高中物理人教版（2019） · 必修 第一册4.1 牛顿第一定律 同步练习
一、选择题
1．（2023高一上·镇江期末）两轮自平衡电动车具有运动灵活、操作简单、转弯半径为零等特点，如图所示，警察脚踏自平衡电动车巡逻。下列分析正确的是（ ）
A．自平衡电动车运动灵活是因为惯性比较小
B．自平衡电动车对地面的压力是由于地面发生形变而产生的
C．自平衡电动车对人的支持力就是人的重力
D．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的压力
2．（2023高一上·深圳期末）下列关于惯性的说法中正确的是（ ）
A．拉满货物的车比空车更难加速，说明物体质量越大，惯性越大
B．行驶的火车速度越大刹车后停下来越困难，说明物体速度越大，惯性越大
C．蜂鸟起飞时速度变化很快，加速度很大，说明物体加速度越大，惯性越大
D．做自由落体运动的物体无惯性
3．（2023高一上·深圳期末）下列关于运动和力关系的相关说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是有实验基础的，随着科学技术的发展是可以用实验来直接验证的
B．伽利略用实验证明了物体的运动不需要力来维持
C．物体不受力时才能保持自己运动状态不变的特性称为惯性
D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向
4．（2023高一上·岳阳期末）图是伽利略著名的斜面实验示意图。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。当斜面变为水平，小球要达到原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是（ ）
A．伽利略在光滑斜面上成功地完成了这个实验
B．伽利略据这个实验推断出任何物体都具有惯性
C．伽利略据这个实验推断出力是维持物体运动状态不变的原因
D．伽利略据这个实验推断出物体的运动不需要力来维持
5．（2023高一上·成都期末）下列说法正确的是（ ）
A．重力就是地球对物体的吸引力
B．运动速度大的物体不容易停止，是由于速度大的物体惯性大
C．牛顿首先运用理想斜面实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因”
D．两个共点力的合力大小可以等于任意一个分力大小
6．（2023高一上·朝阳期末）伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（ ）
A．惯性是物体的固有属性
B．力不是维持物体运动的原因
C．如果物体不受到力，就不会运动
D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
7．（2023高一上·上饶期末）两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德等人认为有力才会有运动，质量大或速度大的物体都很难被停下，认为物体的惯性应该和这两个因素有关。现有物体A的质量为15kg，物体B的质量为30kg，A、B分别以30m/s和15m/s的速度运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．B的惯性比A大 B．A的惯性比B大
C．A和B的惯性一样大 D．无法判定A、B的惯性大小关系
8．（2023高一上·湖州期末）如图所示，鞋子上粘有泥巴，在地面上鞋跟朝下磕两下，泥巴就掉了，这主要是利用了（ ）
A．鞋的惯性 B．泥巴的惯性 C．地面的惯性 D．泥巴的重力
二、多项选择题
9．（2023高一上·海南期末）下列陈述与史实相符的是（ ）
A．亚里士多德认为“重的物体与轻的物体下落同样快”
B．伽利略指出了力不是维持物体运动的原因
C．笛卡尔建立了力的概念
D．牛顿将物体间的相互作用抽象为“力”
10．（2023高一上·黄山期末）如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4~5s的时间内从静止加速到100km/h，则（ ）
A．方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大
B．方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同
C．由牛顿第二定律可知，方程式赛车质量小其加速度一定大
D．任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致
11．（2023高一上·玉溪期末）牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性。从惯性角度对以下现象的解释正确的是（ ）
A．2022年10月12日 “天宫课堂”第三课的毛细效应实验中，细管中的液面不断上升，速度比地面上同样的演示快得多，这是因为空间站处于失重状态，液体的惯性很小
B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，弩箭的速度减小后惯性减小了，所以“不能穿鲁缟”
C．货车超载后惯性增大，不容易刹车，很危险
D．羽毛球和网球相比，羽毛球惯性小，更容易改变运动状态
12．（2023高一上·海淀期末）关于力和运动的关系，下列说法正确的有（ ）
A．物体所受的合力为零，其速度一定保持不变
B．物体所受的合力为零，其速度也一定为零
C．物体所受合力越大，其速度就越大
D．物体所受合力越大，其加速度就越大
13．（2020高一上·广州期末）如图所示，木板静止放置在水平地面上，有一个可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，物块刚好没离开木板。物块和木板的 图象如图所示，a、b、c、d点的坐标为 、 、 ，重力加速度g取 。根据 图象，可以求得（ ）
A．木板的长度为20m
B．物块与木板之间的动摩擦因数为0.15
C．0-4s内物块与木板平均速度之比为3：2
D．物块与木板质量之比为2：3
14．（2023高一上·太原期末）伽利略根据“对接斜面实验”提出，“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实，伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷；他还把重量看作物体固有的力，把它排除在外力之列。下列说法正确的是（ ）
A．“重量与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的
B．伽利略根据如图的实验的结论，定义了速度的概念
C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动
D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系
15．（2022高一上·重庆月考）人类社会的发展离不开物理学，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因
B．牛顿认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
C．牛顿第一定律可以用实验直接验证
D．笛卡尔认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
16．（2021高一上·新郑月考）伽利略相信，自然界的规律是简单明了的，他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的，为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”。关于伽利略的实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验对小球是否静止释放没有要求
B．伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响使得速度更容易测量
C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比
D．伽利略对实验结果做了合理的外推，当倾角增大到90°时，即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质
17．（2023高一上·惠州期末）我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（ ）
A．系好安全带可以减小惯性
B．车辆满载时比空载时的惯性大
C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小
三、非选择题
18．（2018高一上·海南期末）一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律，牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物， （“能”或“不能”）用实验直接验证。
19．（人教新课标物理高一必修1第四章4.1牛顿第一定律同步练习）如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点处有油滴滴落到车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点的正下方，则油滴落地点必在O点的左方还是右方？离O点距离为多少？
