初中科学浙教版七年级下册 第3章 第4节牛顿第一定律同步练习
一、单选题
1.牛顿第一定律指出,惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。图中惯性最大的物体是( )
A.奔跑的小朋友 B.静止的磁悬浮列车
C.飞奔的猎豹 D.漂浮的氢气球
【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的影响因素分析判断。
【解答】惯性的大小只与物体的质量有关,与其它因素无关。根据图片可知,四个物体中磁悬浮列车的质量最大,则它的惯性最大。
故选B。
2.(2022八上·鄞州期中)在足球比赛中,一前锋队员面对对方的守门员,用脚轻轻地将球一挑,足球在空中划过一道弧线进入球门。若不计空气阻力,使足球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物体是( )
A.前锋队员 B.地球 C.守门员 D.足球
【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】如果不计空气阻力,那么在空中飞行时的足球只受重力作用,从而使足球在向前运动的同时向下运动,即运动轨迹为曲线,则导致足球运动状态发生改变的施力物体为地球。
故选B。
3.下列运动项目涉及的科学知识描述正确的是( )
A.三级跳远——快速助跑是为了增大惯性
B.划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D.百米赛跑——裁判员通过相同时间内比较路程的方法判断运动快慢
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)根据惯性的影响因素判断;
(2)甲对乙施加作用力的同时,乙也对甲同时施加反作用力,这就是物体间力的作用的相互性;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(4)根据比较物体运动快慢的方法分析判断。
【解答】A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.划船比赛时,船桨对水施加向后的作用力,水同时对船桨施加向前的反作用力,故B正确;
C.人对单杠的拉力作用在单杠上,而单杠对人的拉力作用在人上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.在百米赛跑中,裁判员通过比较相同路程内所用时间的大小来判断运动快慢,故D错误。
故选B。
4.如图所示,将木块放在小车上,同小车一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.以小车为参照物,木块是运动的
B.小车速度越大,惯性越大
C.向右运动过程中突然刹车,木块会继续向右运动
D.木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它是静止的。
(2)根据惯性的影响因素判断;
(3)根据惯性的知识判断;
(4)相互作用力的特点:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.以小车为参照物,木块的位置保持不变,即木块是静止的,故A错误;
B.小车的惯性只与它的质量大小有关,与速度无关,故B错误;
C.向右运动过程中突然刹车,由于惯性,木块会继续向右运动,故C正确;
D.木块的重力作用在木块上,小车对木块的支持力也作用在木块上,即二者作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选C。
5.在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是( )
A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【知识点】力的作用效果;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;
(2)铁磁性物质在磁场中会受力磁力的作用;
(3)物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;
(4)根据力与运动的关系分析判断。
【解答】A.磁体对钢珠会产生引力的作用,而对玻璃球没有吸引力,故A错误;
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力,故B错误;
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变,即运动状态不断改变,故C错误;
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
故选D。
6.如图所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是( )
A.球能在空中飞行是受到惯性的作用
B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
【答案】A
【知识点】参照物及其选择;力的作用效果;惯性
【解析】【分析】(1)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(2)如果物体的位置相对参照物的位置发生改变,那么物体是运动的;否则,物体是静止的;
(3)根据物体间力的作用的相互性判断;
(4)运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
【解答】A.球能在空中飞行是球有惯性,故A错误符合题意;
B.以球门为参照物,射向球门的球相对与球门的位置不断改变,则它是运动的,故B正确不合题意;
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力,故C正确不合题意;
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选A。
7.驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图所示),驾驶员突然刹车时,杯中水可能发生的情况是( )
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】原来水和杯子一起跟随汽车向前运动,当驾驶员突然刹车时,水杯受到桌面的阻力而减速,而其中的水由于惯性继续保持原来的运动状态继续前进,因此杯中的水会向前溢出。
故选B。
8.关于惯性,下列四个现象对应的说法正确的是( )
A.拍打衣服,灰尘脱落,说明衣服有惯性
B.子弹离开枪膛,仍能向前飞行,说明子弹有惯性
C.汽车突然快速启动,车上的人会向后倾,说明汽车有惯性
D.运动员将足球顶出去,足球继续运动,说明运动员有惯性
【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析判断。
【解答】A.拍打衣服时,衣服受力运动起来,而灰尘由于惯性保持原来的静止状态,则灰尘脱落,故A错误;
B.子弹离开枪膛,仍能向前飞行,说明子弹有惯性,故B正确;
C.当汽车突然启动时,人的下半身受力向前运动,而上半身由于惯性保持原来的静止状态,因此会向后倾,故C错误;
D.运动员将足球顶出去,足球继续运动,说明足球有惯性,故D错误。
故选B。
9.一个苹果挂在枝头a处,处于静止状态。假定某一时刻苹果所受外力都消失了,用频闪照相(每隔0.2 s拍摄一次)的方法记录下苹果的运动轨迹(黑色圆点代表苹果),图中能正确描述所有力都消失后,苹果运动的轨迹的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析判断。
【解答】原来苹果在a点保持静止状态,当某一时刻苹果受到的外力全部消失时,根据牛顿第一运动定律可知,苹果会继续保持原来的静止状态。则用频闪照相拍摄时,始终看到一个点。
故选A。
10.若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】A.当小球被水平抛出时,由于惯性,它会沿水平方向运动;由于受到向下的力F,因此会同时向下运动,因此小球一边向右一边向下做曲线运动,故A正确不合题意;
B.将小球向右下方抛出,只受向上的力F时,由于惯性,在竖直方向上会先向下运动一段距离再向上运动。在水平方向上,由于惯性继续做匀速直线运动,故B正确不合题意;
C.将小球竖直向下抛出时,且受到的了F竖直向下,那么小球竖直向下运动,故C正确不合题意;
D.当小球受到竖直向上的力F时,它肯定会向上运动,不可能水平方向运动,故D错误符合题意。
故选D。
11.如图所示,物体A从光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,在水平面上运动时,物体在a、b、c三点的速度大小关系是( )
