浙教版七年级下册科学-第三单元-第4节牛顿第一定律
一、单选题
1.(浙教版科学七年级下学期 3.4 牛顿第一定律(第1课时) 提升训练)下列有关运动和力的说法中,正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.力只能改变物体运动的快慢,不能改变物体运动的方向
C.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
D.重力的方向总是竖直向上的
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)当物体不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(2)牛顿第一定律告诉我们,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。
【解答】A.力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.力不但能改变物体的运动方向,还能改变物体运动的快慢,故B错误;
C.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,故C正确;
D.重力的方向总是竖直向下的,故D错误。
故选C。
2.(浙教版科学七年级下学期 3.4 牛顿第一定律 巩固训练)站在静止汽车上的乘客,当汽车突然启动时,乘客会向后倾倒。对此现象有下列分析,按照发生的顺序排列正确的是( )
①汽车突然启动 ②乘客的身体向后倾斜 ③乘客与汽车都处于静止状态
④乘客的身体由于惯性要保持静止 ⑤乘客的脚受到底板的作用力,由静止变为运动
A.①④⑤②③ B.③⑤①②④ C.③④①⑤② D.③①⑤④②
【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】解释惯性现象可分3步;①汽车和乘客原来是什么运动状态;②谁受力运动状态发生变化;③谁会保持原来的运动状态。
【解答】 站在静止汽车上的乘客,原来汽车和乘客都保持静止状态,当汽车突然启动时,乘客的脚受到底板的作用力,由静止变为运动,乘客的身体由于惯性要保持静止,因此乘客的身体向后倾斜。那么正确的排列顺序是②③①⑤④②。
故选D。
3.(2016·绍兴)下列现象由惯性造成的是( )
A.草地上滚动的足球慢慢停下
B.紧急刹车时,站在车上的乘客向前倾倒
C.成熟的苹果从树上掉下
D.下落的乒乓球触地反弹
【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】惯性是物体本身所具有的性质,是物体所固有的属性,这种性质不随外界条件及运动状态的改变而改变,即一切物体都有惯性,不论物体处于什么状态,静止的还是运动的,受力还是不受力都具有惯性.此题主要考查了惯性的概念;通过不同的事例考查了学生对惯性的理解,判断是否为惯性现象,关键是分析出现这种现象是不是物体由于保持原来的运动状态而造成的.
【解答】解:A、草地上滚动的足球之所以会慢慢停下来,是因为他在滚动过程中受到了摩擦阻力,不是由惯性造成的.故A不合题意;
B、汽车突然刹车时,车上的乘客由于惯性仍然要保持原来的运动状态,所以会向前倾倒,是由惯性造成的.故B符合题意;
C、成熟的苹果从树上掉下,是因为受到重力的作用,不是由惯性造成的.故C不合题意;
D、下落的乒乓球触地反弹,是因为受到地面的作用力,不是由惯性造成的.故D不合题意.
故选B.
4.(2022·南湖模拟)图像分析是一种重要的学习方法。如图甲,为1N的物体A在水平地面上受到一个水平力F的作用,它的v-t图像如图乙所示。若t=3s时,物体A与水平地面间的摩擦力为20N,则t=6s时作用在物体A上的水平力F大小为( )
A.F=100N B.F=20N C.F<20N D.F>20N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据乙图找到匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力。再根据影响滑动摩擦力的因素确定t=6s时受到的摩擦力,最后根据力与运动的关系确定拉力和摩擦力大小关系即可。
【解答】当t=3s时,物体做匀速直线运动,物体A与水平地面间的滑动摩擦力为20N,则此时水平力F大小为20N。当t=6s时,物体做加速运动,水平力F大于物体A与水平地面间的滑动摩擦力,即F>20N。故选D。
5.(2022·西湖模拟)”天宫课堂”中,男航天员固定在原地将冰墩墩抛向女航天员,冰墩墩被抛出后,沿原有方向匀速前进。下列说法正确的是( )
A.冰墩墩匀速前进时受到了男航天员对它的推力
B.冰墩墩被拋出前没有惯性
C.冰墩墩在”天宫”中的质量比在地面时小
D.以冰墩墩为参照物,男航天员在后退
【答案】D
【知识点】质量及其特性;参照物及其选择;惯性
【解析】【分析】本题考查了力是物体对物体的作用、惯性的大小、动能大小的影响因素、质量、物体运动的相对性、在太空牛顿第一定律得到验证,根据所学内容分析作答。
【解答】A、冰墩墩被抛出后,男宇航员对它没有的推力作用,A选项说法错误;
B、惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,B选项说法错误;
C、质量是物体的一种属性,其大小不随物体形状状态、位置、温度的变化而变化,C选项说法错误;
D、冰墩墩被抛出后,沿原有方向匀速前进,以冰墩墩为参照物,男老师的位置发生了改变,相对于冰墩墩在后退,D选项说法正确。
故答案为: D。
6.(2023八上·慈溪开学考)如图所示,光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,在拉力逐渐减小的过程中,小车的速度将( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大
C.保持不变 D.先减小后增大
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】力和运动的方向一致时,速度不断地增加;当力和运动的方向相反时,速度不断地减小;
【解答】 光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,没有向左的摩擦力,在拉力逐渐减小的过程中,小车的加速度不断地减小,因为力和速度的是同一个方向,所以仍然在不断地加速,只不过速度增加的程度不断地减小;
故答案为:B
7.(2023八上·余杭开学考)体重为50kg的小杭与体重为70kg的小科进行百米赛跑比赛时,两人同时出发,小杭先冲过终点,下列有关惯性的说法正确的是( )
A.小杭先冲过终点,速度大,所以小杭的惯性比小科大
B.小杭的质量更小,所以小杭的惯性比小科小
C.小科在跑步过程中,经历了加速、减速的过程,所以小科的惯性先变大后变小
D.小科站在起跑线上,准备起跑时不具有惯性
【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,惯性大小只与物体的质量大小有关,据此分析判断。
【解答】无论什么状态,小科和小杭都有惯性。因为小科的质量大小,所以小科的惯性大于小杭的惯性。由于他们的质量保持不变,因此他们的惯性大小保持不变,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.(2023·江山模拟)五一假期,小科妈妈开车带着小科到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A.汽车配备安全气囊,是为了避免突然启动过程中由于惯性造成的伤害
B.汽车紧急刹车时,小科向前倾,是由于受到惯性力的作用
C.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
D.由于惯性,即使紧急刹车,汽车仍需要向前滑行一段距离才停下来
【答案】D
【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,惯性是物体的固有属性,物体在任何情况下都有惯性,质量决定了惯性的大小,质量越大,惯性越大。
【解答】
A.汽车配备安全气囊,是为了避免突然刹车过程中由于惯性造成的伤害,故A错误;
B.汽车紧急刹车时,小科会向前倾,是由于小科具有惯性还要保持原来的运动状态,而惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,所以不能说惯性力,故B错误;
C.惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,高速公路严禁超速,是因为速度越大动能越大,故C错误;
D.汽车紧急刹车后,汽车还能继续行驶一段距离,是因为汽车具有惯性,具有保持原来运动状态的性质,故D正确。
故答案为:D。
9.(2023七下·柯桥期末)滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时,若外力全部消失则小柯与滑板将( )
A.在最高点停下来 B.水平方向匀速直线运动
C.沿斜坡自由滑下来 D.斜向上匀速直线运动
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】
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。
【解答】
一切物体在不受外力的时候总保持匀速直线运动状态或静止状态,小柯在图示位置时,速度不为零,所以若此时外力全部消失,他将做匀速直线运动。
故答案为:D。
10.(2023七下·金东期末)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】
(1)牛顿第一定律是在实验和事实的基础上,通过科学推理得出的;力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】
A.牛顿第一定律是在实验和事实的基础上,通过科学推理得出的,故A错误;
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质,叫惯性,故B正确;
C.牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了防止惯性带来伤害,但不能减小惯性,故D错误。
故答案为:B。
11.(2023七下·常山期末)在学习牛顿第一定律的时候,做了如图三次实验(假设斜面光滑)。下列叙述正确的是( )
A.三次实验的小车质量可以不相等
B.实验需要比较相同时间内通过的距离
C.小车受到的摩擦力越小,运动状态改变的就越慢
D.运动的小车最终停下来是因为没有受到力的作用.
