回B点,此时小球的重力势能转化为动能,速度为最大,如果此时绳子断裂,且摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将做水平向左做匀速直线运动。
考点三、惯性
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来做匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了,把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等,都是利用了物体的惯性。
惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害,需要防范。如骑车太快容易发生事故,车速太快、车距太近容易发生交通事故,车辆在急转弯时容易侧翻等。为此,交通管理部门制定了相关规定,如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带,防止汽车突然刹车时,人由于惯性向前运动而造成伤害,车辆行驶中要保持车距,限制车速,禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1:(2022七下·南浔期末)一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是( )
①列车突然向右启动 ②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车 ④列车向左运动时突然刹车
A.①或② B.①或③ C.②或③ D.②或④
【答案】C
【解析】根据有关惯性的知识分析判断。
【解答】①列车突然向右启动,由于惯性,水杯中的水会保持原来的静止状态,即向左运动,故①不合题意;
②列车突然向左启动,由于惯性,水杯中的水会保持原来的静止状态,即向右运动,故②符合题意;
③列车向右运动时突然刹车,此时车的速度减小,而由于惯性,水杯中的水保持原来的速度继续向右运动,故③符合题意;
④列车向左运动时突然刹车,此时车的速度减小,而由于惯性,水杯中的水保持原来的速度继续向左运动,故④不合题意。
变式1:(2022七下·武义期末)某同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球(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.该同学无法取出羽毛球 B.击打筒时,筒没有惯性
C.羽毛球会从筒的下端出来 D.该同学利用羽毛球的惯性
【答案】D
【解析】根据惯性的知识分析。
【解答】一手拿着球筒的中部,另一手用力F击打羽毛球筒的上端,球筒受力向下运动,而羽毛球由于惯性保持原来的静止状态,于是羽毛球会向上运动,从而使羽毛球从上端出来,故D正确,而A、B、C错误。
变式2:(2022七下·永康期中)在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。以下是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径。以 实验车为参照物,正确描述钢珠下落路径的示意图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】断电前,钢珠与实验车一起向右做匀速直线运动,二者保持相对静止状态。断电后,钢珠由于重力作用而下落,在水平方向上,由于惯性,仍然会以相同的速度向右运动。根据s=vt可知,实验车和钢珠在相同的时间内向右运动相同的距离,即在竖直方向上保持相对静止,为竖直状态,故C正确,而A、B、D错误。
变式3:(2022七下·永康期中)
(1)如图中物体 A 静止在水平地面,其质量为 10 Kg,则 A
所受重力为 N。
(2)“旋蛋实验”可以判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋:在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋,用手制动后又立即释放,如果鸡蛋又“自动”转动起来,那么这个鸡蛋一定是 鸡蛋,这是因为 。
【答案】(1)100
(2)生;蛋壳由于受到手所给的力停止转动,而蛋清和蛋黄则由于具有惯性,继续运动,立即释放后,蛋清和蛋黄又会带动蛋壳转动
【解析】(1)根据G=mg计算A的重力;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识解答。
【解答】(1)A的重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N;
(2)如果鸡蛋又“自动”转动起来,那么这个鸡蛋一定是生鸡蛋,这是因为:蛋壳由于受到手所给力停止转动,而蛋清和蛋黄则由于具有惯性,继续运动,立即释放后,蛋清和蛋黄又会带动蛋壳转动。
1.(2022七下·仙居期末)惯性是物体的一种性质,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变时才有惯性
B.物体速度越大惯性也越大
C.静止或匀速运动的物体没有惯性
D.物体质量越大惯性也越大
【答案】D
【解析】根据对惯性的定义和影响因素的认识判断。
【解答】惯性是物体本身的一种性质,一切物体都有惯性。惯性的大小只与物体的质量大小有关,与速度大小无关,故D正确,而A、B、C错误。
2.(2022七下·诸暨期末)中央电视台《是真的吗》节目中,有这样一个实验:将根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A.金属球转动速度越大,惯性越大
B.金属球转动过程中,运动状态保持不变
C.网袋对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对相互作用力
D.网袋开始向上运动时,拉力一定等于它的重力
【答案】C
【解析】(1)根据惯性的影响因素判断;
(2)运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变和运动方向改变;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上;
(4)根据力与运动的关系判断。
【解答】A.金属球转动速度越大,但是它的质量不变,因此惯性不变,故A错误;
B.金属球转动过程中,它的运动方向不断改变,即运动状态不断改变,故B错误;
C.网袋对绳子的拉力和绳子对它的拉力,二者大小相等,方向相反、作用在两个物体上和同一直线上,为相互作用力,故C正确;
D.网袋开始向上运动时,它受到的合力向上,即拉力大于它的重力,故D错误。
