7.1科学探究：牛顿第一定律 沪科版初中物理八年级全一册同步练习（含详细答案解析）

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7.1科学探究：牛顿第一定律沪科版初中物理八年级全一册同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.如图所示为小车载着木块向左运动过程中发生的现象，下列判断不正确的是
( )
A. 都是由于小车具有惯性
B. 都是由于木块具有惯性
C. 图甲所示的现象可能是小车在运动中突然停止
D. 图乙所示的现象可能是小车在运动中突然加速
2.如图，列车停在平直轨道上，车厢中小球静止，忽略桌面对的摩擦及空气的影响。列车启动后，下列选项中的情况可能出现的是
( )
A. B.
C. D.
3.下列说法正确的是( )
A. 茶杯放在水平桌面上，桌面对茶杯的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
B. 行驶中的客车突然刹车时，乘客由于受到惯性的作用会向前倾
C. 物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变
D. 小明没有推动静止的汽车，是由于推力小于摩擦力
4.列车停在平直轨道上，车厢中小球静止，忽略桌面对的摩擦及空气的影响．列车启动后，下列选项中的情况可能出现的是
( )
A. B.
C. D.
5.人用水平方向的力推物体，使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A. 若撤去推力，物体会立刻停止运动
B. 若撤去推力，物体的运动状态会发生改变
C. 若撤去推力，物体在继续运动过程中所受摩擦力会减小
D. 若增大推力，物体所受摩擦力也将增大，物体仍做匀速直线运动
6.在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是( )
A. 她在空中受到重力和惯性力的作用 B. 她离开轨道末端时速度越大，惯性越大
C. 她的惯性越大，上升的高度越高 D. 她运动到最高点时仍具有惯性
7.一辆新能源电动汽车在水平公路上沿直线行驶，假设所受到的阻力不变，其图像如图所示。其中内和内的图像为直线，内的图像为曲线，则下列说法中正确的是
( )
A. 内电动汽车做匀速运动 B. 内电动汽车做减速运动
C. 内电动汽车处于静止状态 D. 内电动汽车的牵引力一定最小
8.一个人站立在斜面式自动人行道上，随自动人行道从一楼匀速运动到二楼的过程中，人行道对人的作用力只有
( )
A. 支持力 B. 下滑力 C. 摩擦力 D. 支持力和摩擦力
9.水平放置的密闭玻璃管内充有水，如图所示，当玻璃管突然沿水平方向向左运动时，水中的气泡将( )
A. 向右运动 B. 向左运动 C. 保持不动 D. 无法判断
10.如题图所示，公交车上的乘客都拉好了扶手，当车的运动状态突然发生改变时，乘客都向东倾，产生此现象的原因可能是( )
A. 车由静止突然向东起动 B. 车匀速前行时突然加速
C. 车匀速前行时突然减速 D. 匀速倒车时突然减速题
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.子弹在枪膛内受到火药爆炸时产生的高压气体的推力作用而高速飞出枪口，子弹离开枪口后，能继续飞行，这是因为子弹具有___________，子弹最终会落回地面，这是因为子弹受到________力的作用。
12.“嫦娥一号”探月卫星在距月球表面高度经过多次“刹车制动”，最终绕月球做匀速圆周运动．卫星“刹车制动”时，沿与运动方向_________选填“相同”或“相反”的方向喷射高温气体，高温气体对卫星施加制动力，这说明力的作用是_________的．在绕月球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态是_________选填“改变”或“不变”的．
13.年月日，任子威以分秒获得北京冬奥会短道速滑男子米冠军，实现了中国队在该项目上冬奥零金牌的突破。起跑时，任子威腿部用力向后蹬，因为力的作用是______，他会向前运动；冲过终点线后，由于具有______他还会继续向前运动一段距离，他最终停了下来，是因为受到______的作用。
14.两端开口的玻璃管，下端套有扎紧的气球，管中装有适量水，处于竖直静止状态如图甲手握管子突然___________选填“向上”或“向下”运动时，气球突然变大如图乙，此时手对管子竖直向上的力___________选填“大于”“等于”或“小于”管子总重，该现象的产生是由于___________具有惯性．
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
15.如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答：
三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它在平面上开始运动的速度______。
实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是______。