A.va>vb>vc B.va【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析判断。
【解答】物体A从光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,由于它受到的阻力为零,即在水平方向上物体不受外力,那么它将在水平面上做匀速直线运动,因此a、b、c三点的速度相同。
故选D。
12.(2022八上·宁海期中)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
【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当实心球到达最高点时,它在竖直方向上的速度为零,而水平方向上速度不为零。如果此时受到的外力全部消失,那么由于惯性,它会保持原来的运动状态,即保持原来的运动速度和方向做匀速直线运动,也就是水平向右做匀速直线运动。
故选C。
13.(2022八上·鄞州期中)在笔直的公路上行驶的汽车里悬挂一小球,如图所示,在汽车前进的方向上,当悬线摆向前方与竖直 方向成一角度时,说明汽车在( )
A.加速行驶 B.减速行驶
C.匀速行驶 D.无法确定
【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当汽车受力而改变运动状态时,小球由于惯性会保持原来的运动状态,即运动方向和速度大小不变。此时小球悬线向前方摆动,说明小球的速度大于汽车的速度,那么肯定是汽车刹车减速了。
故选B。
14.(2022八上·慈溪期中)练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示。当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员将枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在( )
A.I区 B.II区 C.III区 D.IV区
【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;重力的方向是竖直向下的,结合力是改变物体运动状态的原因分析判断。【解答】汽车向右平行于靶面运动,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹射出后由于惯性继续向右运动,又由于受到重力作用,向下运动,所以子弹会射向靶面的右下方,即II区。
故选B。
15.(2022八上·慈溪期中)物体在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直线运动,假设在运动过程中所受的所有力突然消失,物体将( )
A.向右沿水平方向做匀速直线运动
B.向右沿水平方向减速运动直至停止
C.向下做匀速直线运动
D.向右沿水平方向做加速直线运动
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析判断。
【解答】物体在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直线运动,假设在运动过程中所受的所有力突然消失,此时它将保持消失时刻的运动状态不变,即保持那个时刻物体的运动方向和速度做匀速直线运动,也就是向右沿水平方向做匀速直线运动。
故选A。
16.(2022七下·仙居期末)将小球竖直向下静止释放后,每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】速度公式及其应用;牛顿第一定律
【解析】【分析】根据速度和牛顿第一定律的知识分析判断。
【解答】当所有外力都消失时,小球以甲处时的速度为准做匀速直线运动,故C、D错误;
原来小球做加速运动,后来小球做匀速运动,那么小球从甲位置向下运动0.1s时的距离肯定小于原来的距离,故A正确,而B错误。
故选A。
17.(2022八下·海曙竞赛)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置,该装置的示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面朝上,在受压面上放一物体,电梯静止时电流表示数为Io。当电梯做四种不同的运动时,电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示。下列判断中错误的是( )
A.甲图表示电梯可能匀速下降
B.乙图表示电梯可能上升时速度变大
C.丙图表示电梯可能匀速上升
D.丁图表示电梯可能下降时速度变大
【答案】C
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】由题意知,压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,而电流变大说明电阻变小,故电流变大说明压力变大;反之,电流变小说明压力变小;物体加速上升和减速下降是超重状态,减速上升和加速下降是失重状态。【解答】A.由图甲可知,电路中电流的大小I0不变,则压敏电阻的阻值不变,压敏电阻受到的压力不变,即压力等于物体的重力,则电梯可能匀速下降,故A正确不合题意;
B.由图乙可知,电路中的电流均匀增大,压敏电阻的阻值是减小的,则压力增大,即压力大于重力,即电梯可能做加速上升运动,故B正确不合题意;
C.由图丙可知,电路中的电流为静止时的两倍,而且不变,由欧姆定律知压敏电阻的阻值减小且不变,则压力增大且不变,电梯可能做匀加速上升运动,故C错误符合题意;
D.由图丁可知,电路中的电流均匀减小,其电阻是增大的,则压力变小,电梯可能做下降的加速运动,故D正确不合题意。
故选C。
18.(3.4 牛顿第一定律(2))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
【知识点】惯性
【解析】【分析】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。
故选A。
二、填空题
19.(2022八上·鄞州期中)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【答案】改变;具有
【知识点】惯性
【解析】【分析】(1)物体由静止变为运动,由运动变为静止,运动方向改变或速度大小改变,都叫做运动状态的改变;
(2)一切物体都有惯性,据此分析解答。
【解答】(1)拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,即它的运动方向和速度不断发生改变,则其运动状态改变;
(2)一切物体都有惯性,在此过程中,摆球具有惯性。
20.(3.4 牛顿第一定律(1))牛顿第一定律:一切物体在 的时候,总保持 状态或 状态。即当物体不受外力作用时原来静止的物体保持 状态;原来运动的物体保持 状态。
【答案】没有受到外力作用;匀速直线运动;静止;静止;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一定律的内容解答。
【解答】牛顿第一定律: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。即当物体不受外力作用时原来静止的物体保持静止状态;原来运动的物体保持匀速直线运动状态。
21.(3.4 牛顿第一定律(2))惯性:一切物体都具有保持原有的 和 的性质,即物体具有保持原来 不变的性质。
【答案】速度大小;运动方向;运动状态
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的定义解答。
【解答】惯性:一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质,即物体具有保持原来运动状态不变的性质。
22.静止在地面上的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 状态;正在运动的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 状态。(均填“匀速直线运动”或“静止”)
【答案】静止;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析解答。
【解答】静止在地面上的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于静止状态;正在运动的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于匀速直线运动状态。
23.如图所示,将小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 (填字母)路线继续运动,你判断的依据是 ; 若当小球滚至右侧最高点时,撤去所有外力,它将 。
【答案】b;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;静止