20．（2018高一上·湖南期末）如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8 kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2)求拉力F的大小．
21．（2019高一上·江阴期中）水平桌面上放着一个重为100 N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：
（1）若在木块上施加一水平拉力F=26 N时，能够刚好拉动木块，则木块所受的最大静摩擦力 fm为多少？
（2）若施加的水平拉力F=15 N，则木块所受的摩擦力f1为多少？
（3）若施加的水平拉力F=30 N，则木块所受的摩擦力f2为多少？
22．（2019高一上·牡丹江期末）如图，质量为1.0Kg的物体，受到沿斜面向上的力F=8.0N的力作用，沿斜面以4m/s的速度向上作匀速运动。已知θ＝37°，求；
（1）物体与斜面间的动摩擦因数 。
（2）若将力F增大为10N，物体的加速度为多大？方向如何？
（3）力增大后，经时间0.5s，速度将变为多大？（sin37°=0.6， cos37°=0.8，g=10m/s2）
23．（2017高一上·汕头期中）热气球下系一小球，以加速度a从地面由静止开始匀加速上升，经时间t1=3s小球与气球分离，分离后，小球以大小为g的加速度做匀减速运动，上升到最高点后做自由落体运动，从分离到落到地面经过时间t2=6s．（g=10m/s2）求：
（1）小球匀加速上升的加速度a；
（2）小球落地时的速度．
24．（2020高一上·罗湖期末）别小看这么一台风车，可以说古人的智慧是满满的。当农民转动把柄，风扇叶向左吹风，顶槽漏下的谷子就被分为三类：A出口得到实谷，B出口得到半实的谷，C出口得到瘪谷。这样选谷利用的原理是什么？具体解释一下。
25．（2020高一上·蚌埠期末）某次军事演习时，战机的着陆速度为60m/s，落地后以大小为6m/s2的加速度做匀减速直线运动，若战机的质量为 ，则战机在减速过程中受到的合外力大小为 N，它在着陆后12s内滑行的距离是 m。
26．（2017高一上·漯河期末）放在倾角30°斜面上的一物块，受到平行斜面向上的推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示，试根据此两图线求出物块的质量m和物块与斜面之间的动摩擦因数μ分别为多少？（g=10m/s2，sin30°= ，cos30°= ，结果可以用根式表示）
27．（2017高一上·平顶山期末）如图所示，物体重为G=200N，与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，用平行于斜面向上的拉力F拉物体，使物体沿斜面匀速向上运动，已知sin30°=0.5，cos30°=0.87，求拉力F的大小．
28．（2020高一上·广州期末）如图，水平传送带以恒定速率 向右运动。长度为 。传送带右端平滑连接足够长、倾角为 的斜面。现将滑块A（看成质点）无初速度地放在传送带的左端，已知滑块A与传送带和斜面的动摩擦因数均为 ，重力加速度g取 ，求：
（1）滑块A在传送带上运动的时间和在斜面上运动的最大距离；
（2）当滑块A返回到斜面底端时，在传送带左端无初速放上另一个相同的滑块B，试通过计算判断滑块A第二次滑上斜面之前两滑块能否相遇。
29．（2020高一上·遂宁期末）理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
③两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 （只要写序号即可）
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是 。
A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论
30．（2019高一上·临沂月考）亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。16世纪，意大利的科学家 用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。他大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即测瞬时速度v与时间t成正比，但物体下落很快，很难测定不同位移的时间，为了减缓物体下落速度，他设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验：用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，他手稿中记录了大量的实验数据，其中有一组如下表：
时间单位(t) 1 2 3 4 5 6 7 8
距离单位(x) 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
由实验数据可以得到：x与t的关系是 =常数
他用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律呢？他做了合理外推：随着斜面倾角的增大，常数的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。在自由落体中的这个数值在后来叫做
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】A．自平衡电动车运动灵活是因为质量较小，惯性比较小，A符合题意；
B．自平衡电动车对地面的压力是由于自平衡电动车发生形变而产生的，B不符合题意；
C．自平衡电动车对人的支持力和人的重力是一对平衡力，但力的性质不同，C不符合题意；
D．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的摩擦力，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】自平衡电动车运动灵活是因为质量较小，惯性比较小，压力是由于自平衡电动车发生形变而产生的。
2．【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】A．惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，所以拉满货物的车比空车更难加速，说明物体质量越大，惯性越大，A符合题意；
B．惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，与运动状态、受力情况等均无关，所以行驶的火车速度越大刹车后停下来越困难，与惯性无关，B不符合题意；
C．惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，与运动状态、受力情况等均无关，所以蜂鸟起飞时速度变化很快，加速度很大，与惯性无关，C不符合题意；
D．惯性是物体本身的一种固有属性，做自由落体运动的物体也有惯性，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】惯性只受物体的质量所决定；惯性的大小与加速度和速度大小无关，自由落体的物体存在惯性。
3．【答案】D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A．牛顿第一定律是有实验基础的，即使随着科学技术的发展也不可以用实验来直接验证的，A不符合题意；
B．伽利略在理想斜面实验的基础上经过合理外推得出了物体的运动不需要力来维持的结论，B不符合题意；
C．物体保持自己运动状态不变的特性称为惯性，与物体是否受力无关，C不符合题意；
D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】牛顿第一定律是不能直接利用实验来验证；伽利略利用理想斜面实验合理外推出物体的运动不需要力的维持；物体的惯性与物体的受力无关。
4．【答案】D
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】伽利略斜面实验是一个理想化实验，在现实生活中并不存在，不可能真正的完成，但此实验是伽利略通过对现实生活中物体受力与运动规律的分析设想出来的，具有现实意义，该实验说明了物体的运动不需要力来维持，为牛顿第一定律的建立奠定了基础。D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】理想斜面实验是不可能在现实生活中完成；伽利略利用理想斜面实验推出运动不需要力的维持。
5．【答案】D
【知识点】重力与重心；伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．重力是地球对物体的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的吸引力，A不符合题意；
B．惯性只和物体的质量有关，与物体的运动状态无关，B不符合题意；
C．伽利略首先运用理想斜面实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因”，C不符合题意；
D．两个共点力的合力大小范围满足 ，故合力大小可以等于任意一个分力大小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】重力是由于地球对物体的吸引所产生的；物体的惯性与物体的速度大小无关；伽利略利用斜面实验得出力不是维持物体运动的原因。
6．【答案】B
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。