3.(2022七下·新昌期末)物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中,王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变),下列说法正确的是( )
A.拋冰墩墩时,冰墩墩对王亚平没有力的作用
B.抛冰墩墩时,抛出的方向应向叶光富的手偏上
C.冰墩墩在空中飞行时,做曲线运动
D.冰墩墩在空中飞行时,做匀速直线运动
【答案】D
【解析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)根据“失重”状态分析;
(3)(4)根据牛顿第一定律分析。
【解答】抛出冰墩墩时,冰墩墩有静止变为运动,即运动状态发生改变。因为力是改变物体运动状态的原因,所以王亚平对冰墩墩有力的作用。根据相互作用力的原理可知,冰墩墩同时对王亚平有力的作用,故A错误;
在太空中,冰墩墩处于失重状态,即它不受竖直向下的重力作用,因此冰墩墩在运动过程中不会向下运动,因此沿水平方向抛出即可,故B错误;
抛出的冰墩墩不受任何力的作用,即受到的外力为零,那么它应该做匀速直线运动,故C错误,D正确。
4.如图所示,一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到一个拉力F的作用,且FA.该物体不可能运动
B.该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
C.该物体运动方向一定变化
D.该物体运动状态肯定变化
【答案】D
【解析】根据力与运动的关系判断。
【解答】物体在光滑的水平面上不受阻力,此时它只受一个水平向右的拉力,即合力向右。根据“力是改变物体运动状态的原因”可知,该物体的运动状态肯定变化,故D正确,而A、B、C错误。
5.雨滴下落时会受到空气的阻力,研究发现,下落速度越快,所受到的空气阻力就会越大。下列有关雨滴下落过程分析正确的是( )
A.雨滴受到重力,其下落的速度一直增加
B.雨滴受空气阻力,其下落的速度一直减小
C.雨滴所受重力和空气阻力平衡时,雨滴会静止在空中
D.雨滴下落高度足够时,最后都会匀速下落
【答案】D
【解析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】在开始的一段时间内,雨滴受到的阻力小于重力,合力向下,于是雨滴做加速运动。随着速度的增大,雨滴受到的阻力逐渐增大。当阻力和重力相等时,合力为零,此时加速停止,雨滴应该做匀速直线运动,故D正确,而A、B、C错误。
6.(2022七下·丽水期末)如图所示,物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动。假设在运动过程中重力突然消失,物体将( )
A.立即停止运动
B.向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
C.向右沿水平方向做匀速直线运动
D.向右上方做匀速直线运动
【答案】C
【解析】根据牛顿定律可知,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】假设在运动过程中重力突然消失,则对水平面的压力、水平面对物体的支持力、摩擦力都会同时消失。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运动状态,所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动。
故ABD错误,C正确。
7.小刚同学放学回家的路上,脚被石块绊了一下,身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿,不小心脚踩到一块西瓜皮,身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景,下列解释合理的是( )
A.图甲、乙两种情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B.图甲、乙两种情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C.图甲情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态;图乙情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D.图甲情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态;图乙情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】A
【解析】根据惯性的知识对两种情景进行分析判断。
【解答】甲:原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态,脚受到石块的阻力,则下半身由运动状态变成静止状态。而由于惯性,它的上半身会继续向前运动,所以会向前跌倒;
乙:原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态,脚踩到西瓜皮后迅速向前移动。由于惯性,它的上半身会继续保持原来的速度,所以他会向后跌倒。
综上所述,在两种情形中,小刚的脚的运动状态改变,而上半身由于惯性保持原来的运动状态,故A正确,而B、C、D错误。
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。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A点
B.继续向上运动一段,最后静止在B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
【答案】C
【解析】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】当小球上升到A点时,它的运动方向竖直向上。如果此时所受的外力全部消失,那么它将以这个时刻的速度和方向做匀速直线运动,肯定会通过B点,故C正确,而A、B、D错误。
9.(2021七下·柯桥期末)如图所示,甲乙两个相同的钢球,以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出,若不计空气阻力,则它们在空中运动过程中,下列叙述正确的是( )
A.甲、乙最高点时的速度相同
B.甲、乙在空中的受力情况不同
C.最高点时突然一切外力消失,甲将保持静止状态
D.最高点时突然一切外力消失,乙将保持静止状态
【答案】C
【解析】(1)斜向上抛出时物体,到达最高点时水平方向的速度不为零;
甲在竖直方向上运动,到达最高点时速度为零;乙为斜向上运动,到达最高点时,它在竖直方向上速度为零,而水平方向上速度不变,故A错误;
