第四章 1牛顿第一定律
一、选择题(本题共7小题,每题7分,共49分)
1.他在研究工作中开科学实验之河,并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题,奠定了现代科学的基础,这位科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略
C.牛顿 D.笛卡尔
2.下图为月球车示意图,为完成月球探测、考察、采样等任务,月球车从地球到达月球后( )
A.失去惯性 B.惯性增大
C.惯性减小 D.惯性不变
3.漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。公交公司为了宣传乘车安全,向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语,下面为征集到的其中几条,你认为对惯性的理解正确的是( )
A.站稳扶好,克服惯性 B.稳步慢行,避免惯性
C.当心急刹,失去惯性 D.谨防意外,惯性恒在
4.坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带,这主要是为了当下列哪种情况出现时,减轻可能对人造成的伤害( )
A.车速太快 B.车速太慢
C.突然启动 D.紧急刹车
5.汽车“超载”和“超速”是造成高速公路交通事故的主要原因。下列说法正确的是( )
A.“超载”会减小汽车的惯性 B.“超载”会增大汽车的惯性
C.“超速”会增大汽车的惯性 D.“超速”会减小汽车的惯性
6.如图所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下面判断正确的是( )
A.在地面运动时的惯性较大
B.在月面运动时的惯性较大
C.在地面和月面上运动时的惯性一样大
D.在地面运动时的质量较大
7.(多选)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章:阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员:“汤姆,我们现在已关闭火箭上所有发动机,正向月球飞去。”汤姆:“你们关闭了所有发动机,那么靠什么力量推动火箭向前运动?”宇航员犹豫了半天,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法正确的是( )
A.汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B.宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C.宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D.宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
8.(多选)如图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的绳BA,下列说法正确的是( )
A.在绳的A端缓慢增加拉力,结果CD绳先断
B.在绳的A端缓慢增加拉力,结果AB绳先断
C.在绳的A端突然猛一拉,结果AB绳先断
D.在绳的A端突然猛一拉,结果CD绳先断
二、非选择题(共12分)
9.(12分)回答下列问题。
(1)飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时竖直向下投下炸弹,能击中目标吗?为什么?
(2)地球由西向东自转,你向上跳起来以后,为什么还落在原地,而不落到原地的西边?
(3)我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带。为什么要有这样的规定?
(4)一位同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,否则它不可能向上运动。这个结论错在哪里?
一、选择题(本题共5小题,每题6分,共30分)
1.三位科学家因为他们对宇宙中最奇特现象之一——黑洞的研究,而共享当年的诺贝尔物理学奖。许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下面说法正确的是( )
A.笛卡尔通过斜面实验直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B.胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系
C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证
D.伽利略通过理想斜面实验,证明了力不是维持物体运动的原因
2.如图所示,小球m放置于光滑的楔形物体M的水平表面上。开始时都静止,现将楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线 D.抛物线
3.关于运动力学,下列说法正确的是( )
A.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,这一观点后来被牛顿推翻了
B.牛顿管里的铁片与羽毛先后落到下端的实验现象可以用来证明下落快慢与质量有关
C.现在的科学技术已使伽利略理想斜面实验可以通过实验验证完成
D.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,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律
4.(多选)伽利略被誉为“近代物理第一人”“现代物理学之父”,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法,一直影响着现代科学研究。伽利略对“落体运动”和“运动和力的关系”做过深入研究,图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法错误的是( )
A.伽利略通过图(a)中的甲图直接测量速度,得到“速度与时间成正比”的结论,然后合理外推得出小球的竖直下落也是匀变速运动
B.伽利略通过图(a)中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,目的是使该小球的重力变小
C.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出:“力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因”,伽利略并由此提出了牛顿第一定律
D.图(b)的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论,为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
5.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A.此同学无法取出羽毛球
B.该同学是在利用羽毛球的惯性
C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D.羽毛球会从筒的下端出来
二、非选择题(共10分)
6.(10分)情境:在杂技表演中有一个节目叫“胸口碎大石”,让一个人躺在两个凳子上,找一块大石头压在人身上,然后另一个人用大锤砸石头,把石头砸成几块。
问题:这个节目所选石头,在人能承受的范围内,是越大越好还是越小越好?为什么?