实验结论是：平面越光滑，小车受到的摩擦力越______，速度减小得越______。
根据实验结论，可推理得出：运动的小车如所受的阻力为零，小车将做______运动。
可见力不是使物体运动的原因，而是改变物体______的原因。
牛顿第一定律是建立在______填序号。
A.日常生活经验的基础上 科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 实验和科学推理相结合的基础上。
16.在探究物体的运动与力的关系时，伽利略设想了一个如图所示的理想实验，其步骤如下：
两个斜面对接，让静止的小球从一个斜面自由滚下，滚上另一个斜面；
如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；
减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；
继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做匀速直线运动。
在上述的设想步骤中，属于理想化的推论的是________。填编号
通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是________。
A.自然界的一切物体都具有惯性
B.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
C.在光滑水平面上运动的小球，其运动状态的维持并不需要外力
四、综合题：本大题共2小题，共20分。
17.如图甲所示，一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上，木块受到水平向右拉力的作用，的大小与时间的关系如图乙所示，物体运动速度的大小与时间的关系如图丙所示，时撤去拉力，同时木块从台面滑出，忽略空气阻力，请分析图象回答：
，木块处于______状态，木块所受摩擦力为______；
，木块加速运动，所受滑动摩擦力为______，此时车受的摩擦力和拉力的三要素______选填“相同”或“不相同”；
，木块做______运动，所受滑动摩擦力为______；木块离开水平台面后继续向前运动是由于木块具有______。
18.阅读下面材料，回答问题。
登陆火星仰望星空，我们追梦不止
年月日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。
登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
“绕”：探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。
“着”：探测器着陆星球表面的过程。
“巡”：探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的。
探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。则探测器在环绕火星运动的过程中，其运动状态一定______选填“改变”或“不变”。
若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断：火星探测器着陆火星前的运动状态一定是______运动。
利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断：开伞的瞬间探测器会______选填“向上”或“向下”运动。
“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例：______。
小明在地球上最多可以举起质量为的杠铃，可以推断：若在火星表面，他最多可以举起______的杠铃。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：甲图：木块与小车一起向左运动，当小车突然减速或停止时，下端受摩擦力随车加速，木块上端仍保持原来的静止或低速状态，使得木块向左倾倒。
乙图：木块与小车一起向左运动，当小车突然加速或启动时，下端受摩擦力随车减速或停止，木块上端由于惯性仍保持原来的运动状态，使得木块向右倾倒；
综上分析可知，此现象都是由于木块具有惯性发生的；
故选项BCD正确，A错误。
故选：。
惯性是物体的固有属性，是指物体具有保持原来运动状态不变的性质。
此题考查惯性现象，解释惯性现象时的步骤：确定研究对象，阐明其原来的运动状态；说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了；说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态；说明结论。
2.【答案】
【解析】解：列车停在平直轨道上，车厢中小球静止，列车启动后，车厢由于受到牵引力的作用改变了运动状态，忽略桌面对的摩擦及空气的影响，小球在水平方向上没有受到力的作用，由于具有惯性保持静止，即小球相对于路灯的位置不发生改变，观察四个选项中的图，可知选项正确，选项错误。
故选：。