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】 牛顿第一定律也叫惯性定律。 牛顿第一定律内容: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。牛顿第一定律也叫惯性定律。
【解答】A. 三次实验的小车质量必须相等,A错误;
B. 实验不需要比较相同时间内通过的距离,通过比较的是小车停止时所在的位置,B错误;
C. 小车受到的摩擦力越小,运动状态改变的就越慢,C正确;
D. 运动的小车最终停下来是因为受到摩擦力的作用.D错误;
故答案为:C
12.(2023七下·富阳期末)如图所示的四种情景中,为了预防惯性造成危害的是( )
A.跳远前的助跑
B.溜冰时脚向后蹬地
C.锤头松了撞击锤柄
D.司机系安全带
【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的特性叫做惯性,物体的惯性有时对我们是有益的,我们要学会利用;惯性有时对我们是有害的,我们要学会防止惯性的不利影响。
【解答】A.跳远运动员跳远时助跑,即原来运动员是运动的,当其起跳后,由于惯性,会仍然保持运动状态,所以可以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,不符合题意;
B.溜冰时脚向后蹬地,根据力的作用的相互性获得向前的动力,由于惯性再继续向前滑行,是利用惯性,不符合题意;
C.锤头松动时,把锤柄的一端用力撞几下,即该过程中,锤头和锤柄一开始都处于运动状态,当锤柄撞击到障碍物时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,不符合题意;
D.司机系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,符合题意。
故答案为:D。
13.(2023·丽水)2023年5月20日,丽水“山水诗路浆板赛"开赛。比赛时人在板上用力划桨,板船快速前行。下列说法正确的是( )
A.以岸边的树木为参照物行进中的板船是运动的
B.桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对平衡力
C.划桨时板船会前进说明力是维持物体运动的原因
D.停止划桨后板船仍能前进是由于受到惯性的作用
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】 比赛时人在板上用力划桨,板船快速前行,力的作用是相互的,桨给水一个作用力,水给桨一个反作用力,使其向前运动。
【解答】A.树木为参照物,船是运动的;
B. 桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对相互作用力;
C.划桨时板船会前进说明力是改变物体运动状态的原因;
D.停止划桨后板船仍能前进是由于具有惯性;
故答案为:A
14.(2023七下·义乌期中)如图所示,若小球向右摆动到最高点时,绳子断裂,此后小球的运动情况是(忽略空气阻力)( )
A.加速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向向右做匀速直线运动
【答案】A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】对小球进行受力分析,根据力与运动的关系分析判断。
【解答】如图所示,若小球向右摆动到最高点时,它的速度为零。如果此时绳子断裂,那么它只受竖直向下的重力,因此向下做加速直线运动。
故选A。
15.(2023七下·兰溪期中)如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动,则两小球(设车无限长,其他阻力不计)( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.若m1<m2,则肯定相碰 D.无法确定是否相碰
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】牛顿第一定律指一切物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】由于小车表面光滑,故在水平方向上两小球均不受外力,即以原来的速度一直运动下去,永远不会相碰。
故答案为:B
16.(2023七下·兰溪期中)下列与惯性有关的生活现象中,为了防止物体惯性带来危害的是( )
A.锤头松了,将锤柄向下撞击地面,锤头紧套在锤柄上
B.洗过手后,用力向下甩手,可以甩掉手上的水珠
C.汽车行驶时,驾驶员需系好安全带
D.跳远运动员为了跳得更远,在起跳前总要助跑一段距离
【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体具有保持原有运动状态不变的性质称为惯性,大小与质量有关。
【解答】A.锤柄向下撞击地面,锤头紧套在锤柄上 ,利用了锤头的惯性;
B.甩掉手上的水珠 ,利用了水珠的惯性;
C.急刹车时,由于人具有惯性会前倾,故安全带可防止惯性带来的危害;
D.跳前总要助跑一段距离 ,利用了人的惯性。
故答案为:C
二、填空题
17.(2020·衢州)将两张同样的纸分别剪出两个相同的缺口,并在其中一张纸中间部分下端夹一个夹子,如图甲、乙所示。小科和小江各捏住一张纸上沿的两端,拿起后都让纸面竖直且保持静止,此时,夹子受到纸对它的摩擦力大小 自身重力大小。然后,他们用力迅速向两边拉,图甲中纸断成两截,图乙中纸断成三截,多次实验结果均相同。图乙中纸断成三截是因为中间部分夹上夹子后 ,导致惯性增大。
【答案】等于;质量增大
【知识点】惯性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关,与其它因素无关。
【解答】(1)当夹子在竖直方向上保持静止状态时,它受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,夹子受到纸对它的摩擦力大小等于自身重力大小。
(2)图乙中纸断成三截是因为中间部分夹上夹子后质量增大导致惯性增大。
18.(2022·南湖模拟)小秀发现乘车系安全带时拉动安全带很轻松,对它怎么能起到保护作用充满好奇。如图是一种汽车安全带控制装置的示意图,这个装置主要包括棘轮、锁棒和复摆,它们都能绕各自转轴转动。当汽车处于静止或匀速直线运动时,复摆竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,乘员能拉动安全带。当汽车突然刹车时,复摆由于 ,绕轴转动,使得锁棒转动锁定棘轮,乘员就拉不动安全带。从图中复摆的位置可判断此时汽车的运动方向可能是 (选填”向左”或”向右”)。
【答案】惯性;向右
【知识点】惯性
【解析】【分析】 惯性就是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,也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。惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。简而言说,惯性是物体抵抗其运动状态被改变的性质。物体的惯性可以用其质量来衡量,质量越大,惯性也越大。惯性的定义就是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。
【解答】刹车时,复摆由于惯性还保持原来的运动状态,绕轴转动,故由题图可知汽车原来的运动方向可能是向右。
故答案为:惯性,向右
19.(2023七下·余杭期末)小金同学为模仿伽利略斜面实验”探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和玻璃的平面上,观察并记录小车水平滑行的距离。(不计空气阻力)
(1)在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是 。