故答案为：B。
【分析】伽利略利用理想斜面实验说明小球的运动不需要力的维持，力不是物体运动的原因。
7．【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度大小无关，物体B的质量大，故物体B的惯性大。
故答案为：A。
【分析】惯性只与物体的质量有关，结合题意分析判断。
8．【答案】B
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】鞋子上粘有泥巴，在地面上鞋跟朝下磕两下，泥巴就掉了，这主要是利用了泥巴的惯性，鞋子与地面撞击时，泥巴由于惯性继续向下运动，与鞋子分离。
故答案为：B。
【分析】一切物体都具有惯性，结合惯性进行分析判断。
9．【答案】B,D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】A．伽利略认为“重的物体与轻的物体下落同样快”，A不符合题意；
B．伽利略通过理想斜面实验，指出了力不是维持物体运动的原因，B符合题意；
CD．牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】伽利略认为重情物体下落一样快，力是改变物体运动状态的原因，结合牛顿第一定律进行分析判断。
10．【答案】B,D
【知识点】牛顿第一定律；加速度
【解析】【解答】A．质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，A不符合题意；
B．方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，是同一性质的力，B符合题意；
C．由牛顿第二定律可知，当物体所受合外力不变的情况下，质量小其加速度一定大；而若合外力不确定时，即使质量小，加速度也不一定大，C不符合题意；
D．根据牛顿第二定律可知，物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反。物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。
11．【答案】C,D
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关。
A．细管中的液面不断上升，速度比地面上同样的演示快得多，这是因为空间站处于失重状态，液体的惯性不变。A不符合题意；
B．弩箭的速度减小后惯性不变，B不符合题意；
C．货车超载后，总质量变大，惯性增大，不容易刹车，很危险，C符合题意；
D．羽毛球和网球相比，羽毛球质量较小，羽毛球惯性小，更容易改变运动状态，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关；货车超载时质量大惯性大所以很危险；羽毛球与网球对比，质量比较小所以惯性小。
12．【答案】A,D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A．物体所受的合力为零，则物体处于平衡状态，即物体处于静止或者匀速直线运动状态，即其速度一定保持不变，A符合题意；
B．根据上述可知，物体所受的合力为零，物体可能做匀速直线运动，此时物体速度不为零，B不符合题意；
CD．根据，解得，可知，物体所受合力越大，其加速度就越大，而速度的大小与加速度的大小无关，即与合力的大小无关，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】物体受到合力为0时速度一定保持不变；物体受到的合力越大加速度越大。
13．【答案】A,B,D
【知识点】受力分析的应用；力与运动的关系
【解析】【解答】A．木板的长度等于物块相对于木板的位移，根据 图象可得木板的长度为图中三角形 的面积，所以有 ，A符合题意；
B．物块相对于木板运动过程中的加速度大小为
设物块的质量为 ，对物块根据牛顿第二定律可得
解得 ，B符合题意；
C．根据匀变速直线运动的平均速度等于该段时间内速度的平均值可得 内物块与木板平均速度之比为 ，C不符合题意；
D．木板加速过程中的加速度大小为
设木板的质量为 ，对木板根据牛顿第二定律可得
解得物块与木板质量之比为 ，D符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】 （1）木块先减速，木板先加速，此后两者共速。
（2）根据v-t图象斜率表示加速度，结合牛顿第二定律求出摩擦因数，并通过加速度之比解出两者质量比。根据v-t图象面积表示位移，求出两者相对位移即为木板长度。
（3）根据匀变速直线运动的平均速度求法结合v-t图像得出平均速度比。
14．【答案】C,D
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．质量是物体内在的属性，但重量不是，A不符合题意；
B．伽利略根据如图的实验的结论，提出了惯性的概念，B不符合题意；
C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动，C符合题意；
D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】质量是物体内在的属性，但重量不是；伽利略利用理想斜面实验定义了惯性的概念；牛顿提出了加速度与合力的定量关系。
15．【答案】A,B
【知识点】牛顿第一定律；伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．伽利略根据其理想实验推出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，A符合题意；
B．牛顿总结出了牛顿第一定律，指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，B符合题意；
C．牛顿第一定律是理想实验定律，不能通过实验验证，C不符合题意；
D．古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出：必须有力作用到物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来；D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】伽利略根据理想实验推出力是改变物体运动状态的原因，结合牛顿第一定律的内容进行分析判断。
16．【答案】C,D
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．“斜面实验”是以初速度为零进行分析的，要求小球是由静止释放，A不符合题意；
B．伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响使得时间更容易测量，B不符合题意；
C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比，C符合题意；
D．伽利略发现不同质量的铜球沿斜面滚下，下滑加速度都是相同的，不断增大斜面倾角，只是铜球的下滑加速度增大了，而所有铜球的下滑加速度仍是相同的。所以通过斜面上物体的匀加速运动合理外推，当倾角增大到90°时，即自由落体运动也保持匀加速运动的性质，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】斜面实验要求小球从静止开始释放；伽利略利用斜面实验冲淡重力方便测量时间。
17．【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律；惯性与质量
【解析】【解答】AB．惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大；系好安全带不可以减小惯性，车辆满载时比空载时的惯性大，A不符合题意，B符合题意；
C．系好安全带并没有增大乘客与座椅间的摩擦力，是为了防止车辆发生碰撞时乘客由于惯性而造成的伤害，C不符合题意；是为了防止碰撞时
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】惯性只由质量决定，系好安全带是为了防止由于惯性而造成的伤害，通过作用力与反作用力分析判断。
18．【答案】匀速直线运动；静止；不能
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】牛顿第一定律的内容是：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，牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，所以不能用实验直接验证.
【分析】牛顿第一定律表明了物体合力为零时的运动状态，当物体不受力时，要么静止，要么做匀速直线运动；由于周围物体必然会受到各种各样的力，所以前提条件不能满足，无法用实验来证明。
19．【答案】设油滴离开车厢顶部时，车速为v0，油滴因惯性此时也具有水平速度v0，对地做平抛运动，油滴落到车厢上的时间为t，这段时间油滴水平位移为x1＝v0t，车的水平位移为x2＝v0t－ at2，油滴落在O点的右方，距O点Δx＝x1－x2＝ at2，而t＝ 得Δx＝ h.
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】设油滴离开车厢顶部时，车速为v0，油滴因惯性此时也具有水平速度v0，对地做平抛运动，油滴落到车厢上的时间为t，这段时间油滴水平位移为x1＝v0t，车的水平位移为x2＝v0t－ at2，油滴落在O点的右方，距O点Δx＝x1－x2＝ at2，而t＝ 得Δx＝ h.