第四章 1牛顿第一定律
一、选择题(本题共7小题,每题7分,共49分)
1.他在研究工作中开科学实验之河,并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题,奠定了现代科学的基础,这位科学家是( B )
A.亚里士多德 B.伽利略
C.牛顿 D.笛卡尔
解析:在研究工作中开科学实验之河,并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题,奠定了现代科学的基础,这位科学家是伽利略。故选B。
2.下图为月球车示意图,为完成月球探测、考察、采样等任务,月球车从地球到达月球后( D )
A.失去惯性 B.惯性增大
C.惯性减小 D.惯性不变
解析:惯性是物体本身具有的一种性质,其大小只与质量有关,月球车到达月球时质量不变,故惯性不变。故选D。
3.漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。公交公司为了宣传乘车安全,向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语,下面为征集到的其中几条,你认为对惯性的理解正确的是( D )
A.站稳扶好,克服惯性 B.稳步慢行,避免惯性
C.当心急刹,失去惯性 D.谨防意外,惯性恒在
解析:惯性只与物体的质量有关,所以惯性恒在,选项D正确。
4.坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带,这主要是为了当下列哪种情况出现时,减轻可能对人造成的伤害( D )
A.车速太快 B.车速太慢
C.突然启动 D.紧急刹车
解析:坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带,是为了减轻紧急刹车时可能对人造成的伤害。
5.汽车“超载”和“超速”是造成高速公路交通事故的主要原因。下列说法正确的是( B )
A.“超载”会减小汽车的惯性 B.“超载”会增大汽车的惯性
C.“超速”会增大汽车的惯性 D.“超速”会减小汽车的惯性
解析:质量是惯性大小的唯一量度,质量越大惯性越大,与速度大小无关,因此“超载”会增大汽车的惯性,选项B正确。
6.如图所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下面判断正确的是( C )
A.在地面运动时的惯性较大
B.在月面运动时的惯性较大
C.在地面和月面上运动时的惯性一样大
D.在地面运动时的质量较大
解析:惯性的大小与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,所以当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时的惯性是一样大的,A、B错误,C正确;质量是物体的固有属性,是不变的,D错误。
7.(多选)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章:阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员:“汤姆,我们现在已关闭火箭上所有发动机,正向月球飞去。”汤姆:“你们关闭了所有发动机,那么靠什么力量推动火箭向前运动?”宇航员犹豫了半天,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法正确的是( ACD )
A.汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B.宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C.宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D.宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
解析:由于汤姆对物理知识了解的不全面,只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持,而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动,不需要外力维持。选项A、C、D正确。
8.(多选)如图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的绳BA,下列说法正确的是( AC )
A.在绳的A端缓慢增加拉力,结果CD绳先断
B.在绳的A端缓慢增加拉力,结果AB绳先断
C.在绳的A端突然猛一拉,结果AB绳先断
D.在绳的A端突然猛一拉,结果CD绳先断
解析:受力如图所示,在绳的A端缓慢增加拉力,使得重球在足够长的时间发生了微小的位移,这个过程进行缓慢,可以认为重球始终处于平衡状态,即FT2=FT1+mg,随着FT1增大,FT2也增大且FT2总是大于FT1,所以CD绳被拉断,A项正确,B项错误;若在A端猛拉,由于重球质量很大,力的作用时间极短,由于惯性,故重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变)以致上段绳的拉力几乎未增加,FT1已达到极限程度,故AB绳先断,C项正确,D项错误。
二、非选择题(共12分)
9.(12分)回答下列问题。
(1)飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时竖直向下投下炸弹,能击中目标吗?为什么?
(2)地球由西向东自转,你向上跳起来以后,为什么还落在原地,而不落到原地的西边?
(3)我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带。为什么要有这样的规定?
(4)一位同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,否则它不可能向上运动。这个结论错在哪里?