(2)小金根据图甲实验绘制出小车速度一时间关系图,其中在玻璃表面滑行的图象是 (选填”a”、”b”或”c”)。
(3)图丙是各科学家先后对”运动和力”关系的不同观点,下列说法正确的是 。
A.亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B.伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C.相对牛顿的观点,笛卡尔观点未涉及静止物体
D.”牛顿第一定律”是牛顿通过实验直接得出的结论
E.科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
【答案】(1)使小车到达水平面时的速度相同
(2)c
(3)C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】 牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
【解答】(1) 小车从斜面的同一位置静止释放 , 使小车到达水平面时的速度相同 ,控制变量的唯一(阻力);
(2) 玻璃表面滑行 ,速度减小珴最慢,故为C;
(3)B.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因;
D.牛顿第一定律是通过实验加推理的方式得到的,故ACE正确。
20.(2023·舟山模拟)如图甲为一轻质弹簧自然伸长时的状态,图乙为弹簧上放一个重为15N的钢球静止时的状态,已知弹簧的缩短量与受到的压力成正比,AB=6cm,BC=2cm。当钢球处于B位置时,弹簧对钢球向上的力是 N;当钢球从高处自由落下到最低点C位置时,弹簧对钢球向上的力是 N;钢球从C位置向上运动到B位置的过程中,钢球的运动状态为 (填“匀速”或“加速”或“减速”)。
【答案】15;20;加速
【知识点】平衡力的辨别;力与运动的关系
【解析】【分析】下落过程中,当重力大于弹簧弹力时,速度逐渐增大;当重力等于弹力时,小球速度达到最大,当重力小于弹力时,速度逐渐减小至零。
【解答】在B点时处于平衡状态,故弹力等于重力等于15N;最下方C点时,此时形变量为8cm,由于当形变量为6cm时,弹力为15,故此时为20N; 位置向上运动到B位置 ,弹力大于重力,故此时在加速。
21.(2023·上城模拟)图甲为玩具“弹跳杆"及组成部件,使用弹跳杆进行弹跳运动时,弹簧从被压缩到最短位置开始将人连同杆竖直向上弹起,直到人和杆到达最高处,图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程(跳杆、弹簧和脚踏板的质量、弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦力忽略不计)。
(1)a→b的过程中,弹簧的弹力将 (选填“增大”“减小”或“不变”,下同),小金的机械能将 .
(2)a→c 的过程中,小金的速度将 (选填增大”“减小”“不变”或“先增大后变减小”)
【答案】(1)减小;增大
(2)先增大后减小
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的概念;动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】势能分为重力势能和弹性势能;重力势能与高度和质量有关,质量越大,高度越高,重力势能越大;动能和质量和速度有关,质量越大,速度越快,动能越大;弹性势能和形变量有关,形变量越大,弹性势能越大;
【解答】(1)弹簧的弹力和形变量有关,形变量越大,弹簧的弹力越大,所以a→b的过程中,弹簧的弹力将减小;a→b的过程中,弹簧的弹性势能转化为人的机械能,所以小金的机械能增加;
(2)a到b的过程中,人受到弹力大于重力,合力方向向上,与运动方向相同,所以人增速,在b到c的过程中,弹簧被拉长,人受到向下的弹力和重力,与运动方向相反,所以做减速,因此a→c 的过程中,小金的速度将先增大后减小 ;
故答案为:(1)减小、增大(2) 先增大后减小
三、实验探究题
22.(2023九上·温州开学考)“牛顿第一定律"的实验中,在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃,让小车从斜面滑下,在不同物体表面上运动的距离如图所示。
(1)为控制小车到达水平面的速度相同,具体操作为 。
(2)由图可知,小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)
(3)实验推理:若水平物体的表面绝对光滑时,那么小车将一直保持匀速直线运动。“在大量经验事实的基础上,通过推理而抽象概括出规律”是一种重要的思想方法。当年,牛顿还用这一方法研究过另一个问题,牛顿注意到:人们沿水平方向抛出去的石块,运动一段距离后会落回地面:沿水平方向抛石块的力越大,石块的落地点就会越远。他想:如果使用一门大炮用非常非常大的力沿水平方向将石块抛出,会怎样?假设地球是圆的,于是他做出了一个大胆的推理:石块将会绕地球做 运动。(不考虑石块脱离地球和空气阻力)
【答案】(1)让小车从斜面上相同高度由静止下滑
(2)慢
(3)圆周
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则小车到达水平面时的速度越大;
(2)将小车在玻璃上运动情况与毛巾进行比较即可;
(3)当石块受到的力足够大,飞行速度足够大时,石块的运动轨迹恰好与地球表面平行,即不会落到地面,那么石块将会绕地球做圆周运动,据此分析解答。
【解答】(1)为控制小车到达水平面的速度相同,具体操作为:让小车从斜面上相同高度由静止下滑;
(2)根据图片可知,小车在玻璃上受到的阻力最小,运动的距离最长,则速度减小的最慢。
(3)他想:如果使用一门大炮用非常非常大的力沿水平方向将石块抛出,会怎样?假设地球是圆的,于是他做出了一个大胆的推理:石块将会绕地球做圆周运动。
23.(2023·衢州)小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释:乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动。
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”)。
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
【答案】(1)左
(2)小于
(3)
【知识点】惯性
【解析】【分析】(1)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解答;
(2)质量越大,则惯性越大,保持原来运动状态的能力越大,则偏离角度越大;
(3)将水的惯性和球的惯性大小进行比较,从而确定它们的摆动方向。
【解答】(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向左摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
(2)根据乙图可知,乒乓球的密度小,铁球的密度大,则铁球比同体积的空气的质量大得多,即铁球的惯性比空气的惯性大的多,因此它的偏离角度更大,即α小于β。
(3)乒乓球的密度小于水,则乒乓球的质量小于同体积水的质量,即乒乓球的惯性小于水的惯性。当向左推动容器时,由于惯性,水会保持原来的静止状态,从而相对容器向后运动,而乒乓球受到水的挤压而向左摆动。同理,铁球的惯性大于水的惯性,则铁球保持原来的静止状态,从而相对容器向后运动,也就是向右摆动,如下图所示:
24.(2023·温州模拟)小缙和小华利用如图所示斜面进行有关探究活动,请回答下列问题:
(1)【探究一】小缙设计了图甲所示的实验,他每次控制小球在斜面的同一高度自由静止释放,在水平面上第一次铺上毛巾,第二次铺上棉布,第三次铺上玻璃,观察A球在水平面上运动距离的远近。
