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8.1牛顿第一定律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.一切物体在没有受到外力的作用时,总保持静止状态
2.暑期的傍晚,小博在河边跑步锻炼身体,他运用所学物理知识解释了以下问题,其中错误的是( )
A.落叶虽轻随风飞扬,也具有惯性
B.停在河面的船只虽然没有运动,也有惯性
C.路上汽车的惯性比行人的惯性大
D.自己跑步时不能立即停止,是因为受到惯性的作用
3.下列物体的上升原理与火箭升空原理相同的是( )
A.热气球 B.喷水火箭 C.电梯 D.上抛的篮球
4.如图所示,汽车的驾乘人员需要系上安全带,而且汽车驾驶室装有可自动弹出的气囊,那么,安全带和安全气囊的主要作用是( )
A.减小驾乘人员的惯性
B.减小汽车前部撞车时对驾乘人员的伤害
C.减小汽车被后车撞时对驾乘人员的伤害
D.减小汽车突然启动时对驾乘人员的伤害
5.下列属于防止惯性带来危害的是( )
A.将盆中的水泼出去
B.箭离开弓弦后,仍能向前飞行
C.公路上汽车驾驶员看见远处有障碍物时提前减速
D.跳远时快速助跑
6.假如教室里悬挂的日光灯所受外力全部消失,它将( )
A.保持静止 B.匀速下落
C.加速下落 D.可以向各个方向运动
7.如图所示的地球同步卫星,当其运行到A点时受到地球的引力突然消失,它将会沿什么轨道运动( )
A.d B.b C.c D.d
8.如图是运动员踢足球的情景,下列说法正确的是( )
A.踢球时,脚会痛是因为力的作用是相互的
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力
C.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
D.足球离脚后,继续运动是因为受到惯性力的作用
9.[科学推理]根据实验推论判断,当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时,假设小球受到的力全部消失,小球处于怎样的运动状态?下列选项中正确的是( )
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动 D.保持静止状态
10.《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条规定“机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带”。结合图可知,在汽车紧急刹车时,系安全带可以( )
A.减小驾乘人员随车运动的惯性作用
B.减小因汽车高速行驶而具有的惯性
C.增大因汽车高速行驶而具有的惯性
D.减小因惯性对驾乘人员造成的伤害
二、填空题
11.两端开口的玻璃管,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),该现象的产生是由于 具有惯性。
12.司机发现路前方有障碍物紧急刹车时,坐在车上的人会向 (选填“前”或“后”)倾倒,这是因为人具有 。
13.惯性
(1)内容:物体这种保持原来 或 的性质叫作惯性;
(2)大小:惯性的大小只与物体的 有关,物体的质量越大,惯性越 。
14.如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下,棋子飞出说明力改变物体的 ,上面的棋子具有 且受重力的作用而落下。
15.如图甲所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。由图甲、乙或图丙、丁可知:小车运动状态变化的可能情况是 或 (请将两种可能的情况填写完整)。木块和水具有 的性质。
16.物体的运动并 力来维持,运动物体之所以会停下来,是由于受到了 。即物体运动状态之所以发生了改变,就是因为物体受到了力的作用。
三、实验题
17.学习牛顿第一定律后,知道了物体不受外力作用时的运动状态是怎样的,那么物体受外力作用时,外力对物体运动有什么影响呢?物理兴趣小组的同学们设计了下图所示的装置进行探究。
(1)实验中让小车从同一斜面相同高度自由滑下,可使小车进入水平面时的速度 ;
(2)在水平面上铺毛巾、棉布、木板,这是通过改变 的方法改变小车滑行时受到的 ;
(3)三次实验中,小车最终都会停止运动,这是由于力能 (选填“改变”或“维持”)物体的运动状态。记录小车在水平面上滑行的距离;
(4)根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,滑行的距离越 ,即运动的物体受到的阻力越大,运动状态改变得越 (选填“快”或“慢”);
(5)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将 。
四、综合题
18.中国“人造太阳”——大型核实验装置( EAST)取得重大突破,奠定了我国在核聚变研究领域的世界领先地位。
(1)EAST利用氘、氚原子核,在超高温下结合成氦原子核,同时释放出巨大的核能。这与我国正在运行的核电站获得核能的方式 (填“相同”或“不同”)。结合成氦原子核时,带正电的氘、氚原子核间具有很强的静电 (填“引”或“斥”)力。 在利用核能过程中,能量的转移和转化具有 (填“ 方向”或“可逆”)性。