一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动；事先选定的物体叫做参照物；物理学中把物体保持原有运动状态不变的性质叫惯性。
本题考查了机械运动及惯性的知识，是基础题，解决问题的关键是小球相对于路灯静止。
3.【答案】
【解析】解：
A、桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面，是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力，故A正确；
B、行驶中的客车突然刹车时，客车速度突然减小，由于摩擦力问题，人的下半身随车一起减速，而人的上半身还要保持原来的运动状态继续前进，因此乘客会向前倾，故B错误；
C、物体受到力的作用时，如果是平衡力，则运动状态不会发生改变，故C错误；
D、汽车没有推动，处于静止状态，在水平方向上汽车所受的推力与摩擦力是一对平衡力，所以推理等于摩擦力，故D错误。
故选：。
互相接触的两物体，只有当相互挤压、产生弹性形变时才产生弹力。
物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性，惯性是物体本身的固有属性，物体的惯性与物体质量有关，与物体的运动状态或受力情况无关，据此分析答题。
力是改变物体运动状态的原因，物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化；物体受到平衡力作用时，其运动状态不变。
物体不受力或受平衡力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题考查弹力、惯性、力与运动的关系等于知识，正确理解相关知识点是解题的关键，难度不大。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了机械运动及惯性的知识，是基础题，解决问题的关键是小球相对于路灯静止。
一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动；事先选定的物体叫做参照物；物理学中把物体保持原有运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】
解：列车停在平直轨道上，车厢中小球静止，列车启动后，车厢由于受到牵引力的作用改变了运动状态，忽略桌面对的摩擦及空气的影响，小球在水平方向上没有受到力的作用，由于具有惯性保持静止，即小球相对于路灯的位置不发生改变，观察四个选项中的图，可知A正确，BCD错误。
5.【答案】
【解析】解：、若撤去推力，物体由于具有惯性仍然会向前运动，故A错误；
B、若撤去推力，物体由于受到摩擦力而做减速运动，则物体的运动状态会发生改变，故B正确；
C、滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关；若撤去推力，物体在继续运动过程中压力大小和接触面的粗糙程度不变，则物体所受摩擦力大小不变，故C错误；
D、若增大推力，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则物体所受摩擦力大小不变，此时推力大于摩擦力，物体将做加速运动，故D错误。
故选：。
任何物体都有惯性；
物体受到非平衡力时，运动状态将发生改变；
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，若压力大小不变，接触面粗糙程度不变，则滑动摩擦力的大小不变。
此题综合考查了影响滑动摩擦力大小的因素、惯性、力和运动的关系等相关知识，是一道综合题。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查惯性，明确“惯性与物体的质量有关，质量越大、惯性越大”是关键，主要考查学生对所学物理知识点的综合应用能力。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；惯性与物体的质量有关，质量越大、惯性越大；
惯性大小只决定于物体的质量，与物体的速度大小无关；
物体由于惯性会保持原来的运动状态。
【解答】
A.若不计空气阻力，谷爱凌在空中飞行时只受到重力作用，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，故A错误；
B.她离开轨道末端时速度越大，飞得更远，但谷爱凌的惯性只与质量有关，其质量不变、惯性不变，故B错误；
C.惯性是物体的一种属性，大小只决定于物体的质量，与物体的速度大小无关，故C错误；
D.她运动到最高点具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D正确。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】解：人随自动人行道斜向匀速运动，处于平衡状态，合力为零；对人受力分析，人受到重力、垂直于斜面得支持力和沿斜面向上的静摩擦力，故ABC错误，D正确。
故选：。
人随自动人行道斜向上匀速运动，处于平衡状态，合力为零；再对人受力分析，人受到重力、支持力以及摩擦力，处于平衡状态。