甲和乙在空中运动时,都只受竖直向下的重力作用,故B错误;
甲原来为静止状态,最高点时突然一切外力消失,甲由于惯性会保持原来的静止状态,故C正确;
乙在水平方向上速度不为零,最高点时突然一切外力消失,乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动,故D错误。
10.(2022七下·南浔期末)“泼水节”是云南傣族最隆重的节日。从科学角度分析,泼水的原理是:水原来与脸盆一起向前运动,当脸盆突然停止运动时,脸盆中的水由于 仍然要 ,于是水就从脸盆中泼了出去。
【答案】惯性;向前运动
【解析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识解答。
【解答】水原来与脸盆一起向前运动,当脸盆突然停止运动时,脸盆中的水由于惯性仍然要向前运动,于是水就从脸盆中泼了出去。
11.如图所示,小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿路线 (填“a”“b”“c”或“d”)运动,你判断的依据是 。若轨道变为半圆形,当小球滚至右侧最高点时,若一切外力全部消失,它将 。
【答案】B;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;保持静止状态
【解析】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,当小球运动到C点时,它的运动方向为水平方向。如果此时一切外力消失,那么小球会沿路线b运动,依据是:物体不受外力作用时将保持原来的运动状态不变。
(2)若轨道为半圆形,当小滚至右侧最高点时,此时它的速度为零。如果一切外力消失,那么它将保持原来的静止状态。
12.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (填“会”或“不会”)相撞,原因是: 。
【答案】不会;A、B都具有惯性,保持原来的运动状态不变
【解析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析判断。
【解答】两个物体都跟随小车一起做匀速直线运动,即二者的运动方向和速度都相同。当小车遇到障碍物突然停止后,由于惯性,A、B物体都会继续保持原来的运动状态。由于速度和方向相同,那么二者肯定不会相撞。
13.(2022七下·南浔期末)“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略﹑笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序: (用字母表示)。
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足
(3)下列结论的得出与“牛顿第一定律”研究方法相同的是( )
A.光的反射与折射规律 B.真空不能传声 C.二力平衡的条件
【答案】(1)CAB (2)没有涉及静止物体及运动规律 (3)B
【解析】熟知牛顿第一定律的内容,能根据实验现象判断其合理的顺序,掌握实验中科学推理方法的运用,是解答此题的关键。牛顿第一定律的形成过程实质是研究阻力对物体运动的影响,采用了逐渐逼近的方法,即先实验再推理,根据这一特点判断图中的合理顺序。
【解答】(1)牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法,即先实验再推理,图C中有空气阻力,图A中没有空气阻力,所以选C再A,而图B中,是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下,物体将做匀速直线运动,故正确的顺序应该是CAB。
(2)牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律,所以这是他的观点的不足之处。
(3)得出“牛顿第一定律”的研究方法是实验推理法;
A:光的反射与折射规律,控制变量法,故A不符合题意;
B:探究真空不能传声实验采用了实验推理法,故B符合题意;
C:二力平衡的条件,控制变量法,故C不符合题意;故选B。
14.小涛利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (填“a”“b'或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越 ,速度减小得越 。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将 。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和 。
(6)从这个实验可以推测出的结论是 。
【答案】(1)b (2)远;慢 (3)做匀速直线运动 (4)速度相同 (5)控制变量法
(6)假如小车在运动过程中不受任何阻力,小车将永远地运动下去,运动速度保持不变(合理即可)
【解析】(1)探究水平面上的阻力对物体运动的影响时,要保证小车到达水平面时的速度相同,而改变水平面上的阻力。甲和丙中,斜面上都是木板,而乙中斜面上铺上毛巾,这会导致小车的速度减小,对实验结果产生影响。
(2)比较甲和丙可知,小车在木板上受到的阻力小于毛巾上的阻力,此时运动距离大于毛巾上的距离。当小车运动时,速度减小的越慢,运动时间越长,则运动距离越远。
(3)根据实验可知,小车受到的阻力越小,则速度减小越慢,运动距离越长,则如果受到的阻力为零,那么小车的速度就不会减小,即始终沿直线做匀速直线运动。
(4)小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,它的速度越大,根据控制变量法的要求分析解答。
(5)探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(6)根据实验现象,推测小车不受阻力时的运动状态。
【解答】(1)a、c中斜面都没有铺毛巾,只有b中斜面上铺上毛巾,则以上操作中错误的一次是b。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越远,速度减小得越慢。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和控制变量法 。
(6)从这个实验可以推测出的结论是:假如小车在运动过程中不受任何阻力,小车将永远地运动下去,运动速度保持不变(合理即可)。
15.(2022七下·仙居期末)棉被中棉花的纤维粗而短,用细木棍拍打时,纤维易断裂。但是被子使用一段时间后,里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等,通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子,以达到减少纤维断裂和除尘的目的。请用所学知识解释其中的原因。