(2)小缙根据小球在毛巾表面运动距离最近,玻璃表面运动距离更远的事实,得出结论:若运动的小球在没有摩擦的水平面上,将一直作匀速直线运动。他得出以上结论的过程,应用的科学方法
是 。
(3)【探究二】小华设计图乙所示的实验,探究动能大小的与质量的关系。她控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力),比较木块运动距离的远近。
小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是 。
(4)请写出图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处: 。
【答案】(1)摩擦力的大小
(2)在实验的基础上推理
(3)控制质量不同的小球到达水平面时的初速度相同
(4)图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙的粗糙程度不变
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】本实验主要探究的内容为牛顿第一定律的相关知识,在其中运用了控制变量法,转化法等科学方法。
【解答】(1)三次在水平面上所铺的材质不同的接触面,主要是改变其摩擦力的大小;
(2)根据接触面越光滑运动的越远推断出当无摩擦时,一直以原有速度做匀速直线运动,称为推理法;
(3) 控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下目的是为了 球到达水平面时的初速度相同 ;
(4) 图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙的粗糙程度(接触面)不变。
故答案为:(1)摩擦力的大小 ;(2) 在实验的基础上推理 ;(3) 控制质量不同的小球到达水平面时的初速度相同 ;(4) 图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙的粗糙程度不变
四、解答题
25.(2023七下·东阳期末)人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,下面是三位不同时代科学家的主要观点。
①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。
②亚里士多德:物体在水平面上的运动需要借助外力维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来。
③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。
(1)以上三种观点形成的先后顺序是 (填序号)。
(2)伽利略和亚里士多德关于力和运动的关系的分歧是 。
伽利略设想了一个理想实验有力地证明了他的观点的正确性,如图所示,设想的步骤为:
①用两个对接的斜面,让静止的小球沿左斜面滚下,小球将滚上右斜面;
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
③减小右斜面的倾角,小球在该斜面上仍然会达到原来的高度;
④继续减小右斜面的倾角,最后使它成水平面,小球会沿水平面做持续的匀速直线运动。
(3)上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余都是理想化推论,其中属于理想化推论的是 。
(4)伽利略的理想实验不能直接证明牛顿第一定律,理由是不受外力作用的物体是不存在的,是一种理想情况,在伽利略实验的基础上还需要 才能得出牛顿第一定律。
【答案】(1)②③①
(2)伽利略认为物体不受力也能运动;亚里士多德认为物体受力才能运动
(3)②③④
(4)推理
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】关于运动和力的关系,三种观点形成的顺序是:亚里士多德:物体在水平面上的运动需要借助外力维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来;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;牛顿在前人研究的基础上归纳概括出牛顿第一定律。
(2)伽利略和亚里士多德关于力和运动的关系的分歧是:伽利略认为物体不受力也能运动;亚里士多德认为物体受力才能运动。
(3)可直接根据实验操作观察到现象的实验为事实实验;在此基础上推理得出的结论为属于理想化推论。
(4)生活中不受力的情况不存在,牛顿第一定律是在验的其础上通过推理归纳出来的
【解答】(1)①关于运动和力的关系,三种观点形成的顺序是:
②亚里士多德:物体在水平面上的运动需要借助外力维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来。
③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。
①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。
以上三种观点形成的先后顺序是②③①;
(2)伽利略和亚里士多德关于力和运动的关系的分歧是:伽利略认为物体不受力也能运动;亚里士多德认认为物体受力才能运动。
(3)①为实验观察到的现象;斜面上不可能没有摩擦,小球也不能上升到原来释放时的高度;所以②③是理性化推论,④小球在水平面上运动一段时间会停下来,所以②③④均为理想化推论;
(4)伽利略的理想实验不能直接证明牛顿第一定律,理由是不受外力作用的物体是不存在的,是一种理想情况,所以在伽利略实验的基础上还需要推理才能得出牛顿第一定律。
五、综合说理题
26.(2023七下·兰溪期中)如图所示的大卡车和小轿车都是交通工具,但它们有很多不同之处:①大卡车的车轮比小轿车的车轮多且大②大卡车的前挡风玻璃安装角度较直,而小轿车的前挡风玻璃安装角度则是稍倾斜的:③高速公路上行驶时大卡车限速比小轿车要低。请你运用所学的知识解释上述不同之处的原因。
【答案】答:(1)、大卡车身重量比小轿车要大,所以对地面的压力较大,增加大卡车车轮的个数和大小可以通过增大受力面积减小对地面的压强;(2)前挡风玻璃相当于平面镜,小轿车由于车身较矮。前挡风玻璃较倾斜是为了使车内乘客成的像偏向车子的上方,因而不会干扰驾驶员的驾驶;大卡车车身高,车内乘客的像不会与路上的行人重合,不会干扰驾驶员的驾驶。所以安装角度较直。(3)、大卡车车身质量比小轿车要大,所以惯性也大,在同样行驶速度的情况下刹车后不容易停下,为了安全起见,限速要比小轿车要低。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;惯性;增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】可从以下几方面回答其原因:1.压力一定是,受力面积越大,压强越小;
2.平面镜成的像和物体的连线与镜面垂直;3.大卡车的质量大惯性大。
1 / 1浙教版七年级下册科学-第三单元-第4节牛顿第一定律
一、单选题
1.(浙教版科学七年级下学期 3.4 牛顿第一定律(第1课时) 提升训练)下列有关运动和力的说法中,正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.力只能改变物体运动的快慢,不能改变物体运动的方向
C.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
D.重力的方向总是竖直向上的
2.(浙教版科学七年级下学期 3.4 牛顿第一定律 巩固训练)站在静止汽车上的乘客,当汽车突然启动时,乘客会向后倾倒。对此现象有下列分析,按照发生的顺序排列正确的是( )
①汽车突然启动 ②乘客的身体向后倾斜 ③乘客与汽车都处于静止状态
④乘客的身体由于惯性要保持静止 ⑤乘客的脚受到底板的作用力,由静止变为运动