本题关键结合物体的运动状态对物体进行受力分析，然后根据运动和力的关系得出结论。
9.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查惯性现象。
惯性：一切物体都有保持原来运动状态的性质。
【解答】
当密闭玻璃管突然向左运动时，密闭玻璃管内的液体由于惯性，要保持原来的静止状态不动，即液体会向右运动，从而把气泡挤向相反方，即气泡向左运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】A.公交车由静止突然向东启动，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动，而上半身由于惯性还保持原来的静止状态，此时乘客会都会向西倾斜，故A不符合题意；
B.车匀速前行时突然加速，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动，而上半身由于惯性还保持原来的匀速运动，此时乘客会都会向西倾斜，故B不符合题意；
C.车匀速前行时突然减速，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向西减速运动，而上半身由于惯性还保持原来的速度运动，此时乘客会都会向东倾斜，故C符合题意；
D.匀速倒车时突然减速题，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东减速运动，而上半身由于惯性还保持原来的倒车速度运动，此时乘客会都会向西倾斜，故D不符合题意。
故选C。
11.【答案】惯性 重
【解析】解：子弹在枪膛中受到火药爆炸产生的推力，但出枪膛后推力消失，由于惯性，子弹还要保持原来运动状态的继续前进；飞行的子弹因受到重力作用，最终落到地面。
故答案为：惯性；重。
物体保持原来运动状态的性质叫做惯性。惯性是物体本身的一种属性。
重力的方向是竖直向下的。
在生活中利用惯性的实例较多，要学会分析，并加以利用。
12.【答案】相同 相互 改变
【解析】解：卫星“刹车制动”时，沿与运动方向相同的方向喷射高温气体，由于物体间力的作用是相互的，高温气体反过来对卫星施加制动力。
在绕月球做匀速圆周运动时，卫星的运动方向不断发生变化，则卫星的运动状态是改变的。
故答案为：相同；相互；改变。
根据力的作用是相互的分析；
运动方向或速度大小的改变都叫运动状态的改变。
本题考查力的作用是相互的及对运动状态改变的理解。
13.【答案】相互的；惯性；摩擦力
【解析】【分析】
本题主要考查了对力的作用的相互性、惯性、摩擦力等的理解与应用，有一定综合性，但难度不大。
物体间力的作用是相互的；一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；摩擦力是阻碍物体相对运动的力。
【解答】
解：起跑时，任子威腿部用力向后蹬，因为力的作用是相互的，他会受到冰面一个向前的反作用力，所以向前运动；
冲过终点线后，由于具有惯性，他还会继续向前运动一段距离；
他最终停了下来，是因为受到摩擦力的作用，是力改变了运动员的运动状态。
故答案为：相互的；惯性；摩擦力。
14.【答案】向上 大于 水
【解析】水和试管初始都处于静止状态，当出现图乙所示现象时，说明水相对于试管向下运动．当手握着管子突然向上运动时，管子内的水由于具有惯性仍要保持原来静止的状态，此时水相对于管子向下运动，会出现图乙所示现象．手握着管子突然向上运动，说明管子向上做加速运动，故管子在竖直方向上受到手向上的力大于管子总重．
15.【答案】相同；
使水平面的粗糙程度不同；
小；慢；
匀速直线；
运动状态；

【解析】解：当小车在斜面的同一高度时，所具有的重力势能相同，在下滑过程中，转化成的动能相同，质量又不变，所以到达水平面时的初速度相同。
在水平面上铺上粗糙程度不同的物体，可使小车受到不同的阻力。
从实验中可以看出，水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢。
当水平面绝对光滑时，运动的小车受到的阻力为，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将匀速直线运动下去。
力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的；故ABC不符合题意、符合题意。
故答案为：相同；使水平面的粗糙程度不同；小；慢；匀速直线；运动状态；。
小车从斜面的同一高度滑下是控制变量法的需要，从能量转化的角度来分析，是为了使其具有相同的重力势能，再转化成相同的动能，从而在到达水平面时有相同的初速度。
小车在水平面上运动时，受到的阻力主要是摩擦力。影响摩擦力大小的因素有压力的大小、接触面的粗糙程度。在压力一定的情况下，改变接触面的粗糙程度可改变摩擦力的大小。
压力一定时，接触面越光滑，摩擦力越小，小车所受的影响就越小。
小车受到的摩擦力越小，小车受到的影响就越小，速度减小得越慢，可以假想水平面无限光滑，那么阻力就为，小车将不会受到摩擦阻力的影响将永远匀速直线运动下去。
力是改变物体运动状态的原因。
实际上摩擦阻力可以减小，但不可能变为，所以牛顿第一定律是在实验基础上加以理想推理得到的。