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律可知,当物体不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,当小球运动到C点时,它的运动方向沿b方向。如果此时一切外力全部消失,那么小球会保持C点时的运动方向和速度做匀速直线运动,故选b。
(2)若小球到达右侧最高点时,此时它的速度为零。如果此时撤去所有外力,那么它将保持这个点时的状态不变,即保持静止状态。
24.(2022八上·余姚竞赛) 2019年10月10日,江苏无锡发生了高架桥侧翻事故,高架桥掉落压住了3辆小车,造成3人死亡,2人受伤。请根据相关力学知识回答问题:高架掉落是因为它受到重力作用,它所受重力的施力物体是 ;小车行驶中,遇到突发事件,司机踩下刹车后车辆无法立即停下,是因为 ;事故中3辆被压小车,都发生了严重的形变,是因为力可以使 。
【答案】地球;汽车具有惯性;物体发生形变
【知识点】力的作用效果;惯性;重力及其方向
【解析】【分析】(1)根据重力产生的原因确定施力物体;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)力的作用效果包括:①力改变物体的形状;②力改变物体的运动状态。
【解答】(1)地面附近的物体,都会受到地球的引力,这就是重力,因此重力的施力物体为地球。
(2)小车行驶中,遇到突发事件,司机踩下刹车后车辆无法立即停下,是因为汽车具有惯性;
(3)事故中3辆被压小车,都发生了严重的形变,是因为力可以使物体发生形变。
25.(2022八上·浙江期中)我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨, 嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。(如图甲所示)
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力 (选填“相等”或“不相等)
(2)使火箭箭体上升的作用力来自于 (选填“燃气”或“空气”)
(3)不久的将来,若我国的宇航员登上月球,宁航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,如图乙所示。则在这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 。(选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左")
【答案】(1)不相等
(2)燃气
(3)竖直向下
【知识点】力的作用是相互的;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)根据力与运动的关系分析;
(2)根据相互作用力的知识分析判断;
(3)根据二力平衡的条件和相互作用力的知识分析判断。
【解答】(1)火箭在穿越大气层时速度越来越快,向上做加速运动,火箭受到向上的推力应大于向下的重力,即火箭受到的推力与自身重力不相等。
(2)火箭对喷出的燃气施加一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,燃气同时对火箭施加一个向上的力,使火箭上升,故火箭上升的作用力来自于燃气。
(3)火箭离开月球表面,在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动,火箭受平衡力作用,因在月球上没有空气,火箭不受阻力作用,但受月球对它的吸引而产生的重力作用,所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡,即与竖直向下的重力方向相反,是竖直向上的;
因力的作用是相互的,为得到竖直向上的推力,所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的。
26.(3.4 牛顿第一定律(1))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3 m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 (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 “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,那么接下来铅球的运动轨迹是 (填“a”“b”或“C”)
【答案】(1)能
(2)静止
(3)a
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点解答;
(2)(3)根据牛顿第一定律分析。
【解答】(1)物体在平面镜中成虚像,它不是由实际光线会聚而成的,因此后面的遮挡物不能对像的形成产生影响,即它能看到自己的像。
(2)绳子断裂瞬间,绳子向上的拉力消失,此时向下的重力同时消失,那么此时电灯不受力。根据牛顿第一定律可知,此时它将保持原来的静止状态。
(3)根据牛顿第一定律可知,若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么它将以外力消失时的运动方向和速度做匀速直线运动。根据图丙可知,此时铅球在竖直方向上的速度为零,只在水平方向上运动,则铅球的运动轨迹为a。
27.(2020八上·温州开学考)“频闪”照相机每隔相等的时间曝光一次,能在一张照片上记录下运动物体在不同时刻所处的位置。如图是质量相同体积不同的甲、乙小球,下落一段时间后,分别从a运动到b位置时拍摄到的频闪照片,请回答:
(1)甲球做的是 运动。(选填“匀速"或“变速")
(2)这段运动过程中,乙球受到的阻力 (选填“大于”、“小于”或等于”)甲球受到的阻力,判断的依据是 。
【答案】(1)匀速
(2)小于;甲处于匀速运动状态,所以它受的阻力等于其重力,即f=G;乙球处于加速运动状态,受的阻力小于其重力,即f′<G,所以f′<f,即甲球受到的阻力较大
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】物体受合力等于零时,物体处于静止或匀速直线运动状态,受合力不等于零时,物体处于变速运动状态.根据频闪照片,分析小球在相同时间内通过的距离是否相同,是判断匀速直线运动的关键。(1)物体沿直线做快慢不变的运动,叫匀速直线运动,变速直线运动是指在相同的时间内通过的路程不相等;(2)两小球的质量相等,重力相等,若两球都只受到重力和阻力作用,然后根据小球的运动状态判断受力的情况。
【解答】(1)由图可知,小球甲在相邻相同时间内运动的距离基本相同,故甲球的速度基本保持不变,做匀速运动;
(2)两小球的质量相等,重力相等,都为G,甲处于匀速运动状态,所以它受的阻力等于其重力,即f=G;乙球处于加速运动状态,受的阻力小于其重力,即f′<G,所以f′<f,即甲球受到的阻力较大。
故答案为:(1)匀速;(2)小于;甲处于匀速运动状态,所以它受的阻力等于其重力,即f=G;乙球处于加速运动状态,受的阻力小于其重力,即f′<G,所以f′<f,即甲球受到的阻力较大。
三、实验探究题
28.(2022八上·鄞州期中)“在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车在水平面运动的距离”,如图所示。伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似实验,并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一高度处由静止自由下滑,这样做的目的是 。
(2)三次实验中,小车在 表面上停止得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最小。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 运动。
【答案】(1)使小车运动到水平面时的初速度相同
(2)木板
(3)匀速直线
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】(1)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,它到达水平面时的速度越大;
(2)小车的速度减小的越慢,在水平面上运动的时间越长,即最终运动的路程最长;
(3)如果小车不受阻力,那么它的速度就不会减小,即在水平面上永远不停的运动下去,据此分析解答。
【解答】(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一高度处由静止自由下滑,这样做的目的是使小车运动到水平面时的初速度相同。