A.①④⑤②③ B.③⑤①②④ C.③④①⑤② D.③①⑤④②
3.(2016·绍兴)下列现象由惯性造成的是( )
A.草地上滚动的足球慢慢停下
B.紧急刹车时,站在车上的乘客向前倾倒
C.成熟的苹果从树上掉下
D.下落的乒乓球触地反弹
4.(2022·南湖模拟)图像分析是一种重要的学习方法。如图甲,为1N的物体A在水平地面上受到一个水平力F的作用,它的v-t图像如图乙所示。若t=3s时,物体A与水平地面间的摩擦力为20N,则t=6s时作用在物体A上的水平力F大小为( )
A.F=100N B.F=20N C.F<20N D.F>20N
5.(2022·西湖模拟)”天宫课堂”中,男航天员固定在原地将冰墩墩抛向女航天员,冰墩墩被抛出后,沿原有方向匀速前进。下列说法正确的是( )
A.冰墩墩匀速前进时受到了男航天员对它的推力
B.冰墩墩被拋出前没有惯性
C.冰墩墩在”天宫”中的质量比在地面时小
D.以冰墩墩为参照物,男航天员在后退
6.(2023八上·慈溪开学考)如图所示,光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,在拉力逐渐减小的过程中,小车的速度将( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大
C.保持不变 D.先减小后增大
7.(2023八上·余杭开学考)体重为50kg的小杭与体重为70kg的小科进行百米赛跑比赛时,两人同时出发,小杭先冲过终点,下列有关惯性的说法正确的是( )
A.小杭先冲过终点,速度大,所以小杭的惯性比小科大
B.小杭的质量更小,所以小杭的惯性比小科小
C.小科在跑步过程中,经历了加速、减速的过程,所以小科的惯性先变大后变小
D.小科站在起跑线上,准备起跑时不具有惯性
8.(2023·江山模拟)五一假期,小科妈妈开车带着小科到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A.汽车配备安全气囊,是为了避免突然启动过程中由于惯性造成的伤害
B.汽车紧急刹车时,小科向前倾,是由于受到惯性力的作用
C.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
D.由于惯性,即使紧急刹车,汽车仍需要向前滑行一段距离才停下来
9.(2023七下·柯桥期末)滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时,若外力全部消失则小柯与滑板将( )
A.在最高点停下来 B.水平方向匀速直线运动
C.沿斜坡自由滑下来 D.斜向上匀速直线运动
10.(2023七下·金东期末)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
11.(2023七下·常山期末)在学习牛顿第一定律的时候,做了如图三次实验(假设斜面光滑)。下列叙述正确的是( )
A.三次实验的小车质量可以不相等
B.实验需要比较相同时间内通过的距离
C.小车受到的摩擦力越小,运动状态改变的就越慢
D.运动的小车最终停下来是因为没有受到力的作用.
12.(2023七下·富阳期末)如图所示的四种情景中,为了预防惯性造成危害的是( )
A.跳远前的助跑
B.溜冰时脚向后蹬地
C.锤头松了撞击锤柄
D.司机系安全带
13.(2023·丽水)2023年5月20日,丽水“山水诗路浆板赛"开赛。比赛时人在板上用力划桨,板船快速前行。下列说法正确的是( )
A.以岸边的树木为参照物行进中的板船是运动的
B.桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对平衡力
C.划桨时板船会前进说明力是维持物体运动的原因
D.停止划桨后板船仍能前进是由于受到惯性的作用
14.(2023七下·义乌期中)如图所示,若小球向右摆动到最高点时,绳子断裂,此后小球的运动情况是(忽略空气阻力)( )
A.加速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向向右做匀速直线运动
15.(2023七下·兰溪期中)如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动,则两小球(设车无限长,其他阻力不计)( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.若m1<m2,则肯定相碰 D.无法确定是否相碰
16.(2023七下·兰溪期中)下列与惯性有关的生活现象中,为了防止物体惯性带来危害的是( )
A.锤头松了,将锤柄向下撞击地面,锤头紧套在锤柄上
B.洗过手后,用力向下甩手,可以甩掉手上的水珠
C.汽车行驶时,驾驶员需系好安全带
D.跳远运动员为了跳得更远,在起跳前总要助跑一段距离
二、填空题
17.(2020·衢州)将两张同样的纸分别剪出两个相同的缺口,并在其中一张纸中间部分下端夹一个夹子,如图甲、乙所示。小科和小江各捏住一张纸上沿的两端,拿起后都让纸面竖直且保持静止,此时,夹子受到纸对它的摩擦力大小 自身重力大小。然后,他们用力迅速向两边拉,图甲中纸断成两截,图乙中纸断成三截,多次实验结果均相同。图乙中纸断成三截是因为中间部分夹上夹子后 ,导致惯性增大。
18.(2022·南湖模拟)小秀发现乘车系安全带时拉动安全带很轻松,对它怎么能起到保护作用充满好奇。如图是一种汽车安全带控制装置的示意图,这个装置主要包括棘轮、锁棒和复摆,它们都能绕各自转轴转动。当汽车处于静止或匀速直线运动时,复摆竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,乘员能拉动安全带。当汽车突然刹车时,复摆由于 ,绕轴转动,使得锁棒转动锁定棘轮,乘员就拉不动安全带。从图中复摆的位置可判断此时汽车的运动方向可能是 (选填”向左”或”向右”)。
19.(2023七下·余杭期末)小金同学为模仿伽利略斜面实验”探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和玻璃的平面上,观察并记录小车水平滑行的距离。(不计空气阻力)
(1)在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是 。
(2)小金根据图甲实验绘制出小车速度一时间关系图,其中在玻璃表面滑行的图象是 (选填”a”、”b”或”c”)。
(3)图丙是各科学家先后对”运动和力”关系的不同观点,下列说法正确的是 。
A.亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B.伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C.相对牛顿的观点,笛卡尔观点未涉及静止物体
D.”牛顿第一定律”是牛顿通过实验直接得出的结论
E.科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
20.(2023·舟山模拟)如图甲为一轻质弹簧自然伸长时的状态,图乙为弹簧上放一个重为15N的钢球静止时的状态,已知弹簧的缩短量与受到的压力成正比,AB=6cm,BC=2cm。当钢球处于B位置时,弹簧对钢球向上的力是 N;当钢球从高处自由落下到最低点C位置时,弹簧对钢球向上的力是 N;钢球从C位置向上运动到B位置的过程中,钢球的运动状态为 (填“匀速”或“加速”或“减速”)。
21.(2023·上城模拟)图甲为玩具“弹跳杆"及组成部件,使用弹跳杆进行弹跳运动时,弹簧从被压缩到最短位置开始将人连同杆竖直向上弹起,直到人和杆到达最高处,图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程(跳杆、弹簧和脚踏板的质量、弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦力忽略不计)。
(1)a→b的过程中,弹簧的弹力将 (选填“增大”“减小”或“不变”,下同),小金的机械能将 .