【分析】本题考查了对运动的综合应用
20．【答案】解：由平衡知识：对木箱水平方向：Fcos θ＝f
竖直方向：Fsin θ＋FN＝mg
且f＝μFN
联立代入数据可得：F＝10 N
【知识点】牛顿第一定律；受力分析的应用
【解析】【分析】物体匀速运动，受力平衡，对物体进行受力分析。水平竖直正交分解，列方程求解即可。
21．【答案】（1）解：当水平拉力F=26 N时，能够刚好拉动木块，说明物体受到摩擦力为最大静摩擦力，根据平衡条件可得：
（2）解：当F=10 =15N＜26N时，物体保持静止不动，由平衡条件可知，
物体所受摩擦力为：f1=F=15 N
（3）解：当F2=30N>26N时，物体滑动，物体所受滑动摩擦力大小为： f2=μN=0.25×100 N=25N
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】先根据平衡条件求出最大静摩擦力；再根据外力和最大静摩擦力的关系判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，根据平衡条件和滑动摩擦力公式即可求解．
22．【答案】（1）对物体进行受力分析，如图所示：
，
物体沿斜面向上匀速运动，垂直斜面有： ，沿斜面方向有： ，摩擦力为： ，代入数据解得：
（2）当F增大为10N时，垂直斜面有： ，沿斜面方向根据牛顿第二定律有： ，代入数据解得： ，方向沿斜面向上
（3）根据速度时间公式： ，解得：
【知识点】牛顿第一定律；受力分析的应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，受到重力、支持力、摩擦力和拉力，处于平衡状态，合力为零，列方程求解动摩擦因数。
（2）在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解加速度。
（3）利用牛顿第二定律求出加速度，再利用公式 求解末速度。
23．【答案】（1）解：一以向上为正方向，设小球随气球上升时间为t1，此过程上升距离为h1，则有；
…①
速度v1=at1=3a…②
小球在A点离开热气球后在重力作用下经过A﹣B﹣O，设时间为t2，则此过程小球的加速度为g，有：
﹣h1= =18a﹣180…③
由①②③可得：﹣
小球匀加速上升时的加速度：a=8m/s2，方向竖直向上
答：小球匀加速上升的加速度为8m/s2；
（2）解：小球经过A﹣B﹣0，落地时：
v2=v1﹣gt2=3×8﹣10×6m/s=﹣36m/s
即小球落地时速度大小为36m/s，方向竖直向下．
答：小球落地时的速度为36m/s，分析竖直向下
【知识点】惯性与质量；自由落体运动；竖直上抛运动
【解析】【分析】（1）小球先加速上升，再减速上升，最后自由落体，采用分段法研究，可求得上升阶段的加速度（2）由匀变速运动规律解决
24．【答案】解：利用的原理是惯性。实谷由于质量大，惯性大，难于被风吹远；瘪谷由于质量小，惯性小，很容易就被吹远了。
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】此机器利用的原理是惯性。实谷由于质量大，惯性大，难于被风吹远；瘪谷由于质量小，惯性小，很容易就被吹远了。
【分析】风车的原理是利用物体的质量大小决定惯性的大小。
25．【答案】；300
【知识点】力与运动的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】合外力大小为 滑行时间为
它在着陆后12s内滑行的距离是
【分析】掌握力与运动的关系，熟悉运用牛顿第二定律，对匀变速直线运动公式能熟练运用。
26．【答案】解：由v﹣t图象知：2s～4s物块做匀加速运动，加速度为：
a= = ═3m/s2；
根据牛顿第二定律得：
F1﹣f﹣mgsin30°=ma
又 f=μFN=μmgcos30°
即得：F1﹣μmgcos30°﹣mgsin30°=ma
将 F1=3N，代入上式得：3﹣μmgcos30°﹣mgsin30°=3m…①
4s～6s物块做匀速直线运动，有：F2=μmgcos30°+mgsin30°
将F2=2N，代入上式得：μmgcos30°+mgsin30°=2N…②
联立①②解得：m= kg，μ= ．
答：物块的质量m和物块与斜面之间的动摩擦因数μ分别为 kg和 ．
【知识点】力与运动的关系；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】加速度是联系运动与受力的桥梁即是连接v-t图像，F-t 图像的桥梁，但要注意在这个F-t图像中的F不是合外力而是物体所受力中的一个力，对物体在运动过程中有正确的受力分析再结合牛顿第二定律即可求解。
27．【答案】解：物体受力平衡，由平衡条件可得：
平行于斜面方向：F=Gsin30°+f，
垂直于斜面方向，N=Gcos30°，
又f=μN，
联立解得：F=134.8N．
答：拉力F的大小为134.8N．
【知识点】受力分析的应用；力与运动的关系；力的合成与分解的运用
【解析】【分析】看到物体匀速运动马上想到它受力平衡，在平行于斜面和垂直于斜面方向列出等式即可求解。
28．【答案】（1）解：在传送带上，有
得
与带共速时位移为
故物块能与带共速。则在传送带上运动时间为
物块在斜面上滑的加速度大小为 ，则有
得
故滑块上滑的最大距离为
（2）解：滑块下滑的加速度大小为 ，则有
得
滑块从最高点滑至底端的速度为 ，则有
设滑块滑上传送带到减速为零所用时间为 ，则有
解得
因为 ，故不能再返回斜面之前相遇。
【知识点】受力分析的应用；力与运动的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】 （1）根据牛犊第二定律求加速度，根据运动学知识分别求出传送带上的加速和匀速运动时间求和为总时间；再根据牛顿第二定律求出斜面上的加速度，结合速度位移公式求斜面上运动的位移。
（2）根据牛顿的定律求出下滑加速度，根据运动学知识算出下滑到底端的时间和速度大小，再算出传送带上减速段的时间，最后比较B到达传送带右端的时间，得出结论。
29．【答案】③②①④；C
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】首先是两个对接的斜面，小球从一个斜面滚上另一个斜面，由于摩擦高度稍低一些，接下来开始假设，如果没有摩擦，应该上升到原来高度，接下来推理：将第二个斜面减小倾角，应该还会上升到原来高度，只不过路程变长，接下来继续推理：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动。
因此顺序③②①④；
其中只有③是事实，①②④都是推论，
故答案为：C。
【分析】实验应该先对接斜面，静止释放小球，如果没有摩擦力其小球会上升到原来的高度，在减小斜面的倾角继续释放小球，最后把斜面成为水平面继续释放小球；其实验步骤只有3是现实，其他的都是推论。
30．【答案】伽利略；；重力加速度
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点．他大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即测瞬时速度v与时间t成正比，但物体下落很快，很难测定不同位移的时间，为了减缓物体下落速度，他设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验．由实验数据可以得到：x与t的关系是 =常数．他用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律呢？他做了合理外推：随着斜面倾角的增大，常数的数值在增大．当θ=90°时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大．在自由落体中的这个数值在后来叫做重力加速度．
【分析】伽利略在证明自由落体是匀加速直线运动时，为了使物体的加速程度减弱，伽利略使小球在坡度非常缓的斜面上向下运动，经过长时间观察，此运动为匀加速直线运动，逐渐增加坡度，小球速度增加的越来越快，仍然是匀加速运动，由此可以推断出当倾角是90度时，小球仍然做匀加速直线运动。
1 / 1高中物理人教版（2019） · 必修 第一册4.1 牛顿第一定律 同步练习
一、选择题
1．（2023高一上·镇江期末）两轮自平衡电动车具有运动灵活、操作简单、转弯半径为零等特点，如图所示，警察脚踏自平衡电动车巡逻。下列分析正确的是（ ）
A．自平衡电动车运动灵活是因为惯性比较小
B．自平衡电动车对地面的压力是由于地面发生形变而产生的
C．自平衡电动车对人的支持力就是人的重力
D．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的压力
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】A．自平衡电动车运动灵活是因为质量较小，惯性比较小，A符合题意；
B．自平衡电动车对地面的压力是由于自平衡电动车发生形变而产生的，B不符合题意；
C．自平衡电动车对人的支持力和人的重力是一对平衡力，但力的性质不同，C不符合题意；
D．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的摩擦力，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】自平衡电动车运动灵活是因为质量较小，惯性比较小，压力是由于自平衡电动车发生形变而产生的。
2．（2023高一上·深圳期末）下列关于惯性的说法中正确的是（ ）
A．拉满货物的车比空车更难加速，说明物体质量越大，惯性越大
B．行驶的火车速度越大刹车后停下来越困难，说明物体速度越大，惯性越大
C．蜂鸟起飞时速度变化很快，加速度很大，说明物体加速度越大，惯性越大
D．做自由落体运动的物体无惯性
【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】A．惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，所以拉满货物的车比空车更难加速，说明物体质量越大，惯性越大，A符合题意；
