4.1 牛顿第一定律（培优.含解析）-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

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4.1牛顿第一定律
一．选择题（共7小题）
1．如图所示，航天员在天宫二号中进行太空授课时演示了旋转的小扳手，下列关于惯性的说法正确的是（　　）
A．小扳手漂浮不动时没有惯性
B．小扳手的惯性比航天员的惯性小
C．小扳手从地面移到空间站惯性变小
D．惯性是改变物体运动状态的原因
2．牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。教科书中这样表述牛顿第一定律：“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。”其中物体的“运动状态”用下面哪个物理量表示（　　）
A．加速度 B．速度 C．位移 D．受力
3．北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子4×100米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（　　）
A．3分27秒46表示时刻
B．各队中中国队的平均速率最大
C．潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D．研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
4．匀速行驶的公共汽车突然刹车时，车上乘客向前方倾倒，这是因为（　　）
A．当乘客随汽车匀速前进时已经受了一个向前的力，这个力在刹车时继续起作用
B．在刹车时，汽车对乘客施加一个向前的力
C．汽车具有惯性，因而促使乘客倾倒
D．乘客具有惯性，所以汽车突然刹车时，乘客仍然具有向前的速度
5．《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”“任重，其进取疾速，难矣”，由此可见，王充对运动与力的理解（　　）
A．与亚里斯多德的观点相近
B．与牛顿第一定律相近
C．与牛顿第二定律相近
D．与牛顿第三定律相近
6．春秋末年的《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动，这是关于惯性最早的记述。下列说法正确的是（　　）
A．“马力既竭”时马没有了惯性
B．“马力既竭”时车的惯性不变
C．马的拉力越大，车的惯性越大
D．马拉车的速度越大，车的惯性越大
7．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变
D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
二．多选题（共4小题）
（多选）8．下列说法正确的是（　　）
A．质量是物体惯性的唯一量度
B．重心一定在物体上
C．牛顿第三定律揭示了物体相互作用的规律
D．在地球表面上不同纬度处，重力加速度的数值相同
（多选）9．下列说法正确的是（　　）
A．伽利略建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念
B．SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性
C．牛顿通过扭秤实验得到了万有引力常量
D．在运行中的空间站中，物体能漂浮在空中是因为物体所受到的重力几乎为零
（多选）10．在2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松比赛中，某全尺寸人形机器人用时2时40分42秒跑完21.0975公里，夺得全球首个人形机器人半程马拉松冠军。下列说法正确的是（　　）
A．“21.0975公里”指的是位移大小
B．“2时40分42秒”指的是时间间隔
C．研究人形机器人跑步姿势时不可将人形机器人视为质点
D．人形机器人做加速直线运动时惯性增大
（多选）11．伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（　　）
A．该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础
B．如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置
C．该实验说明了物体的运动不需要力来维持
D．该实验证明了力是维持物体运动的原因
三．填空题（共2小题）
12．伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高h处由静止滚下，小球将到达右侧斜面 　 　 （选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以 　 　 （选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说明，力 　 　 （选填“是”或“不是”）维持物体运动状态的原因。
13．请填写建立下面的物理概念和规律时所使用的科学思想方法，“质点”使用了 　 　 ，“平均速度”使用了 　 　 ，“将匀速直线运动中的v﹣t图像与时间轴包围的面积表示位移的结论推广到变速直线运动中”使用了 　 　 ，“物体的运动不需要力的维持”使用了 　 　 。
四．解答题（共2小题）
14．近日美海军一名亚裔士兵在社交媒体上发布了我国辽宁舰在南海开展舰载机飞行训练的视频，舰载机“歼﹣15”以“小航线”完美降落在辽宁舰甲板上，飞行员的飞行技巧令人惊叹。如图，舰载机着舰时完全依靠飞行员手动操作钩住“拦阻索”使其速度从200km/h几乎瞬间归0。将这段运动视为匀减速直线运动。
（1）根据所学的物理知识分析，飞机着舰的短暂时间内飞行员身体会有什么现象？
（2）舰载机都有最大着舰的重量的限制；有些航母甚至规定，不允许载弹着舰，就是对燃油多少，也有特别规定。请分析这些规定的物理原理。
15．物理运动的相对性与科学研究方法