答案:见解析
解析:(1)如果发现目标在飞机的正下方,竖直向下投下炸弹,不能击中目标;这是炸弹在竖直方向上做匀变速直线运动,由于惯性,炸弹在水平方向上有初速度,会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,人向前移动的距离与地面转过的距离相等,由于地面表面相对人很大,可在较短时间看作匀速直线,所以总是落在原处。
(3)任何物体都有惯性,惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,汽车高速行驶时,里面的人和车一样速度都很大,一旦出现危险情况,紧急刹车时,车在摩擦力的作用下减速停住,而人由于惯性继续向前运动,人很可能离开座位撞在车窗玻璃上,造成严重的伤害,而安全带可以起到很好的缓冲和束缚作用,可以减小对人的伤害。
(4)向上抛出的物体,由于惯性,在空中继续向上运动,不需要继续受向上的作用力。
一、选择题(本题共5小题,每题6分,共30分)
1.三位科学家因为他们对宇宙中最奇特现象之一——黑洞的研究,而共享当年的诺贝尔物理学奖。许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下面说法正确的是( D )
A.笛卡尔通过斜面实验直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B.胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系
C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证
D.伽利略通过理想斜面实验,证明了力不是维持物体运动的原因
解析:伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动,A错误;胡克用实验的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系,B错误;牛顿第一定律是利用逻辑思想对事实进行分析的产物,不能用实验直接验证,C错误;伽利略通过理想斜面实验,证明了力不是维持物体运动的原因,D正确。
2.如图所示,小球m放置于光滑的楔形物体M的水平表面上。开始时都静止,现将楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( B )
A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线 D.抛物线
解析:楔形物体释放前,小球受到重力和支持力,两力平衡;楔形物体释放后,由于小球是光滑的,则小球水平方向不受力,根据牛顿第一定律知道,小球在水平方向的状态不改变,即水平方向速度仍然为零,水平方向不发生位移,而竖直方向楔形物体的支持力将小于小球的重力,小球将沿竖直方向做加速运动,所以其运动轨迹为竖直向下的直线。故选B。
3.关于运动力学,下列说法正确的是( D )
A.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,这一观点后来被牛顿推翻了
B.牛顿管里的铁片与羽毛先后落到下端的实验现象可以用来证明下落快慢与质量有关
C.现在的科学技术已使伽利略理想斜面实验可以通过实验验证完成
D.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,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律
解析:亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,这一观点后来被伽利略推翻了,故A错误;牛顿管里的铁片与羽毛同时落到下端的实验现象可以用来证明下落快慢与质量无关,故B错误;理想斜面实验是逻辑思维的产物,不能通过实验验证,故C错误;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,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律,故D正确。
4.(多选)伽利略被誉为“近代物理第一人”“现代物理学之父”,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法,一直影响着现代科学研究。伽利略对“落体运动”和“运动和力的关系”做过深入研究,图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法错误的是( ABC )
A.伽利略通过图(a)中的甲图直接测量速度,得到“速度与时间成正比”的结论,然后合理外推得出小球的竖直下落也是匀变速运动
B.伽利略通过图(a)中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,目的是使该小球的重力变小
C.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出:“力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因”,伽利略并由此提出了牛顿第一定律
D.图(b)的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论,为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
解析:伽利略时期由于测量工具落后,无法直接测量速度,故A错误,符合题意;伽利略通过图(a)中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,便于测量时间,并没有使小球重力变小,故B错误,符合题意;图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出:“力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因”,牛顿在前人的基础上总结并提出了牛顿第一定律,故C错误,符合题意;图(b)的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论,通过逻辑推理得出:“力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因”,为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据,故D正确,不符合题意。
5.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( B )
A.此同学无法取出羽毛球
B.该同学是在利用羽毛球的惯性
C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D.羽毛球会从筒的下端出来
解析:该同学的做法能利用羽毛球的惯性,从筒的上端取出羽毛球,球筒向下运动时,球受到向下的摩擦力,综上所述,选项B项正确。
二、非选择题(共10分)
6.(10分)情境:在杂技表演中有一个节目叫“胸口碎大石”,让一个人躺在两个凳子上,找一块大石头压在人身上,然后另一个人用大锤砸石头,把石头砸成几块。
问题:这个节目所选石头,在人能承受的范围内,是越大越好还是越小越好?为什么?
答案:见解析
解析: 因为石头质量越大,其惯性就越大。石头的运动状态就越难改变,所以人受到的附加冲击力越小,故节目所选石头越大越好。