(2)a→c 的过程中,小金的速度将 (选填增大”“减小”“不变”或“先增大后变减小”)
三、实验探究题
22.(2023九上·温州开学考)“牛顿第一定律"的实验中,在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃,让小车从斜面滑下,在不同物体表面上运动的距离如图所示。
(1)为控制小车到达水平面的速度相同,具体操作为 。
(2)由图可知,小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)
(3)实验推理:若水平物体的表面绝对光滑时,那么小车将一直保持匀速直线运动。“在大量经验事实的基础上,通过推理而抽象概括出规律”是一种重要的思想方法。当年,牛顿还用这一方法研究过另一个问题,牛顿注意到:人们沿水平方向抛出去的石块,运动一段距离后会落回地面:沿水平方向抛石块的力越大,石块的落地点就会越远。他想:如果使用一门大炮用非常非常大的力沿水平方向将石块抛出,会怎样?假设地球是圆的,于是他做出了一个大胆的推理:石块将会绕地球做 运动。(不考虑石块脱离地球和空气阻力)
23.(2023·衢州)小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释:乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动。
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”)。
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
24.(2023·温州模拟)小缙和小华利用如图所示斜面进行有关探究活动,请回答下列问题:
(1)【探究一】小缙设计了图甲所示的实验,他每次控制小球在斜面的同一高度自由静止释放,在水平面上第一次铺上毛巾,第二次铺上棉布,第三次铺上玻璃,观察A球在水平面上运动距离的远近。
(2)小缙根据小球在毛巾表面运动距离最近,玻璃表面运动距离更远的事实,得出结论:若运动的小球在没有摩擦的水平面上,将一直作匀速直线运动。他得出以上结论的过程,应用的科学方法
是 。
(3)【探究二】小华设计图乙所示的实验,探究动能大小的与质量的关系。她控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力),比较木块运动距离的远近。
小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是 。
(4)请写出图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处: 。
四、解答题
25.(2023七下·东阳期末)人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,下面是三位不同时代科学家的主要观点。
①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。
②亚里士多德:物体在水平面上的运动需要借助外力维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来。
③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。
(1)以上三种观点形成的先后顺序是 (填序号)。
(2)伽利略和亚里士多德关于力和运动的关系的分歧是 。
伽利略设想了一个理想实验有力地证明了他的观点的正确性,如图所示,设想的步骤为:
①用两个对接的斜面,让静止的小球沿左斜面滚下,小球将滚上右斜面;
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
③减小右斜面的倾角,小球在该斜面上仍然会达到原来的高度;
④继续减小右斜面的倾角,最后使它成水平面,小球会沿水平面做持续的匀速直线运动。
(3)上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余都是理想化推论,其中属于理想化推论的是 。
(4)伽利略的理想实验不能直接证明牛顿第一定律,理由是不受外力作用的物体是不存在的,是一种理想情况,在伽利略实验的基础上还需要 才能得出牛顿第一定律。
五、综合说理题
26.(2023七下·兰溪期中)如图所示的大卡车和小轿车都是交通工具,但它们有很多不同之处:①大卡车的车轮比小轿车的车轮多且大②大卡车的前挡风玻璃安装角度较直,而小轿车的前挡风玻璃安装角度则是稍倾斜的:③高速公路上行驶时大卡车限速比小轿车要低。请你运用所学的知识解释上述不同之处的原因。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)当物体不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(2)牛顿第一定律告诉我们,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。
【解答】A.力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.力不但能改变物体的运动方向,还能改变物体运动的快慢,故B错误;
C.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,故C正确;
D.重力的方向总是竖直向下的,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】解释惯性现象可分3步;①汽车和乘客原来是什么运动状态;②谁受力运动状态发生变化;③谁会保持原来的运动状态。
【解答】 站在静止汽车上的乘客,原来汽车和乘客都保持静止状态,当汽车突然启动时,乘客的脚受到底板的作用力,由静止变为运动,乘客的身体由于惯性要保持静止,因此乘客的身体向后倾斜。那么正确的排列顺序是②③①⑤④②。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】惯性是物体本身所具有的性质,是物体所固有的属性,这种性质不随外界条件及运动状态的改变而改变,即一切物体都有惯性,不论物体处于什么状态,静止的还是运动的,受力还是不受力都具有惯性.此题主要考查了惯性的概念;通过不同的事例考查了学生对惯性的理解,判断是否为惯性现象,关键是分析出现这种现象是不是物体由于保持原来的运动状态而造成的.
【解答】解:A、草地上滚动的足球之所以会慢慢停下来,是因为他在滚动过程中受到了摩擦阻力,不是由惯性造成的.故A不合题意;
B、汽车突然刹车时,车上的乘客由于惯性仍然要保持原来的运动状态,所以会向前倾倒,是由惯性造成的.故B符合题意;
C、成熟的苹果从树上掉下,是因为受到重力的作用,不是由惯性造成的.故C不合题意;
D、下落的乒乓球触地反弹,是因为受到地面的作用力,不是由惯性造成的.故D不合题意.
故选B.