(2)三次实验中,小车在模板表面上运动的距离最长,停止得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最小。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
29.(2022·温州模拟)我们都知道,物体质量越大,惯性越大。但跑步比赛到终点时,速度快的同学不容易停下来,速度慢的同学容易停下来。由此可见,物体运动速度越快,其运动状态越难改变,这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗 为搞清楚惯性大小和速度之间的关系,小明查找了如下资料,并利用小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、测速仪设计了如图所示实验,模拟跑步减速的过程。每次实验时,小球从斜面不同高度(h1资料1:当物体受非平衡力时,惯性大小表现为力改变物体运动状态的难易程度。
资料2:物体运动状态改变的难易程度,由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。
实验次数 释放高度 测速仪的示数vo 速度从v减为0时间 单位时间速度大小的变化量
第1次 h1 5厘米/秒 2秒
第⒉次 h2 10厘米/秒 4秒
第3次 h3 20厘米/秒 8秒
(1)三次实验中,小球单位时间速度大小的变化量 (选填 “相同”或“不同”)。
(2)三次实验中,水平面木板的粗糙程度是否需要保持相同 请说明理由。 。
(3)分析实验数据后,小明证明了物体的惯性与运动速度大小无关。小明的依据是 。
【答案】(1)相同
(2)需要 小球释放高度不同,其他变量均需相同,控制单一变量
(3)质量相同的小球,单位时间内速度大小的变化量相同(小球运动状态改变的难易程度相同)
【知识点】观察结果的记录与分析;惯性
【解析】【分析】(1)单位时间速度大小的改变量=;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,其它的因素要保持相同,而只改变这个因素。
(3)根据资料2的方法,结合表格数据分析得出结论。
【解答】(1)根据公式“单位时间速度大小的改变量=可知,三次实验单位时间速度大小的该变量都是2.5cm/s2,因此单位时间速度大小的该变量相同。
(2)三次实验中,水平面木板的粗糙程度需要保持相同,理由是:需要小球释放高度不同,其他变量均需相同,控制单一变量。
(3)分析实验数据后,小明证明了物体的惯性与运动速度大小无关。小明的依据是:质量相同的小球,单位时间内速度大小的变化量相同(小球运动状态改变的难易程度相同)。
30.(2020八上·余姚期中)语馨同学和小娟同学在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图所示。
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?语馨提出了疑问。一旁的小娟说:“要想转弯,必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力。”语馨觉得小娟“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为 。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?语馨和小娟提出了两种猜想。
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着,语馨和小娟一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过杠杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N。让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下。如图所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
该实验可以得出的结论是 。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)① ;
② 。
实验后,她俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:使骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,她俩又展开了后续实验探究……
【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因(其他合理说法也给分)
(2)其他条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大(未控制变量不给分);改变圆弧形轨道的半径;让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度处自由滚下
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】(1)物体由静止变为运动、由运动变为静止、运动速度变化和运动方向变化,都是运动状态的改变;而力是改变物体运动状态的原因,据此解答;
(2)根据表格数据可知,小球的下落高度越大,经过压力传感器时的速度越大;而压力传感器的示数越大,说明转弯时需要的力越大,据此分析数据得到结论即可;
根据控制变量法的要求可知,要探究转弯力的大小与弧形跑道的半径大小有关,必须控制小球到达传感器时的速度相同而改变轨道的半径,据此分析解答。
【解答】(1)语馨觉得小娟“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是改变物体运动状态的原因。
(2)根据表格数据可知,当轨道半径相同时,小球的高度越大,压力传感器的示数越大,因此得到结论:其他条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大;
想要验证猜想二,从控制变量的角度考虑,需要做的改变为:
①改变圆弧形轨道的半径;
②让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度处自由滚下。
31.(2020七下·温州月考)“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)伽利略通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点的方向,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? 。
【答案】(1)CAB
(2)没有涉及静止的物体(不受力时)的运动规律
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)物体在运动过程中受到的阻力分为空气阻力和摩擦阻力,可以按照有空气阻力→无空气阻力→无空气阻力和摩擦阻力的顺序进行实验和推理即可。
(2)笛卡尔的结论只涉及了运动的物体,而牛顿的定律涉及了运动和静止物体,因此定律更具有普遍意义。
【解答】(1) 伽利略通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: CAB;
(2)相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点不足之处为:没有涉及静止的物体(不受力时)的运动规律。
四、解答题
32.(2022七下·嘉兴月考)2021年6月25日,嘉兴的有轨电车投入运行。首列有轨电车“南湖号”车辆总长度为34.8米,运营时最高速度为70千米/时,车辆自重50吨(如图所示)。车轮与轨道的总接触面积约为40厘米2,根据信息回答下列问题:
(1)行车时,司机和乘客都应系好安全带,这是为了避免紧急刹车时,由于 导致身体前冲而受伤。
(2)有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统。通过计算判断:要在10秒内使整列有轨电车通过总宽度为45.2米的路口,则电车的速度至少为多少千米/时?(g取10N/kg)
【答案】(1)惯性
(2)电车的速度为:。
【知识点】速度公式及其应用;惯性
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)当整列电车经过路口时,列车经过的路程等于路口宽度与列车长度之和,然后根据计算出它的速度。
【解答】(1)行车时,司机和乘客都应系好安全带,这是为了避免紧急刹车时,由于惯性导致身体前冲而受伤。
(2)电车的速度为:。
1 / 1初中科学浙教版七年级下册 第3章 第4节牛顿第一定律同步练习
一、单选题
1.牛顿第一定律指出,惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。图中惯性最大的物体是( )
A.奔跑的小朋友 B.静止的磁悬浮列车