(2)EAST装置中,超导线圈中的强大 ( 填“电压”或“电流”)产生强磁场,氘、氚原子核在磁力作用下被约束在真空室的环形轨道内运动,运动方向始终与磁力方向垂直。磁力对氘、氚原子核 (填“做功”或“不做功”),该过程 (填“能”或“不能”)说明磁力可以改变物体的运动状态。
《8.1牛顿第一定律》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B B C A C A D D
1.B
【详解】A.牛顿第一定律是推理定律不是实验定律,因此不能通过实验直接验证,故A错误;
B.牛顿第一定律虽然不能用实验验证,但牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一,故B正确;
C.牛顿第一定律说明力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.根据牛顿一定律,一切物体在没有受到外力的作用时,将处于静止或匀速直线运动状态,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】AB.一切物体都具有惯性,落叶也具有惯性,故AB正确,不符合题意;
C.惯性的大小只和质量有关,路上汽车的质量比行人大,所以汽车的惯性比行人的惯性大,故C正确,不符合题意;
D.自己跑步时不能立即停止,是因为人具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误,符合题意。
故选D。
3.B
【详解】
火箭升空时对喷出的气体有向下的力,同时气体对火箭产生了向上巨大的推力,这说明力的作用是相互的。
A.热气球升空是利用受到的浮力大于自身重力升空的,故A不符合题意;
B.喷水火箭发射时向后喷水,同时水对火箭产生了向上的推力,利用了力的作用是相互的,故B符合题意;
C.电梯上升,电梯受到向上的拉力,属于改变运动状态,故C不符合题意;
D.上抛的篮球上升,是由于篮球具有惯性,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】A.惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;质量不变,惯性不变,因为驾乘人员质量不变,所以驾乘人员的惯性不变,故A不符合题意;
B.惯性是物体保持原来运动状态的一种性质,当汽车前部撞车时,原来运动的汽车突然停下来,但原来跟汽车一起运动的驾乘人员由于惯性要保持原来的运动状态继续往前运动,因此需要安全带和安全气囊阻止驾乘人员继续往前运动,避免发生危险,故B符合题意;
CD.无论汽车被后车撞还是突然启动,驾乘人员由于惯性相对于汽车有向后运动的趋势,可能会碰撞到后脑,因此安全带和安全气囊起不到减小伤害的作用,故CD不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.盆中的水泼出去前,盆和水一起向前运动,当盆突然静止时,水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以水从盆里泼出去,利用惯性,故A不符合题意;
B.箭离开弓弦后,箭不再受到力的作用,由于箭具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以仍能向前飞行,利用惯性,故B不符合题意;
C.汽车在公路上行驶,看见远处有障碍物,要提前减速,否则,由于汽车具有惯性,不能马上停下来,容易发生交通事故,所以是防止惯性带来的危害,故C符合题意;
D.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时,人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,故D不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】教室里悬挂的电灯处于静止状态,如果它所受的力突然全部消失了,根据牛顿第一定律可知,电灯的运动状态将不变,即仍保持静止状态,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.C
【详解】同步卫星运动到A点时,其运动方向与c的方向相同,根据牛顿第一定律可知,此时引力突然消失,它将沿c轨道做匀速直线运动。
故选C。
8.A
【详解】A.踢球时,由于力的作用是相互的,脚对球施压一个作用力,同时球对脚施加一个反作用力,因此脚会痛,故A正确;
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对相互作用力,故B错误;
C.因为踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,因此脚对球的作用力等于球对脚的作用力,故C错误;
D.惯性是物体具有的属性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,足球离脚后,继续运动是因为球具有惯性的缘故,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时,速度为0,假设小球受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持外力消失时的状态,保持静止状态,故D正确,ABC错误。
故选D。
10.D
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,不能说惯性作用,故A不符合题意;