【答案】晒被子的时候用藤拍进行拍打被子,人们拍打被子时被子上的灰尘因为惯性保持不动,所以就会从被子上掉落。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。惯性是物体的一种固有属性,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,质量是对物体惯性大小的量度。
【解答】晒被子的时候用藤拍进行拍打被子,们拍打被子时被子上的灰尘因为惯性保持不动,所以就会从被子上掉落。适当的拍打被子确实是不错的选择,但是注意不要大力的拍打,不然会导致里面纤维的断裂,受损,影响被子的保暖。
16.(2022七下·婺城期末)为助力冬奥会,筑起冬奥梦,各地开展多项比赛活动,其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动,它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲,轮滑时脚用力往后蹬地,人就会向前快速滑行;需要停止时,可以用力踩下鞋子根部的刹车器(如图乙),人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
【答案】①轮滑时脚用力往后蹬地,人就会向前快速滑行,是因为力的作用是相互的;
②需要停止时,用力踩下鞋子根部的刹车器,可在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
③人继续往前滑行一小段距离,是因为人具有惯性;
④最后会慢慢停下,是摩擦力改变了人的运动状态。
【解析】根据题干的描述,分析轮滑运动,可从物体间力的作用的相互性、力的作用效果、增大或减小摩擦的方法、惯性等角度进行解释。
【解答】①轮滑时脚用力往后蹬地,人就会向前快速滑行,是因为力的作用是相互的;
②需要停止时,用力踩下鞋子根部刹车器,可在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
③人继续往前滑行一小段距离,是因为人具有惯性;
④最后会慢慢停下,是摩擦力改变了人的运动状态。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第4节 牛顿第一定律
考点一、牛顿第一定律
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用的,没有特例,不论固体、液体,还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件,“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用,这是一种理想化的情况,实际上,不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总 “总”指的是总是这样,没有例外
或 “或”指两种状态必居其一,不能同时存在。也就是说,物体如果没有受到力的作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受任何力的作用时,将保持匀速直线运动状态。因此,我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答,因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下:目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用,将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
典例1:(2022七下·新昌期末)在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离就越短
C.根据甲、乙、丙的实验现象,可以直接得出牛顿第一定律
D.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
变式1:(2022七下·椒江期末)在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止释放,不计空气阻力,小球可在A、C两点间来回摆动,如图所示。下列分析正确的是( )
A.从A到C过程中,小球运动状态不变
B.小球摆到B点时,受到一对平衡力的作用
C.摆到B点时,若细线断开,小球将向右匀速直线运动
D.摆到C点时,若细线断开,小球将竖直下落
变式2:为了研究牛顿第一定律,小明用如图所示的装置进行实验。
(1)三次实验中,都要让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止滑下目的是为了________
(2)实验中,在阻力的作用下,小车最终都会静止下来。这说明力的作用效果之一是________。
(3)“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略,笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程,批判了“力是维持物体运动状态的原因”的观点,从而帮助人们建立起“力是改变物体运动状态的原因”的正确认知。根据牛顿第一定律的研究方法并结合分析上述信息,下列说法正确的有 。(可多选)
A.人们对事物本质的认识常常需要经历一个过程
B.牛顿第一定律完全揭示了物体运动的本质,是一个事实
C.在实验的基础上进行科学推理也是人们认识事物本质的一种方法
D.科学的发展会让人们不断接近事物的本质
变式3:(2022七下·永康期中)在研究牛顿第一定律的实验中,同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度
v0 和水平面的粗糙程度有关,有些同学还认为与滑块的质量有关。下面是甲、乙、丙三位同学在探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”的课题时所设计的实验步骤,请你也参与进来。他们选择的器材有:质量相同、粗糙程度不同的木块、铁块、铜块、铝块各一个,斜面、木板各一块,钩码若干。
(1)实验中应控制 和刚滑到水平面上时的速度不变。
(2)假设滑块与木板之间的接触面绝对光滑,滑块将做怎样的运动? 。
(3)甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下,你认为符合本课题探究要求的是 同学的设计。