B．惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，与运动状态、受力情况等均无关，所以行驶的火车速度越大刹车后停下来越困难，与惯性无关，B不符合题意；
C．惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，与运动状态、受力情况等均无关，所以蜂鸟起飞时速度变化很快，加速度很大，与惯性无关，C不符合题意；
D．惯性是物体本身的一种固有属性，做自由落体运动的物体也有惯性，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】惯性只受物体的质量所决定；惯性的大小与加速度和速度大小无关，自由落体的物体存在惯性。
3．（2023高一上·深圳期末）下列关于运动和力关系的相关说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是有实验基础的，随着科学技术的发展是可以用实验来直接验证的
B．伽利略用实验证明了物体的运动不需要力来维持
C．物体不受力时才能保持自己运动状态不变的特性称为惯性
D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向
【答案】D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A．牛顿第一定律是有实验基础的，即使随着科学技术的发展也不可以用实验来直接验证的，A不符合题意；
B．伽利略在理想斜面实验的基础上经过合理外推得出了物体的运动不需要力来维持的结论，B不符合题意；
C．物体保持自己运动状态不变的特性称为惯性，与物体是否受力无关，C不符合题意；
D．笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】牛顿第一定律是不能直接利用实验来验证；伽利略利用理想斜面实验合理外推出物体的运动不需要力的维持；物体的惯性与物体的受力无关。
4．（2023高一上·岳阳期末）图是伽利略著名的斜面实验示意图。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。当斜面变为水平，小球要达到原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是（ ）
A．伽利略在光滑斜面上成功地完成了这个实验
B．伽利略据这个实验推断出任何物体都具有惯性
C．伽利略据这个实验推断出力是维持物体运动状态不变的原因
D．伽利略据这个实验推断出物体的运动不需要力来维持
【答案】D
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】伽利略斜面实验是一个理想化实验，在现实生活中并不存在，不可能真正的完成，但此实验是伽利略通过对现实生活中物体受力与运动规律的分析设想出来的，具有现实意义，该实验说明了物体的运动不需要力来维持，为牛顿第一定律的建立奠定了基础。D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】理想斜面实验是不可能在现实生活中完成；伽利略利用理想斜面实验推出运动不需要力的维持。
5．（2023高一上·成都期末）下列说法正确的是（ ）
A．重力就是地球对物体的吸引力
B．运动速度大的物体不容易停止，是由于速度大的物体惯性大
C．牛顿首先运用理想斜面实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因”
D．两个共点力的合力大小可以等于任意一个分力大小
【答案】D
【知识点】重力与重心；伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．重力是地球对物体的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的吸引力，A不符合题意；
B．惯性只和物体的质量有关，与物体的运动状态无关，B不符合题意；
C．伽利略首先运用理想斜面实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因”，C不符合题意；
D．两个共点力的合力大小范围满足 ，故合力大小可以等于任意一个分力大小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】重力是由于地球对物体的吸引所产生的；物体的惯性与物体的速度大小无关；伽利略利用斜面实验得出力不是维持物体运动的原因。
6．（2023高一上·朝阳期末）伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（ ）
A．惯性是物体的固有属性
B．力不是维持物体运动的原因
C．如果物体不受到力，就不会运动
D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【答案】B
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。
故答案为：B。
【分析】伽利略利用理想斜面实验说明小球的运动不需要力的维持，力不是物体运动的原因。
7．（2023高一上·上饶期末）两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德等人认为有力才会有运动，质量大或速度大的物体都很难被停下，认为物体的惯性应该和这两个因素有关。现有物体A的质量为15kg，物体B的质量为30kg，A、B分别以30m/s和15m/s的速度运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．B的惯性比A大 B．A的惯性比B大
C．A和B的惯性一样大 D．无法判定A、B的惯性大小关系
【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度大小无关，物体B的质量大，故物体B的惯性大。
故答案为：A。
【分析】惯性只与物体的质量有关，结合题意分析判断。
8．（2023高一上·湖州期末）如图所示，鞋子上粘有泥巴，在地面上鞋跟朝下磕两下，泥巴就掉了，这主要是利用了（ ）
A．鞋的惯性 B．泥巴的惯性 C．地面的惯性 D．泥巴的重力
【答案】B
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】鞋子上粘有泥巴，在地面上鞋跟朝下磕两下，泥巴就掉了，这主要是利用了泥巴的惯性，鞋子与地面撞击时，泥巴由于惯性继续向下运动，与鞋子分离。
故答案为：B。
【分析】一切物体都具有惯性，结合惯性进行分析判断。
二、多项选择题
9．（2023高一上·海南期末）下列陈述与史实相符的是（ ）
A．亚里士多德认为“重的物体与轻的物体下落同样快”
B．伽利略指出了力不是维持物体运动的原因
C．笛卡尔建立了力的概念
D．牛顿将物体间的相互作用抽象为“力”
【答案】B,D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】A．伽利略认为“重的物体与轻的物体下落同样快”，A不符合题意；
B．伽利略通过理想斜面实验，指出了力不是维持物体运动的原因，B符合题意；
CD．牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】伽利略认为重情物体下落一样快，力是改变物体运动状态的原因，结合牛顿第一定律进行分析判断。
10．（2023高一上·黄山期末）如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4~5s的时间内从静止加速到100km/h，则（ ）
A．方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大
B．方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同
C．由牛顿第二定律可知，方程式赛车质量小其加速度一定大
D．任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致
【答案】B,D
【知识点】牛顿第一定律；加速度
【解析】【解答】A．质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，A不符合题意；
B．方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，是同一性质的力，B符合题意；
C．由牛顿第二定律可知，当物体所受合外力不变的情况下，质量小其加速度一定大；而若合外力不确定时，即使质量小，加速度也不一定大，C不符合题意；
D．根据牛顿第二定律可知，物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反。物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。
11．（2023高一上·玉溪期末）牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性。从惯性角度对以下现象的解释正确的是（ ）
A．2022年10月12日 “天宫课堂”第三课的毛细效应实验中，细管中的液面不断上升，速度比地面上同样的演示快得多，这是因为空间站处于失重状态，液体的惯性很小
B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，弩箭的速度减小后惯性减小了，所以“不能穿鲁缟”
C．货车超载后惯性增大，不容易刹车，很危险
D．羽毛球和网球相比，羽毛球惯性小，更容易改变运动状态
【答案】C,D
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关。
A．细管中的液面不断上升，速度比地面上同样的演示快得多，这是因为空间站处于失重状态，液体的惯性不变。A不符合题意；
B．弩箭的速度减小后惯性不变，B不符合题意；