BC.惯性的大小只与物体的质量有关,在汽车行驶过程中,汽车或驾驶员的质量不变,所以其惯性大小不变,不是为了增大或减小惯性,故BC不符合题意;
D.在汽车紧急刹车时,驾乘人员由于惯性要保持原来的运动状态继续前进,系安全带可以减小因惯性对驾乘人员造成的伤害,故D符合题意。
故选D。
11. 向上 水
【详解】[1][2]根据题意可知,管子与水处于静止状态,手握管子突然向上运动时,管子与气球一起向上运动,管中的水由于惯性,保持原有的静止状态,水相对气球向下运动,则气球会突然变大。若手握管子突然向下运动时,管子与气球一起向下运动,管中的水由于惯性,保持原有的静止状态,水相对气球向上运动,气球不会变大。
12. 前 惯性
【详解】[1][2]紧急刹车时,乘客的下半身随车一起速度减小而停止,而乘客的上半身由于惯性保持原来的状态继续向前运动,所以乘客身体要向前倾倒。
13.(1) 匀速直线运动状态 静止状态
(2) 质量 大
【详解】(1)一切物体都有保持原来的运动状态不变的性质,即物体有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫惯性。
(2)惯性是物体本身固有属性,一切物体都具有惯性,它的大小只与物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大,与物体运动速度大小无关。
14. 运动状态 惯性
【详解】[1][2]用力击打一摞棋子中的一个,这一棋子因受力打击而飞出,棋子在力的作用下由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。上面的棋子由于具有惯性保持原来的运动状态,不会飞出。重力的方向竖直向下,棋子受到重力作用而落下。
15. 向右减速运动 向左加速运动 保持原来运动状态不变
【详解】[1][2][3]最初木块与小车一起做匀速直线运动,当小车向右做减速运动时,木块下端受摩擦力作用随着车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒;当小车向左做加速运动时,木块下端受摩擦力作用随着车加速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒。最初烧杯与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速时,烧杯受摩擦力作用随着车减速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;当小车向左加速时,烧杯受摩擦力作用随着车加速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾。由上述实验可知,木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质。
16. 不需要 阻力
【详解】[1][2]物体的运动不需要力来维持,运动的物体会停下来,是由于阻力阻碍物体的运动,所以运动的物体是由于受到阻力才停下来的,力是改变物体运动状态的原因。
17.(1)相同
(2) 接触面粗糙程度 阻力
(3)改变
(4) 远 快
(5)做匀速直线运动
【详解】(1)探究外力对物体运动的影响,要控制物体进入水平面时的速度相同,方法是让小车从同一斜面相同高度自由滑下。
(2)[1][2]毛巾、棉布、木板的表面粗糙程度不同,在压力一定时,小车滑行时受到的阻力不同。
(3)由于受到水平面阻力的作用,三次实验中,小车最终都会停止运动,运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态。
(4)[1][2]根据实验现象可知,由毛巾到棉布再到木板,表面越来越光滑,小车受到的阻力越小,滑行的距离越远,即运动的物体受到的阻力越大,运动状态改变得越快。
(5)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,滑行的距离越远,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车的速度将不会减小,一直做匀速直线运动。
18. 不同 斥力 方向 电流 不做功 能
【详解】(1)[1]核电站是利用核能发电,利用了核裂变原理。它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应,是可加控制的。与氘、氚原子核,在超高温下结合成氦原子核的核聚变方式不同。
[2]由于同种电荷相互排斥,故带正电的氘、氚原子核间具有很强的静电斥力。
[3]能量转化具有方向性,在利用能量的过程中有能量耗散,耗散的能量不可再利用,所以我们要节约能源。
(2)[4]奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场,EAST装置中,超导线圈中的强大电流产生强磁场,强磁场产生强磁力约束氘、氚原子核在真空室的环形轨道内运动。
[5]由材料知,氘、氚原子核运动方向始终与磁力方向垂直,没有在磁力方向上移动距离,故磁力对氘、氚原子核不做功。
[6]氘、氚原子核在磁力作用下被约束在真空室的环形轨道内运动,运动方向时刻在变化,故该过程能说明磁力可以改变物体的运动状态。
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