重点分析阻力对物体运动状态改变所起的作用；通过对理想状态的想象与推理，得出进一步的结论，这种方法叫推理法，也被称为理想实验法。
16.【答案】

【解析】【分析】
伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法：在实验的基础上，进行理想化推理也称作理想化实验，它标志着物理学的真正开端。
在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法；
伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因。
【解答】
两个斜面对接，让静止的小球从一个斜面滚下，滚上另一个斜面，属于实验事实；
如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度，属于理想化的推论；
减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度，属于理想化的推论；
继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做匀速直线运动，属于理想化的推论。
故属于理想化的推论的是；
伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，所以通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是：在光滑水平面上运动的小球，其运动状态的维持并不需要外力，故选C。
故答案为：；。
17.【答案】静止 不相同 匀速直线 惯性
【解析】解：
由图像可知，内物体速度为，所以处于静止状态；由图像可知，内，物体受到的拉力为，而木块静止受平衡力作用，因此木块受到的摩擦力等于拉力，大小为；
由图像可知，木块在内，木块运动速度不变，因此木块做匀速直线运动，受平衡力作用，即木块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，根据图像可知，此时木块受到的拉力为，所以滑动摩擦力也为；根据图像可知，内，物体做加速运动，由于滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与速度无关，因此物体受到的滑动摩擦力仍为；
由于木块加速运动时受到的拉力和滑动摩擦力方向相反、大小不相等、作用点不同，所以二力的三要素不相同；
木块离开水平台面后，由于惯性，会继续向前运动。
故答案为：静止；；；不相同；匀速直线；；惯性。
由速度时间图像得出木块在内运动的速度，从而判断物体的运动情况，再由图像得出此时物体受到的拉力，并利用二力平衡条件得出木块受到的摩擦力；
先根据图像和图像得出物体做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力，再根据影响滑动摩擦力的因素判断物体在内物体受到的滑动摩擦力；任何物体都具有惯性。
本题考查学生对图像的认识，要求能熟练读图，并能结合运动分析物体的受力情况。
图像、图像相结合，判断出物体的运动状态，根据平衡状态由物体的平衡条件求出摩擦力的大小是本题的关键。
18.【答案】改变 先做加速运动，后做匀速直线 向下 气垫船
【解析】解：探测器在环绕火星运动的过程中，其运动方向不断变化，所以其运动状态一定改变；
若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器开始沿直线下落时，大气的阻力要小于探测器的重力，所以探测器在重力的作用下向下做加速运动；随着速度的增大，受到大气的阻力越大，当阻力等于重力时，探测器受力平衡，将作匀速直线运动；
突然打开降落伞，探测器受到的阻力会大于探测器重力，但探测器由于惯性会继续向下运动，所以，在开伞瞬间，探测器会向下运动；
太阳能电池板表面的钛、硅材料微结构膜能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可这是通过使接触面分离来减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力；生活中的气垫船向下喷气，使船与水面之间形成一层空气，是使接触面分离来减小摩擦的；轴承中有润滑油，是使接触面分离来减小摩擦的；
人的力量不变，在地球上最多举起杠铃的重力；
在火星上能举起物体的重力为：；
则物体的质量为：，
故答案为：改变；先做加速运动，后做匀速直线；向下；气垫船；。
物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化；
根据探测器的受力情况分析其运动情况；
物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动；
因为人的力量不变，可以得到在火星上举起的物体重力的大小，根据火星重力与地球重力的关系，利用公式计算在火星上举起的物体的质量。
本题考查了物体运动状态的判定、惯性、减小摩擦力的方法、重力公式的应用，涉及到的知识点多，综合性强，但难度不大。
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