C．货车超载后，总质量变大，惯性增大，不容易刹车，很危险，C符合题意；
D．羽毛球和网球相比，羽毛球质量较小，羽毛球惯性小，更容易改变运动状态，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关；货车超载时质量大惯性大所以很危险；羽毛球与网球对比，质量比较小所以惯性小。
12．（2023高一上·海淀期末）关于力和运动的关系，下列说法正确的有（ ）
A．物体所受的合力为零，其速度一定保持不变
B．物体所受的合力为零，其速度也一定为零
C．物体所受合力越大，其速度就越大
D．物体所受合力越大，其加速度就越大
【答案】A,D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A．物体所受的合力为零，则物体处于平衡状态，即物体处于静止或者匀速直线运动状态，即其速度一定保持不变，A符合题意；
B．根据上述可知，物体所受的合力为零，物体可能做匀速直线运动，此时物体速度不为零，B不符合题意；
CD．根据，解得，可知，物体所受合力越大，其加速度就越大，而速度的大小与加速度的大小无关，即与合力的大小无关，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】物体受到合力为0时速度一定保持不变；物体受到的合力越大加速度越大。
13．（2020高一上·广州期末）如图所示，木板静止放置在水平地面上，有一个可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，物块刚好没离开木板。物块和木板的 图象如图所示，a、b、c、d点的坐标为 、 、 ，重力加速度g取 。根据 图象，可以求得（ ）
A．木板的长度为20m
B．物块与木板之间的动摩擦因数为0.15
C．0-4s内物块与木板平均速度之比为3：2
D．物块与木板质量之比为2：3
【答案】A,B,D
【知识点】受力分析的应用；力与运动的关系
【解析】【解答】A．木板的长度等于物块相对于木板的位移，根据 图象可得木板的长度为图中三角形 的面积，所以有 ，A符合题意；
B．物块相对于木板运动过程中的加速度大小为
设物块的质量为 ，对物块根据牛顿第二定律可得
解得 ，B符合题意；
C．根据匀变速直线运动的平均速度等于该段时间内速度的平均值可得 内物块与木板平均速度之比为 ，C不符合题意；
D．木板加速过程中的加速度大小为
设木板的质量为 ，对木板根据牛顿第二定律可得
解得物块与木板质量之比为 ，D符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】 （1）木块先减速，木板先加速，此后两者共速。
（2）根据v-t图象斜率表示加速度，结合牛顿第二定律求出摩擦因数，并通过加速度之比解出两者质量比。根据v-t图象面积表示位移，求出两者相对位移即为木板长度。
（3）根据匀变速直线运动的平均速度求法结合v-t图像得出平均速度比。
14．（2023高一上·太原期末）伽利略根据“对接斜面实验”提出，“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实，伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷；他还把重量看作物体固有的力，把它排除在外力之列。下列说法正确的是（ ）
A．“重量与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的
B．伽利略根据如图的实验的结论，定义了速度的概念
C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动
D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系
【答案】C,D
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．质量是物体内在的属性，但重量不是，A不符合题意；
B．伽利略根据如图的实验的结论，提出了惯性的概念，B不符合题意；
C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动，C符合题意；
D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】质量是物体内在的属性，但重量不是；伽利略利用理想斜面实验定义了惯性的概念；牛顿提出了加速度与合力的定量关系。
15．（2022高一上·重庆月考）人类社会的发展离不开物理学，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因
B．牛顿认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
C．牛顿第一定律可以用实验直接验证
D．笛卡尔认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
【答案】A,B
【知识点】牛顿第一定律；伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．伽利略根据其理想实验推出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，A符合题意；
B．牛顿总结出了牛顿第一定律，指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，B符合题意；
C．牛顿第一定律是理想实验定律，不能通过实验验证，C不符合题意；
D．古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出：必须有力作用到物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来；D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】伽利略根据理想实验推出力是改变物体运动状态的原因，结合牛顿第一定律的内容进行分析判断。
16．（2021高一上·新郑月考）伽利略相信，自然界的规律是简单明了的，他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的，为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”。关于伽利略的实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验对小球是否静止释放没有要求
B．伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响使得速度更容易测量
C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比
D．伽利略对实验结果做了合理的外推，当倾角增大到90°时，即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质
【答案】C,D
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A．“斜面实验”是以初速度为零进行分析的，要求小球是由静止释放，A不符合题意；
B．伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响使得时间更容易测量，B不符合题意；
C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比，C符合题意；
D．伽利略发现不同质量的铜球沿斜面滚下，下滑加速度都是相同的，不断增大斜面倾角，只是铜球的下滑加速度增大了，而所有铜球的下滑加速度仍是相同的。所以通过斜面上物体的匀加速运动合理外推，当倾角增大到90°时，即自由落体运动也保持匀加速运动的性质，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】斜面实验要求小球从静止开始释放；伽利略利用斜面实验冲淡重力方便测量时间。
17．（2023高一上·惠州期末）我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（ ）
A．系好安全带可以减小惯性
B．车辆满载时比空载时的惯性大
C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小
【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律；惯性与质量
【解析】【解答】AB．惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大；系好安全带不可以减小惯性，车辆满载时比空载时的惯性大，A不符合题意，B符合题意；
C．系好安全带并没有增大乘客与座椅间的摩擦力，是为了防止车辆发生碰撞时乘客由于惯性而造成的伤害，C不符合题意；是为了防止碰撞时
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】惯性只由质量决定，系好安全带是为了防止由于惯性而造成的伤害，通过作用力与反作用力分析判断。
三、非选择题
18．（2018高一上·海南期末）一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律，牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物， （“能”或“不能”）用实验直接验证。
【答案】匀速直线运动；静止；不能
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】牛顿第一定律的内容是：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，牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，所以不能用实验直接验证.