C.飞奔的猎豹 D.漂浮的氢气球
2.(2022八上·鄞州期中)在足球比赛中,一前锋队员面对对方的守门员,用脚轻轻地将球一挑,足球在空中划过一道弧线进入球门。若不计空气阻力,使足球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物体是( )
A.前锋队员 B.地球 C.守门员 D.足球
3.下列运动项目涉及的科学知识描述正确的是( )
A.三级跳远——快速助跑是为了增大惯性
B.划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D.百米赛跑——裁判员通过相同时间内比较路程的方法判断运动快慢
4.如图所示,将木块放在小车上,同小车一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.以小车为参照物,木块是运动的
B.小车速度越大,惯性越大
C.向右运动过程中突然刹车,木块会继续向右运动
D.木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
5.在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是( )
A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因
6.如图所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是( )
A.球能在空中飞行是受到惯性的作用
B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
7.驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图所示),驾驶员突然刹车时,杯中水可能发生的情况是( )
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
8.关于惯性,下列四个现象对应的说法正确的是( )
A.拍打衣服,灰尘脱落,说明衣服有惯性
B.子弹离开枪膛,仍能向前飞行,说明子弹有惯性
C.汽车突然快速启动,车上的人会向后倾,说明汽车有惯性
D.运动员将足球顶出去,足球继续运动,说明运动员有惯性
9.一个苹果挂在枝头a处,处于静止状态。假定某一时刻苹果所受外力都消失了,用频闪照相(每隔0.2 s拍摄一次)的方法记录下苹果的运动轨迹(黑色圆点代表苹果),图中能正确描述所有力都消失后,苹果运动的轨迹的是( )
A. B.
C. D.
10.若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能是图中的( )
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,物体A从光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,在水平面上运动时,物体在a、b、c三点的速度大小关系是( )
A.va>vb>vc B.va12.(2022八上·宁海期中)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
13.(2022八上·鄞州期中)在笔直的公路上行驶的汽车里悬挂一小球,如图所示,在汽车前进的方向上,当悬线摆向前方与竖直 方向成一角度时,说明汽车在( )
A.加速行驶 B.减速行驶
C.匀速行驶 D.无法确定
14.(2022八上·慈溪期中)练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示。当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员将枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在( )
A.I区 B.II区 C.III区 D.IV区
15.(2022八上·慈溪期中)物体在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直线运动,假设在运动过程中所受的所有力突然消失,物体将( )
A.向右沿水平方向做匀速直线运动
B.向右沿水平方向减速运动直至停止
C.向下做匀速直线运动
D.向右沿水平方向做加速直线运动
16.(2022七下·仙居期末)将小球竖直向下静止释放后,每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
17.(2022八下·海曙竞赛)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置,该装置的示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面朝上,在受压面上放一物体,电梯静止时电流表示数为Io。当电梯做四种不同的运动时,电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示。下列判断中错误的是( )
A.甲图表示电梯可能匀速下降
B.乙图表示电梯可能上升时速度变大
C.丙图表示电梯可能匀速上升
D.丁图表示电梯可能下降时速度变大
18.(3.4 牛顿第一定律(2))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
二、填空题
19.(2022八上·鄞州期中)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
20.(3.4 牛顿第一定律(1))牛顿第一定律:一切物体在 的时候,总保持 状态或 状态。即当物体不受外力作用时原来静止的物体保持 状态;原来运动的物体保持 状态。
21.(3.4 牛顿第一定律(2))惯性:一切物体都具有保持原有的 和 的性质,即物体具有保持原来 不变的性质。
22.静止在地面上的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 状态;正在运动的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于 状态。(均填“匀速直线运动”或“静止”)
23.如图所示,将小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 (填字母)路线继续运动,你判断的依据是 ; 若当小球滚至右侧最高点时,撤去所有外力,它将 。
24.(2022八上·余姚竞赛) 2019年10月10日,江苏无锡发生了高架桥侧翻事故,高架桥掉落压住了3辆小车,造成3人死亡,2人受伤。请根据相关力学知识回答问题:高架掉落是因为它受到重力作用,它所受重力的施力物体是 ;小车行驶中,遇到突发事件,司机踩下刹车后车辆无法立即停下,是因为 ;事故中3辆被压小车,都发生了严重的形变,是因为力可以使 。
25.(2022八上·浙江期中)我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨, 嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。(如图甲所示)
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力 (选填“相等”或“不相等)
(2)使火箭箭体上升的作用力来自于 (选填“燃气”或“空气”)
(3)不久的将来,若我国的宇航员登上月球,宁航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,如图乙所示。则在这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 。(选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左")
26.(3.4 牛顿第一定律(1))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3 m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 (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 “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,那么接下来铅球的运动轨迹是 (填“a”“b”或“C”)
27.(2020八上·温州开学考)“频闪”照相机每隔相等的时间曝光一次,能在一张照片上记录下运动物体在不同时刻所处的位置。如图是质量相同体积不同的甲、乙小球,下落一段时间后,分别从a运动到b位置时拍摄到的频闪照片,请回答:
(1)甲球做的是 运动。(选填“匀速"或“变速")
(2)这段运动过程中,乙球受到的阻力 (选填“大于”、“小于”或等于”)甲球受到的阻力,判断的依据是 。