4.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据乙图找到匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力。再根据影响滑动摩擦力的因素确定t=6s时受到的摩擦力,最后根据力与运动的关系确定拉力和摩擦力大小关系即可。
【解答】当t=3s时,物体做匀速直线运动,物体A与水平地面间的滑动摩擦力为20N,则此时水平力F大小为20N。当t=6s时,物体做加速运动,水平力F大于物体A与水平地面间的滑动摩擦力,即F>20N。故选D。
5.【答案】D
【知识点】质量及其特性;参照物及其选择;惯性
【解析】【分析】本题考查了力是物体对物体的作用、惯性的大小、动能大小的影响因素、质量、物体运动的相对性、在太空牛顿第一定律得到验证,根据所学内容分析作答。
【解答】A、冰墩墩被抛出后,男宇航员对它没有的推力作用,A选项说法错误;
B、惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,B选项说法错误;
C、质量是物体的一种属性,其大小不随物体形状状态、位置、温度的变化而变化,C选项说法错误;
D、冰墩墩被抛出后,沿原有方向匀速前进,以冰墩墩为参照物,男老师的位置发生了改变,相对于冰墩墩在后退,D选项说法正确。
故答案为: D。
6.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】力和运动的方向一致时,速度不断地增加;当力和运动的方向相反时,速度不断地减小;
【解答】 光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,没有向左的摩擦力,在拉力逐渐减小的过程中,小车的加速度不断地减小,因为力和速度的是同一个方向,所以仍然在不断地加速,只不过速度增加的程度不断地减小;
故答案为:B
7.【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,惯性大小只与物体的质量大小有关,据此分析判断。
【解答】无论什么状态,小科和小杭都有惯性。因为小科的质量大小,所以小科的惯性大于小杭的惯性。由于他们的质量保持不变,因此他们的惯性大小保持不变,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】D
【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,惯性是物体的固有属性,物体在任何情况下都有惯性,质量决定了惯性的大小,质量越大,惯性越大。
【解答】
A.汽车配备安全气囊,是为了避免突然刹车过程中由于惯性造成的伤害,故A错误;
B.汽车紧急刹车时,小科会向前倾,是由于小科具有惯性还要保持原来的运动状态,而惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,所以不能说惯性力,故B错误;
C.惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,高速公路严禁超速,是因为速度越大动能越大,故C错误;
D.汽车紧急刹车后,汽车还能继续行驶一段距离,是因为汽车具有惯性,具有保持原来运动状态的性质,故D正确。
故答案为:D。
9.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】
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。
【解答】
一切物体在不受外力的时候总保持匀速直线运动状态或静止状态,小柯在图示位置时,速度不为零,所以若此时外力全部消失,他将做匀速直线运动。
故答案为:D。
10.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】
(1)牛顿第一定律是在实验和事实的基础上,通过科学推理得出的;力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】
A.牛顿第一定律是在实验和事实的基础上,通过科学推理得出的,故A错误;
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质,叫惯性,故B正确;
C.牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了防止惯性带来伤害,但不能减小惯性,故D错误。
故答案为:B。
11.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】 牛顿第一定律也叫惯性定律。 牛顿第一定律内容: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。牛顿第一定律也叫惯性定律。
【解答】A. 三次实验的小车质量必须相等,A错误;
B. 实验不需要比较相同时间内通过的距离,通过比较的是小车停止时所在的位置,B错误;
C. 小车受到的摩擦力越小,运动状态改变的就越慢,C正确;
D. 运动的小车最终停下来是因为受到摩擦力的作用.D错误;
故答案为:C
12.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的特性叫做惯性,物体的惯性有时对我们是有益的,我们要学会利用;惯性有时对我们是有害的,我们要学会防止惯性的不利影响。
【解答】A.跳远运动员跳远时助跑,即原来运动员是运动的,当其起跳后,由于惯性,会仍然保持运动状态,所以可以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,不符合题意;
B.溜冰时脚向后蹬地,根据力的作用的相互性获得向前的动力,由于惯性再继续向前滑行,是利用惯性,不符合题意;
C.锤头松动时,把锤柄的一端用力撞几下,即该过程中,锤头和锤柄一开始都处于运动状态,当锤柄撞击到障碍物时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,不符合题意;
D.司机系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,符合题意。
故答案为:D。
13.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】 比赛时人在板上用力划桨,板船快速前行,力的作用是相互的,桨给水一个作用力,水给桨一个反作用力,使其向前运动。
【解答】A.树木为参照物,船是运动的;
B. 桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对相互作用力;
C.划桨时板船会前进说明力是改变物体运动状态的原因;
D.停止划桨后板船仍能前进是由于具有惯性;
故答案为:A
14.【答案】A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】对小球进行受力分析,根据力与运动的关系分析判断。
【解答】如图所示,若小球向右摆动到最高点时,它的速度为零。如果此时绳子断裂,那么它只受竖直向下的重力,因此向下做加速直线运动。
故选A。
15.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】牛顿第一定律指一切物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】由于小车表面光滑,故在水平方向上两小球均不受外力,即以原来的速度一直运动下去,永远不会相碰。
故答案为:B
16.【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体具有保持原有运动状态不变的性质称为惯性,大小与质量有关。
【解答】A.锤柄向下撞击地面,锤头紧套在锤柄上 ,利用了锤头的惯性;
B.甩掉手上的水珠 ,利用了水珠的惯性;
C.急刹车时,由于人具有惯性会前倾,故安全带可防止惯性带来的危害;
D.跳前总要助跑一段距离 ,利用了人的惯性。
故答案为:C
17.【答案】等于;质量增大
【知识点】惯性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关,与其它因素无关。
【解答】(1)当夹子在竖直方向上保持静止状态时,它受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,夹子受到纸对它的摩擦力大小等于自身重力大小。
(2)图乙中纸断成三截是因为中间部分夹上夹子后质量增大导致惯性增大。
18.【答案】惯性;向右
【知识点】惯性
【解析】【分析】 惯性就是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,也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。惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。简而言说,惯性是物体抵抗其运动状态被改变的性质。物体的惯性可以用其质量来衡量,质量越大,惯性也越大。惯性的定义就是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。