甲:让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,观察并记录木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量;分别在木块上放上数量不等的钩码,先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行,观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上面钩码的质量。
乙:先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行,观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。
丙:先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。
(4)下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据, 从中得出的结论是
滑块质量/克 200 250 300 350
在水平木板上滑行的距离/米 0.651 0.651 0.651 0.651
考点二、力和运动的关系
由牛顿第-定律知,物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态,即物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受外力时,将保持匀速直线运动。要改变物体的速度大小和运动方向,必须对物体施加力的作用,由此可见,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
典例1:(2022七下·定海期末)在人类关于“运动和力的关系”探索的历程中,有三位科学家提出过相应的认识,如表所示。
序号 科学家 提出的认识
1 牛顿 力改变了物体的运动
2 伽利略 维持运动不需要力
3 亚里士多德 只有不断用力才能维持物体的运动
(1)请对三位科学家提出认识,按历史时间的先同排序 (填序号)
(2)伽利略是通过理想实验提出观点。伽利略的设想是:如图所示,小球从第一个斜面 上滑下并能滑上第二个斜面 的等高处。该设想能成立的条件是下列选项中的:________(选填字母)
A.小球的质量足够大 B.小球的速度足够大
C.斜面绝对光滑 D.斜面的倾角a足够大
变式1:(2022七下·嘉兴月考)为了研究物体运动与力的关系。小科先设计了如下图所示实验,探究不同阻力对物体运动的影响,为了得出研究结果,他接下来必须进行的实验步骤是( )
A.用表面光滑程度不同的物体取代毛巾再进行几次实验
B.改变小车的质量,从高处释放,再进行几次实验
C.将小车从高于H的地方释放,再进行几次实验
D.改变斜面倾斜的角度,再进行几次实验
变式2:假设法在我们学习科学中经常应用,请结合所学知识回答下列问题:
(1)图甲是小科同学站在平面镜前3m处,原本可以看到自己在平面镜中成的像,现若将一块比镜面大的遮挡物放在镜子后面,则他________(选填“能”或“不能”)看到自己的像。
(2)图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子断裂瞬间电灯失去重力,电灯将________(选填“加速向下运动”、“匀速向下运动”或“静止”)
(3)图丙是运动会的铅球赛场上,一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么接下来铅球运动轨迹是________(选填“a”、“b”或“c”)
变式3:(2022七下·婺城期末)小科同学利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
①如图甲,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
②如图乙,取下棉布,将毛巾铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
③如图丙,取下毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (填序号),理由是 。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越大,速度减小得越 。
(3)探究后思考问题,如图丁所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,再由C点摆回B点,如果此时绳子断裂,且摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 。
考点三、惯性
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来做匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了,把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等,都是利用了物体的惯性。
惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害,需要防范。如骑车太快容易发生事故,车速太快、车距太近容易发生交通事故,车辆在急转弯时容易侧翻等。为此,交通管理部门制定了相关规定,如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带,防止汽车突然刹车时,人由于惯性向前运动而造成伤害,车辆行驶中要保持车距,限制车速,禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1:(2022七下·南浔期末)一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是( )
①列车突然向右启动 ②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车 ④列车向左运动时突然刹车
A.①或② B.①或③ C.②或③ D.②或④
变式1:(2022七下·武义期末)某同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球(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.该同学无法取出羽毛球 B.击打筒时,筒没有惯性
C.羽毛球会从筒的下端出来 D.该同学利用羽毛球的惯性
变式2:(2022七下·永康期中)在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。以下是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径。以 实验车为参照物,正确描述钢珠下落路径的示意图是( )