三、实验探究题
28.(2022八上·鄞州期中)“在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车在水平面运动的距离”,如图所示。伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似实验,并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一高度处由静止自由下滑,这样做的目的是 。
(2)三次实验中,小车在 表面上停止得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最小。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 运动。
29.(2022·温州模拟)我们都知道,物体质量越大,惯性越大。但跑步比赛到终点时,速度快的同学不容易停下来,速度慢的同学容易停下来。由此可见,物体运动速度越快,其运动状态越难改变,这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗 为搞清楚惯性大小和速度之间的关系,小明查找了如下资料,并利用小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、测速仪设计了如图所示实验,模拟跑步减速的过程。每次实验时,小球从斜面不同高度(h1资料1:当物体受非平衡力时,惯性大小表现为力改变物体运动状态的难易程度。
资料2:物体运动状态改变的难易程度,由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。
实验次数 释放高度 测速仪的示数vo 速度从v减为0时间 单位时间速度大小的变化量
第1次 h1 5厘米/秒 2秒
第⒉次 h2 10厘米/秒 4秒
第3次 h3 20厘米/秒 8秒
(1)三次实验中,小球单位时间速度大小的变化量 (选填 “相同”或“不同”)。
(2)三次实验中,水平面木板的粗糙程度是否需要保持相同 请说明理由。 。
(3)分析实验数据后,小明证明了物体的惯性与运动速度大小无关。小明的依据是 。
30.(2020八上·余姚期中)语馨同学和小娟同学在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图所示。
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?语馨提出了疑问。一旁的小娟说:“要想转弯,必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力。”语馨觉得小娟“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为 。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?语馨和小娟提出了两种猜想。
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着,语馨和小娟一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过杠杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N。让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下。如图所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
该实验可以得出的结论是 。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)① ;
② 。
实验后,她俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:使骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,她俩又展开了后续实验探究……
31.(2020七下·温州月考)“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)伽利略通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点的方向,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? 。
四、解答题
32.(2022七下·嘉兴月考)2021年6月25日,嘉兴的有轨电车投入运行。首列有轨电车“南湖号”车辆总长度为34.8米,运营时最高速度为70千米/时,车辆自重50吨(如图所示)。车轮与轨道的总接触面积约为40厘米2,根据信息回答下列问题:
(1)行车时,司机和乘客都应系好安全带,这是为了避免紧急刹车时,由于 导致身体前冲而受伤。
(2)有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统。通过计算判断:要在10秒内使整列有轨电车通过总宽度为45.2米的路口,则电车的速度至少为多少千米/时?(g取10N/kg)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的影响因素分析判断。
【解答】惯性的大小只与物体的质量有关,与其它因素无关。根据图片可知,四个物体中磁悬浮列车的质量最大,则它的惯性最大。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】如果不计空气阻力,那么在空中飞行时的足球只受重力作用,从而使足球在向前运动的同时向下运动,即运动轨迹为曲线,则导致足球运动状态发生改变的施力物体为地球。
故选B。
3.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)根据惯性的影响因素判断;
(2)甲对乙施加作用力的同时,乙也对甲同时施加反作用力,这就是物体间力的作用的相互性;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(4)根据比较物体运动快慢的方法分析判断。
【解答】A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.划船比赛时,船桨对水施加向后的作用力,水同时对船桨施加向前的反作用力,故B正确;
C.人对单杠的拉力作用在单杠上,而单杠对人的拉力作用在人上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.在百米赛跑中,裁判员通过比较相同路程内所用时间的大小来判断运动快慢,故D错误。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它是静止的。
(2)根据惯性的影响因素判断;
(3)根据惯性的知识判断;
(4)相互作用力的特点:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.以小车为参照物,木块的位置保持不变,即木块是静止的,故A错误;
B.小车的惯性只与它的质量大小有关,与速度无关,故B错误;
C.向右运动过程中突然刹车,由于惯性,木块会继续向右运动,故C正确;
D.木块的重力作用在木块上,小车对木块的支持力也作用在木块上,即二者作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【知识点】力的作用效果;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;
(2)铁磁性物质在磁场中会受力磁力的作用;
(3)物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;
(4)根据力与运动的关系分析判断。
【解答】A.磁体对钢珠会产生引力的作用,而对玻璃球没有吸引力,故A错误;
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力,故B错误;
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变,即运动状态不断改变,故C错误;
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
故选D。
6.【答案】A
【知识点】参照物及其选择;力的作用效果;惯性
【解析】【分析】(1)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(2)如果物体的位置相对参照物的位置发生改变,那么物体是运动的;否则,物体是静止的;
(3)根据物体间力的作用的相互性判断;
(4)运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