【解答】刹车时,复摆由于惯性还保持原来的运动状态,绕轴转动,故由题图可知汽车原来的运动方向可能是向右。
故答案为:惯性,向右
19.【答案】(1)使小车到达水平面时的速度相同
(2)c
(3)C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】 牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
【解答】(1) 小车从斜面的同一位置静止释放 , 使小车到达水平面时的速度相同 ,控制变量的唯一(阻力);
(2) 玻璃表面滑行 ,速度减小珴最慢,故为C;
(3)B.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因;
D.牛顿第一定律是通过实验加推理的方式得到的,故ACE正确。
20.【答案】15;20;加速
【知识点】平衡力的辨别;力与运动的关系
【解析】【分析】下落过程中,当重力大于弹簧弹力时,速度逐渐增大;当重力等于弹力时,小球速度达到最大,当重力小于弹力时,速度逐渐减小至零。
【解答】在B点时处于平衡状态,故弹力等于重力等于15N;最下方C点时,此时形变量为8cm,由于当形变量为6cm时,弹力为15,故此时为20N; 位置向上运动到B位置 ,弹力大于重力,故此时在加速。
21.【答案】(1)减小;增大
(2)先增大后减小
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的概念;动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】势能分为重力势能和弹性势能;重力势能与高度和质量有关,质量越大,高度越高,重力势能越大;动能和质量和速度有关,质量越大,速度越快,动能越大;弹性势能和形变量有关,形变量越大,弹性势能越大;
【解答】(1)弹簧的弹力和形变量有关,形变量越大,弹簧的弹力越大,所以a→b的过程中,弹簧的弹力将减小;a→b的过程中,弹簧的弹性势能转化为人的机械能,所以小金的机械能增加;
(2)a到b的过程中,人受到弹力大于重力,合力方向向上,与运动方向相同,所以人增速,在b到c的过程中,弹簧被拉长,人受到向下的弹力和重力,与运动方向相反,所以做减速,因此a→c 的过程中,小金的速度将先增大后减小 ;
故答案为:(1)减小、增大(2) 先增大后减小
22.【答案】(1)让小车从斜面上相同高度由静止下滑
(2)慢
(3)圆周
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则小车到达水平面时的速度越大;
(2)将小车在玻璃上运动情况与毛巾进行比较即可;
(3)当石块受到的力足够大,飞行速度足够大时,石块的运动轨迹恰好与地球表面平行,即不会落到地面,那么石块将会绕地球做圆周运动,据此分析解答。
【解答】(1)为控制小车到达水平面的速度相同,具体操作为:让小车从斜面上相同高度由静止下滑;
(2)根据图片可知,小车在玻璃上受到的阻力最小,运动的距离最长,则速度减小的最慢。
(3)他想:如果使用一门大炮用非常非常大的力沿水平方向将石块抛出,会怎样?假设地球是圆的,于是他做出了一个大胆的推理:石块将会绕地球做圆周运动。
23.【答案】(1)左
(2)小于
(3)
【知识点】惯性
【解析】【分析】(1)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解答;
(2)质量越大,则惯性越大,保持原来运动状态的能力越大,则偏离角度越大;
(3)将水的惯性和球的惯性大小进行比较,从而确定它们的摆动方向。
【解答】(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向左摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
(2)根据乙图可知,乒乓球的密度小,铁球的密度大,则铁球比同体积的空气的质量大得多,即铁球的惯性比空气的惯性大的多,因此它的偏离角度更大,即α小于β。
(3)乒乓球的密度小于水,则乒乓球的质量小于同体积水的质量,即乒乓球的惯性小于水的惯性。当向左推动容器时,由于惯性,水会保持原来的静止状态,从而相对容器向后运动,而乒乓球受到水的挤压而向左摆动。同理,铁球的惯性大于水的惯性,则铁球保持原来的静止状态,从而相对容器向后运动,也就是向右摆动,如下图所示:
24.【答案】(1)摩擦力的大小
(2)在实验的基础上推理
(3)控制质量不同的小球到达水平面时的初速度相同
(4)图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙的粗糙程度不变
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】本实验主要探究的内容为牛顿第一定律的相关知识,在其中运用了控制变量法,转化法等科学方法。
【解答】(1)三次在水平面上所铺的材质不同的接触面,主要是改变其摩擦力的大小;
(2)根据接触面越光滑运动的越远推断出当无摩擦时,一直以原有速度做匀速直线运动,称为推理法;
(3) 控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下目的是为了 球到达水平面时的初速度相同 ;
(4) 图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙的粗糙程度(接触面)不变。
故答案为:(1)摩擦力的大小 ;(2) 在实验的基础上推理 ;(3) 控制质量不同的小球到达水平面时的初速度相同 ;(4) 图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙的粗糙程度不变
25.【答案】(1)②③①
(2)伽利略认为物体不受力也能运动;亚里士多德认为物体受力才能运动
(3)②③④
(4)推理
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】关于运动和力的关系,三种观点形成的顺序是:亚里士多德:物体在水平面上的运动需要借助外力维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来;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;牛顿在前人研究的基础上归纳概括出牛顿第一定律。
(2)伽利略和亚里士多德关于力和运动的关系的分歧是:伽利略认为物体不受力也能运动;亚里士多德认为物体受力才能运动。
(3)可直接根据实验操作观察到现象的实验为事实实验;在此基础上推理得出的结论为属于理想化推论。
(4)生活中不受力的情况不存在,牛顿第一定律是在验的其础上通过推理归纳出来的
【解答】(1)①关于运动和力的关系,三种观点形成的顺序是:
②亚里士多德:物体在水平面上的运动需要借助外力维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来。
③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。
①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。
以上三种观点形成的先后顺序是②③①;
(2)伽利略和亚里士多德关于力和运动的关系的分歧是:伽利略认为物体不受力也能运动;亚里士多德认认为物体受力才能运动。
(3)①为实验观察到的现象;斜面上不可能没有摩擦,小球也不能上升到原来释放时的高度;所以②③是理性化推论,④小球在水平面上运动一段时间会停下来,所以②③④均为理想化推论;
(4)伽利略的理想实验不能直接证明牛顿第一定律,理由是不受外力作用的物体是不存在的,是一种理想情况,所以在伽利略实验的基础上还需要推理才能得出牛顿第一定律。
26.【答案】答:(1)、大卡车身重量比小轿车要大,所以对地面的压力较大,增加大卡车车轮的个数和大小可以通过增大受力面积减小对地面的压强;(2)前挡风玻璃相当于平面镜,小轿车由于车身较矮。前挡风玻璃较倾斜是为了使车内乘客成的像偏向车子的上方,因而不会干扰驾驶员的驾驶;大卡车车身高,车内乘客的像不会与路上的行人重合,不会干扰驾驶员的驾驶。所以安装角度较直。(3)、大卡车车身质量比小轿车要大,所以惯性也大,在同样行驶速度的情况下刹车后不容易停下,为了安全起见,限速要比小轿车要低。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;惯性;增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】可从以下几方面回答其原因:1.压力一定是,受力面积越大,压强越小;
2.平面镜成的像和物体的连线与镜面垂直;3.大卡车的质量大惯性大。
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