【分析】牛顿第一定律表明了物体合力为零时的运动状态，当物体不受力时，要么静止，要么做匀速直线运动；由于周围物体必然会受到各种各样的力，所以前提条件不能满足，无法用实验来证明。
19．（人教新课标物理高一必修1第四章4.1牛顿第一定律同步练习）如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点处有油滴滴落到车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点的正下方，则油滴落地点必在O点的左方还是右方？离O点距离为多少？
【答案】设油滴离开车厢顶部时，车速为v0，油滴因惯性此时也具有水平速度v0，对地做平抛运动，油滴落到车厢上的时间为t，这段时间油滴水平位移为x1＝v0t，车的水平位移为x2＝v0t－ at2，油滴落在O点的右方，距O点Δx＝x1－x2＝ at2，而t＝ 得Δx＝ h.
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】设油滴离开车厢顶部时，车速为v0，油滴因惯性此时也具有水平速度v0，对地做平抛运动，油滴落到车厢上的时间为t，这段时间油滴水平位移为x1＝v0t，车的水平位移为x2＝v0t－ at2，油滴落在O点的右方，距O点Δx＝x1－x2＝ at2，而t＝ 得Δx＝ h.
【分析】本题考查了对运动的综合应用
20．（2018高一上·湖南期末）如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8 kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2)求拉力F的大小．
【答案】解：由平衡知识：对木箱水平方向：Fcos θ＝f
竖直方向：Fsin θ＋FN＝mg
且f＝μFN
联立代入数据可得：F＝10 N
【知识点】牛顿第一定律；受力分析的应用
【解析】【分析】物体匀速运动，受力平衡，对物体进行受力分析。水平竖直正交分解，列方程求解即可。
21．（2019高一上·江阴期中）水平桌面上放着一个重为100 N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：
（1）若在木块上施加一水平拉力F=26 N时，能够刚好拉动木块，则木块所受的最大静摩擦力 fm为多少？
（2）若施加的水平拉力F=15 N，则木块所受的摩擦力f1为多少？
（3）若施加的水平拉力F=30 N，则木块所受的摩擦力f2为多少？
【答案】（1）解：当水平拉力F=26 N时，能够刚好拉动木块，说明物体受到摩擦力为最大静摩擦力，根据平衡条件可得：
（2）解：当F=10 =15N＜26N时，物体保持静止不动，由平衡条件可知，
物体所受摩擦力为：f1=F=15 N
（3）解：当F2=30N>26N时，物体滑动，物体所受滑动摩擦力大小为： f2=μN=0.25×100 N=25N
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】先根据平衡条件求出最大静摩擦力；再根据外力和最大静摩擦力的关系判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，根据平衡条件和滑动摩擦力公式即可求解．
22．（2019高一上·牡丹江期末）如图，质量为1.0Kg的物体，受到沿斜面向上的力F=8.0N的力作用，沿斜面以4m/s的速度向上作匀速运动。已知θ＝37°，求；
（1）物体与斜面间的动摩擦因数 。
（2）若将力F增大为10N，物体的加速度为多大？方向如何？
（3）力增大后，经时间0.5s，速度将变为多大？（sin37°=0.6， cos37°=0.8，g=10m/s2）
【答案】（1）对物体进行受力分析，如图所示：
，
物体沿斜面向上匀速运动，垂直斜面有： ，沿斜面方向有： ，摩擦力为： ，代入数据解得：
（2）当F增大为10N时，垂直斜面有： ，沿斜面方向根据牛顿第二定律有： ，代入数据解得： ，方向沿斜面向上
（3）根据速度时间公式： ，解得：
【知识点】牛顿第一定律；受力分析的应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，受到重力、支持力、摩擦力和拉力，处于平衡状态，合力为零，列方程求解动摩擦因数。
（2）在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解加速度。
（3）利用牛顿第二定律求出加速度，再利用公式 求解末速度。
23．（2017高一上·汕头期中）热气球下系一小球，以加速度a从地面由静止开始匀加速上升，经时间t1=3s小球与气球分离，分离后，小球以大小为g的加速度做匀减速运动，上升到最高点后做自由落体运动，从分离到落到地面经过时间t2=6s．（g=10m/s2）求：
（1）小球匀加速上升的加速度a；
（2）小球落地时的速度．
【答案】（1）解：一以向上为正方向，设小球随气球上升时间为t1，此过程上升距离为h1，则有；
…①
速度v1=at1=3a…②
小球在A点离开热气球后在重力作用下经过A﹣B﹣O，设时间为t2，则此过程小球的加速度为g，有：
﹣h1= =18a﹣180…③
由①②③可得：﹣
小球匀加速上升时的加速度：a=8m/s2，方向竖直向上
答：小球匀加速上升的加速度为8m/s2；
（2）解：小球经过A﹣B﹣0，落地时：
v2=v1﹣gt2=3×8﹣10×6m/s=﹣36m/s
即小球落地时速度大小为36m/s，方向竖直向下．
答：小球落地时的速度为36m/s，分析竖直向下
【知识点】惯性与质量；自由落体运动；竖直上抛运动
【解析】【分析】（1）小球先加速上升，再减速上升，最后自由落体，采用分段法研究，可求得上升阶段的加速度（2）由匀变速运动规律解决
24．（2020高一上·罗湖期末）别小看这么一台风车，可以说古人的智慧是满满的。当农民转动把柄，风扇叶向左吹风，顶槽漏下的谷子就被分为三类：A出口得到实谷，B出口得到半实的谷，C出口得到瘪谷。这样选谷利用的原理是什么？具体解释一下。
【答案】解：利用的原理是惯性。实谷由于质量大，惯性大，难于被风吹远；瘪谷由于质量小，惯性小，很容易就被吹远了。
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】此机器利用的原理是惯性。实谷由于质量大，惯性大，难于被风吹远；瘪谷由于质量小，惯性小，很容易就被吹远了。
【分析】风车的原理是利用物体的质量大小决定惯性的大小。
25．（2020高一上·蚌埠期末）某次军事演习时，战机的着陆速度为60m/s，落地后以大小为6m/s2的加速度做匀减速直线运动，若战机的质量为 ，则战机在减速过程中受到的合外力大小为 N，它在着陆后12s内滑行的距离是 m。
【答案】；300
【知识点】力与运动的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】合外力大小为 滑行时间为
它在着陆后12s内滑行的距离是
【分析】掌握力与运动的关系，熟悉运用牛顿第二定律，对匀变速直线运动公式能熟练运用。
26．（2017高一上·漯河期末）放在倾角30°斜面上的一物块，受到平行斜面向上的推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示，试根据此两图线求出物块的质量m和物块与斜面之间的动摩擦因数μ分别为多少？（g=10m/s2，sin30°= ，cos30°= ，结果可以用根式表示）