【解答】A.球能在空中飞行是球有惯性,故A错误符合题意;
B.以球门为参照物,射向球门的球相对与球门的位置不断改变,则它是运动的,故B正确不合题意;
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力,故C正确不合题意;
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选A。
7.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】原来水和杯子一起跟随汽车向前运动,当驾驶员突然刹车时,水杯受到桌面的阻力而减速,而其中的水由于惯性继续保持原来的运动状态继续前进,因此杯中的水会向前溢出。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析判断。
【解答】A.拍打衣服时,衣服受力运动起来,而灰尘由于惯性保持原来的静止状态,则灰尘脱落,故A错误;
B.子弹离开枪膛,仍能向前飞行,说明子弹有惯性,故B正确;
C.当汽车突然启动时,人的下半身受力向前运动,而上半身由于惯性保持原来的静止状态,因此会向后倾,故C错误;
D.运动员将足球顶出去,足球继续运动,说明足球有惯性,故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析判断。
【解答】原来苹果在a点保持静止状态,当某一时刻苹果受到的外力全部消失时,根据牛顿第一运动定律可知,苹果会继续保持原来的静止状态。则用频闪照相拍摄时,始终看到一个点。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】A.当小球被水平抛出时,由于惯性,它会沿水平方向运动;由于受到向下的力F,因此会同时向下运动,因此小球一边向右一边向下做曲线运动,故A正确不合题意;
B.将小球向右下方抛出,只受向上的力F时,由于惯性,在竖直方向上会先向下运动一段距离再向上运动。在水平方向上,由于惯性继续做匀速直线运动,故B正确不合题意;
C.将小球竖直向下抛出时,且受到的了F竖直向下,那么小球竖直向下运动,故C正确不合题意;
D.当小球受到竖直向上的力F时,它肯定会向上运动,不可能水平方向运动,故D错误符合题意。
故选D。
11.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析判断。
【解答】物体A从光滑的斜面上滑到光滑的水平面上,由于它受到的阻力为零,即在水平方向上物体不受外力,那么它将在水平面上做匀速直线运动,因此a、b、c三点的速度相同。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当实心球到达最高点时,它在竖直方向上的速度为零,而水平方向上速度不为零。如果此时受到的外力全部消失,那么由于惯性,它会保持原来的运动状态,即保持原来的运动速度和方向做匀速直线运动,也就是水平向右做匀速直线运动。
故选C。
13.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当汽车受力而改变运动状态时,小球由于惯性会保持原来的运动状态,即运动方向和速度大小不变。此时小球悬线向前方摆动,说明小球的速度大于汽车的速度,那么肯定是汽车刹车减速了。
故选B。
14.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;重力的方向是竖直向下的,结合力是改变物体运动状态的原因分析判断。【解答】汽车向右平行于靶面运动,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹射出后由于惯性继续向右运动,又由于受到重力作用,向下运动,所以子弹会射向靶面的右下方,即II区。
故选B。
15.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析判断。
【解答】物体在重力、支持力的作用下沿水平面向右做加速直线运动,假设在运动过程中所受的所有力突然消失,此时它将保持消失时刻的运动状态不变,即保持那个时刻物体的运动方向和速度做匀速直线运动,也就是向右沿水平方向做匀速直线运动。
故选A。
16.【答案】A
【知识点】速度公式及其应用;牛顿第一定律
【解析】【分析】根据速度和牛顿第一定律的知识分析判断。
【解答】当所有外力都消失时,小球以甲处时的速度为准做匀速直线运动,故C、D错误;
原来小球做加速运动,后来小球做匀速运动,那么小球从甲位置向下运动0.1s时的距离肯定小于原来的距离,故A正确,而B错误。
故选A。
17.【答案】C
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】由题意知,压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,而电流变大说明电阻变小,故电流变大说明压力变大;反之,电流变小说明压力变小;物体加速上升和减速下降是超重状态,减速上升和加速下降是失重状态。【解答】A.由图甲可知,电路中电流的大小I0不变,则压敏电阻的阻值不变,压敏电阻受到的压力不变,即压力等于物体的重力,则电梯可能匀速下降,故A正确不合题意;
B.由图乙可知,电路中的电流均匀增大,压敏电阻的阻值是减小的,则压力增大,即压力大于重力,即电梯可能做加速上升运动,故B正确不合题意;
C.由图丙可知,电路中的电流为静止时的两倍,而且不变,由欧姆定律知压敏电阻的阻值减小且不变,则压力增大且不变,电梯可能做匀加速上升运动,故C错误符合题意;
D.由图丁可知,电路中的电流均匀减小,其电阻是增大的,则压力变小,电梯可能做下降的加速运动,故D正确不合题意。
故选C。
18.【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】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。
故选A。
19.【答案】改变;具有
【知识点】惯性
【解析】【分析】(1)物体由静止变为运动,由运动变为静止,运动方向改变或速度大小改变,都叫做运动状态的改变;
(2)一切物体都有惯性,据此分析解答。
【解答】(1)拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,即它的运动方向和速度不断发生改变,则其运动状态改变;
(2)一切物体都有惯性,在此过程中,摆球具有惯性。
20.【答案】没有受到外力作用;匀速直线运动;静止;静止;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一定律的内容解答。
【解答】牛顿第一定律: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。即当物体不受外力作用时原来静止的物体保持静止状态;原来运动的物体保持匀速直线运动状态。
21.【答案】速度大小;运动方向;运动状态
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的定义解答。
【解答】惯性:一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质,即物体具有保持原来运动状态不变的性质。
22.【答案】静止;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律分析解答。
【解答】静止在地面上的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于静止状态;正在运动的物体,若所受外力全部消失,则该物体一定处于匀速直线运动状态。
23.【答案】b;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;静止
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】根据牛顿第一运动定律可知,当物体不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,当小球运动到C点时,它的运动方向沿b方向。如果此时一切外力全部消失,那么小球会保持C点时的运动方向和速度做匀速直线运动,故选b。
(2)若小球到达右侧最高点时,此时它的速度为零。如果此时撤去所有外力,那么它将保持这个点时的状态不变,即保持静止状态。
24.【答案】地球;汽车具有惯性;物体发生形变
【知识点】力的作用效果;惯性;重力及其方向
【解析】【分析】(1)根据重力产生的原因确定施力物体;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)力的作用效果包括:①力改变物体的形状;②力改变物体的运动状态。
【解答】(1)地面附近的物体,都会受到地球的引力,这就是重力,因此重力的施力物体为地球。
(2)小车行驶中,遇到突发事件,司机踩下刹车后车辆无法立即停下,是因为汽车具有惯性;