A. B. C. D.
变式3:(2022七下·永康期中)
(1)如图中物体 A 静止在水平地面,其质量为 10 Kg,则 A
所受重力为 N。
(2)“旋蛋实验”可以判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋:在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋,用手制动后又立即释放,如果鸡蛋又“自动”转动起来,那么这个鸡蛋一定是 鸡蛋,这是因为 。
1.(2022七下·仙居期末)惯性是物体的一种性质,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变时才有惯性
B.物体速度越大惯性也越大
C.静止或匀速运动的物体没有惯性
D.物体质量越大惯性也越大
2.(2022七下·诸暨期末)中央电视台《是真的吗》节目中,有这样一个实验:将根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A.金属球转动速度越大,惯性越大
B.金属球转动过程中,运动状态保持不变
C.网袋对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对相互作用力
D.网袋开始向上运动时,拉力一定等于它的重力
3.(2022七下·新昌期末)物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中,王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变),下列说法正确的是( )
A.拋冰墩墩时,冰墩墩对王亚平没有力的作用
B.抛冰墩墩时,抛出的方向应向叶光富的手偏上
C.冰墩墩在空中飞行时,做曲线运动
D.冰墩墩在空中飞行时,做匀速直线运动
4.如图所示,一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到一个拉力F的作用,且FA.该物体不可能运动
B.该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
C.该物体运动方向一定变化
D.该物体运动状态肯定变化
5.雨滴下落时会受到空气的阻力,研究发现,下落速度越快,所受到的空气阻力就会越大。下列有关雨滴下落过程分析正确的是( )
A.雨滴受到重力,其下落的速度一直增加
B.雨滴受空气阻力,其下落的速度一直减小
C.雨滴所受重力和空气阻力平衡时,雨滴会静止在空中
D.雨滴下落高度足够时,最后都会匀速下落
6.(2022七下·丽水期末)如图所示,物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动。假设在运动过程中重力突然消失,物体将( )
A.立即停止运动
B.向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
C.向右沿水平方向做匀速直线运动
D.向右上方做匀速直线运动
7.小刚同学放学回家的路上,脚被石块绊了一下,身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿,不小心脚踩到一块西瓜皮,身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景,下列解释合理的是( )
A.图甲、乙两种情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B.图甲、乙两种情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C.图甲情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态;图乙情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D.图甲情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态;图乙情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
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。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A点
B.继续向上运动一段,最后静止在B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.(2021七下·柯桥期末)如图所示,甲乙两个相同的钢球,以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出,若不计空气阻力,则它们在空中运动过程中,下列叙述正确的是( )
A.甲、乙最高点时的速度相同
B.甲、乙在空中的受力情况不同
C.最高点时突然一切外力消失,甲将保持静止状态
D.最高点时突然一切外力消失,乙将保持静止状态
10.(2022七下·南浔期末)“泼水节”是云南傣族最隆重的节日。从科学角度分析,泼水的原理是:水原来与脸盆一起向前运动,当脸盆突然停止运动时,脸盆中的水由于 仍然要 ,于是水就从脸盆中泼了出去。
11.如图所示,小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿路线 (填“a”“b”“c”或“d”)运动,你判断的依据是 。若轨道变为半圆形,当小球滚至右侧最高点时,若一切外力全部消失,它将 。
12.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (填“会”或“不会”)相撞,原因是: 。
13.(2022七下·南浔期末)“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略﹑笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序: (用字母表示)。
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足
(3)下列结论的得出与“牛顿第一定律”研究方法相同的是( )
A.光的反射与折射规律 B.真空不能传声 C.二力平衡的条件
14.小涛利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (填“a”“b'或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越 ,速度减小得越 。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将 。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和 。
(6)从这个实验可以推测出的结论是 。
15.(2022七下·仙居期末)棉被中棉花的纤维粗而短,用细木棍拍打时,纤维易断裂。但是被子使用一段时间后,里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等,通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子,以达到减少纤维断裂和除尘的目的。请用所学知识解释其中的原因。
16.(2022七下·婺城期末)为助力冬奥会,筑起冬奥梦,各地开展多项比赛活动,其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动,它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲,轮滑时脚用力往后蹬地,人就会向前快速滑行;需要停止时,可以用力踩下鞋子根部的刹车器(如图乙),人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)