【答案】解：由v﹣t图象知：2s～4s物块做匀加速运动，加速度为：
a= = ═3m/s2；
根据牛顿第二定律得：
F1﹣f﹣mgsin30°=ma
又 f=μFN=μmgcos30°
即得：F1﹣μmgcos30°﹣mgsin30°=ma
将 F1=3N，代入上式得：3﹣μmgcos30°﹣mgsin30°=3m…①
4s～6s物块做匀速直线运动，有：F2=μmgcos30°+mgsin30°
将F2=2N，代入上式得：μmgcos30°+mgsin30°=2N…②
联立①②解得：m= kg，μ= ．
答：物块的质量m和物块与斜面之间的动摩擦因数μ分别为 kg和 ．
【知识点】力与运动的关系；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】加速度是联系运动与受力的桥梁即是连接v-t图像，F-t 图像的桥梁，但要注意在这个F-t图像中的F不是合外力而是物体所受力中的一个力，对物体在运动过程中有正确的受力分析再结合牛顿第二定律即可求解。
27．（2017高一上·平顶山期末）如图所示，物体重为G=200N，与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，用平行于斜面向上的拉力F拉物体，使物体沿斜面匀速向上运动，已知sin30°=0.5，cos30°=0.87，求拉力F的大小．
【答案】解：物体受力平衡，由平衡条件可得：
平行于斜面方向：F=Gsin30°+f，
垂直于斜面方向，N=Gcos30°，
又f=μN，
联立解得：F=134.8N．
答：拉力F的大小为134.8N．
【知识点】受力分析的应用；力与运动的关系；力的合成与分解的运用
【解析】【分析】看到物体匀速运动马上想到它受力平衡，在平行于斜面和垂直于斜面方向列出等式即可求解。
28．（2020高一上·广州期末）如图，水平传送带以恒定速率 向右运动。长度为 。传送带右端平滑连接足够长、倾角为 的斜面。现将滑块A（看成质点）无初速度地放在传送带的左端，已知滑块A与传送带和斜面的动摩擦因数均为 ，重力加速度g取 ，求：
（1）滑块A在传送带上运动的时间和在斜面上运动的最大距离；
（2）当滑块A返回到斜面底端时，在传送带左端无初速放上另一个相同的滑块B，试通过计算判断滑块A第二次滑上斜面之前两滑块能否相遇。
【答案】（1）解：在传送带上，有
得
与带共速时位移为
故物块能与带共速。则在传送带上运动时间为
物块在斜面上滑的加速度大小为 ，则有
得
故滑块上滑的最大距离为
（2）解：滑块下滑的加速度大小为 ，则有
得
滑块从最高点滑至底端的速度为 ，则有
设滑块滑上传送带到减速为零所用时间为 ，则有
解得
因为 ，故不能再返回斜面之前相遇。
【知识点】受力分析的应用；力与运动的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】 （1）根据牛犊第二定律求加速度，根据运动学知识分别求出传送带上的加速和匀速运动时间求和为总时间；再根据牛顿第二定律求出斜面上的加速度，结合速度位移公式求斜面上运动的位移。
（2）根据牛顿的定律求出下滑加速度，根据运动学知识算出下滑到底端的时间和速度大小，再算出传送带上减速段的时间，最后比较B到达传送带右端的时间，得出结论。
29．（2020高一上·遂宁期末）理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
③两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 （只要写序号即可）
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是 。
A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论
【答案】③②①④；C
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】首先是两个对接的斜面，小球从一个斜面滚上另一个斜面，由于摩擦高度稍低一些，接下来开始假设，如果没有摩擦，应该上升到原来高度，接下来推理：将第二个斜面减小倾角，应该还会上升到原来高度，只不过路程变长，接下来继续推理：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动。
因此顺序③②①④；
其中只有③是事实，①②④都是推论，
故答案为：C。
【分析】实验应该先对接斜面，静止释放小球，如果没有摩擦力其小球会上升到原来的高度，在减小斜面的倾角继续释放小球，最后把斜面成为水平面继续释放小球；其实验步骤只有3是现实，其他的都是推论。
30．（2019高一上·临沂月考）亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。16世纪，意大利的科学家 用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。他大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即测瞬时速度v与时间t成正比，但物体下落很快，很难测定不同位移的时间，为了减缓物体下落速度，他设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验：用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，他手稿中记录了大量的实验数据，其中有一组如下表：
时间单位(t) 1 2 3 4 5 6 7 8
距离单位(x) 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
由实验数据可以得到：x与t的关系是 =常数
他用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律呢？他做了合理外推：随着斜面倾角的增大，常数的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。在自由落体中的这个数值在后来叫做
【答案】伽利略；；重力加速度
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点．他大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即测瞬时速度v与时间t成正比，但物体下落很快，很难测定不同位移的时间，为了减缓物体下落速度，他设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验．由实验数据可以得到：x与t的关系是 =常数．他用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律呢？他做了合理外推：随着斜面倾角的增大，常数的数值在增大．当θ=90°时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大．在自由落体中的这个数值在后来叫做重力加速度．
【分析】伽利略在证明自由落体是匀加速直线运动时，为了使物体的加速程度减弱，伽利略使小球在坡度非常缓的斜面上向下运动，经过长时间观察，此运动为匀加速直线运动，逐渐增加坡度，小球速度增加的越来越快，仍然是匀加速运动，由此可以推断出当倾角是90度时，小球仍然做匀加速直线运动。
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