(3)事故中3辆被压小车,都发生了严重的形变,是因为力可以使物体发生形变。
25.【答案】(1)不相等
(2)燃气
(3)竖直向下
【知识点】力的作用是相互的;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)根据力与运动的关系分析;
(2)根据相互作用力的知识分析判断;
(3)根据二力平衡的条件和相互作用力的知识分析判断。
【解答】(1)火箭在穿越大气层时速度越来越快,向上做加速运动,火箭受到向上的推力应大于向下的重力,即火箭受到的推力与自身重力不相等。
(2)火箭对喷出的燃气施加一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,燃气同时对火箭施加一个向上的力,使火箭上升,故火箭上升的作用力来自于燃气。
(3)火箭离开月球表面,在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动,火箭受平衡力作用,因在月球上没有空气,火箭不受阻力作用,但受月球对它的吸引而产生的重力作用,所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡,即与竖直向下的重力方向相反,是竖直向上的;
因力的作用是相互的,为得到竖直向上的推力,所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的。
26.【答案】(1)能
(2)静止
(3)a
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点解答;
(2)(3)根据牛顿第一定律分析。
【解答】(1)物体在平面镜中成虚像,它不是由实际光线会聚而成的,因此后面的遮挡物不能对像的形成产生影响,即它能看到自己的像。
(2)绳子断裂瞬间,绳子向上的拉力消失,此时向下的重力同时消失,那么此时电灯不受力。根据牛顿第一定律可知,此时它将保持原来的静止状态。
(3)根据牛顿第一定律可知,若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么它将以外力消失时的运动方向和速度做匀速直线运动。根据图丙可知,此时铅球在竖直方向上的速度为零,只在水平方向上运动,则铅球的运动轨迹为a。
27.【答案】(1)匀速
(2)小于;甲处于匀速运动状态,所以它受的阻力等于其重力,即f=G;乙球处于加速运动状态,受的阻力小于其重力,即f′<G,所以f′<f,即甲球受到的阻力较大
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】物体受合力等于零时,物体处于静止或匀速直线运动状态,受合力不等于零时,物体处于变速运动状态.根据频闪照片,分析小球在相同时间内通过的距离是否相同,是判断匀速直线运动的关键。(1)物体沿直线做快慢不变的运动,叫匀速直线运动,变速直线运动是指在相同的时间内通过的路程不相等;(2)两小球的质量相等,重力相等,若两球都只受到重力和阻力作用,然后根据小球的运动状态判断受力的情况。
【解答】(1)由图可知,小球甲在相邻相同时间内运动的距离基本相同,故甲球的速度基本保持不变,做匀速运动;
(2)两小球的质量相等,重力相等,都为G,甲处于匀速运动状态,所以它受的阻力等于其重力,即f=G;乙球处于加速运动状态,受的阻力小于其重力,即f′<G,所以f′<f,即甲球受到的阻力较大。
故答案为:(1)匀速;(2)小于;甲处于匀速运动状态,所以它受的阻力等于其重力,即f=G;乙球处于加速运动状态,受的阻力小于其重力,即f′<G,所以f′<f,即甲球受到的阻力较大。
28.【答案】(1)使小车运动到水平面时的初速度相同
(2)木板
(3)匀速直线
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】(1)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,它到达水平面时的速度越大;
(2)小车的速度减小的越慢,在水平面上运动的时间越长,即最终运动的路程最长;
(3)如果小车不受阻力,那么它的速度就不会减小,即在水平面上永远不停的运动下去,据此分析解答。
【解答】(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一高度处由静止自由下滑,这样做的目的是使小车运动到水平面时的初速度相同。
(2)三次实验中,小车在模板表面上运动的距离最长,停止得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最小。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
29.【答案】(1)相同
(2)需要 小球释放高度不同,其他变量均需相同,控制单一变量
(3)质量相同的小球,单位时间内速度大小的变化量相同(小球运动状态改变的难易程度相同)
【知识点】观察结果的记录与分析;惯性
【解析】【分析】(1)单位时间速度大小的改变量=;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,其它的因素要保持相同,而只改变这个因素。
(3)根据资料2的方法,结合表格数据分析得出结论。
【解答】(1)根据公式“单位时间速度大小的改变量=可知,三次实验单位时间速度大小的该变量都是2.5cm/s2,因此单位时间速度大小的该变量相同。
(2)三次实验中,水平面木板的粗糙程度需要保持相同,理由是:需要小球释放高度不同,其他变量均需相同,控制单一变量。
(3)分析实验数据后,小明证明了物体的惯性与运动速度大小无关。小明的依据是:质量相同的小球,单位时间内速度大小的变化量相同(小球运动状态改变的难易程度相同)。
30.【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因(其他合理说法也给分)
(2)其他条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大(未控制变量不给分);改变圆弧形轨道的半径;让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度处自由滚下
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】(1)物体由静止变为运动、由运动变为静止、运动速度变化和运动方向变化,都是运动状态的改变;而力是改变物体运动状态的原因,据此解答;
(2)根据表格数据可知,小球的下落高度越大,经过压力传感器时的速度越大;而压力传感器的示数越大,说明转弯时需要的力越大,据此分析数据得到结论即可;
根据控制变量法的要求可知,要探究转弯力的大小与弧形跑道的半径大小有关,必须控制小球到达传感器时的速度相同而改变轨道的半径,据此分析解答。
【解答】(1)语馨觉得小娟“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是改变物体运动状态的原因。
(2)根据表格数据可知,当轨道半径相同时,小球的高度越大,压力传感器的示数越大,因此得到结论:其他条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大;
想要验证猜想二,从控制变量的角度考虑,需要做的改变为:
①改变圆弧形轨道的半径;
②让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度处自由滚下。
31.【答案】(1)CAB
(2)没有涉及静止的物体(不受力时)的运动规律
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)物体在运动过程中受到的阻力分为空气阻力和摩擦阻力,可以按照有空气阻力→无空气阻力→无空气阻力和摩擦阻力的顺序进行实验和推理即可。
(2)笛卡尔的结论只涉及了运动的物体,而牛顿的定律涉及了运动和静止物体,因此定律更具有普遍意义。
【解答】(1) 伽利略通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: CAB;
(2)相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点不足之处为:没有涉及静止的物体(不受力时)的运动规律。
32.【答案】(1)惯性
(2)电车的速度为:。
【知识点】速度公式及其应用;惯性
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)当整列电车经过路口时,列车经过的路程等于路口宽度与列车长度之和,然后根据计算出它的速度。
【解答】(1)行车时,司机和乘客都应系好安全带,这是为了避免紧急刹车时,由于惯性导致身体前冲而受伤。
(2)电车的速度为:。
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