在过去的初中，我们知道物理运动的相对性是一个重要的物理概念，它揭示了物体运动状态与参照物之间的关系。在描述物体的运动时，我们需要选择合适的参照物，并根据物体相对于参照物的位置变化来判断其运动状态。这种相对性的理解不仅有助于我们更准确地描述物体的运动状态，还有助于我们更深入地理解物理学中的其他相关概念。对于同一个物体，由于选取的参照物不同，我们可以说它是运动的，也可以说它是静止的。这种性质被称为运动的相对性，它是机械运动的一种基本属性。而理想模型则是我们用于将复杂的物理问题简单化的重要工具。
（1）预习之后，小吴同学发现，初中所学的参考物在高中我们称为 　 　 。
（2）李白在《望天山门》中写道：“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”这两句诗中描写“青山”与“孤帆”的运动选择的参考系分别是 　 　 。
A．帆船，河岸
B．河岸，帆船
C．青山，太阳
D．青山，划船的人
（3）小吴同学，小于同学，小顾同学三人相约去玩，他们做观光电梯的时候由于排队，同时搭上了不同电梯，在三个人乘坐的全过程中，小吴看到高楼匀速上升，小于看到小吴匀速上升，小吴看到小顾匀速上升，小顾看到小于匀速下降。小顾妈妈在底下给他们三人录制视频，则小顾妈妈在视频中看到的三位同学运动的情况是怎样的？他们运动的速度的大小又有什么数量关系呢？
（4）亚里士多德通过生活经验得出结论，从初中到高中，理论一直被伽利略，牛顿推翻，沦为了同学们的“笑柄”，但正是亚里士多德，伽利略，牛顿等一代又一代科学家的传承，才能使得我们如今的物理研究方法更加科学。
①关于伽利略开创的科学探究方法，下列流程表示中正确的是 　 　 。
A．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设
B．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论
C．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设
D．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论
②伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下，如图所示，让A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中，符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是 　 　 。
A．v1＝v2＝v3
B．
C．x1﹣x2＝x2﹣x3
D．
4.1牛顿第一定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．如图所示，航天员在天宫二号中进行太空授课时演示了旋转的小扳手，下列关于惯性的说法正确的是（　　）
A．小扳手漂浮不动时没有惯性
B．小扳手的惯性比航天员的惯性小
C．小扳手从地面移到空间站惯性变小
D．惯性是改变物体运动状态的原因
【考点】惯性与质量．
【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】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】解：A、一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，小扳手漂浮不动时，仍存在质量，仍有惯性，故A错误；
B、惯性的大小只与物体的质量有关，由于小扳手的质量小于航天员的质量，则小扳手的惯性比航天员的惯性小，故B正确；
C、小扳手从地面移到空间站，质量不变，则惯性不变，故C错误；
D、惯性是保持物体运动状态的原因，而力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了对惯性现象的分析和惯性大小影响因素的认识，属基础题。
2．牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。教科书中这样表述牛顿第一定律：“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。”其中物体的“运动状态”用下面哪个物理量表示（　　）
A．加速度 B．速度 C．位移 D．受力
【考点】牛顿第一定律的内容与应用．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】B
【分析】运动状态的变化指的是速度的变化。
【解答】解：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，有外力作用后，物体的速度发生变化，即不再是匀速直线运动状态或静止状态，所以“运动状态的改变”指的是物体的速度的变化，故B正确，ACD错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查了运动状态的理解，解题关键是掌握运动状态的变化指的是速度的变化。
3．北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子4×100米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（　　）
A．3分27秒46表示时刻
B．各队中中国队的平均速率最大
C．潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D．研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
【考点】惯性与质量；质点；时刻、时间的物理意义和判断；平均速率．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】B
【分析】时刻表示某一瞬时，时间间隔是指两个时刻之间的间隔；根据平均速度公式分析平均速度关系；惯性大小只与质量有关；当物体的大小和形状在所研究的问题能忽略不计时，物体可以看成质点。结合这些知识分析。
【解答】解：A．（3分）27秒46对应时间轴上的一段，表示一段时间间隔，故A错误；
B．4×100米混合泳的总路程不变，中国队游全程所用时间最小，由平均速率公式可知，中国队的平均速率最大，故B正确；
C．质量是物体惯性的量度，潘展乐在加速冲刺过程中质量不变，因此其惯性不变，故C错误；
D．研究潘展乐的入水动作时，潘展乐的肢体的形状和大小不能忽略，因此不可以将其看成质点，故D错误。
故选：B。
【点评】解答本题的关键要掌握物体能被看成质点的条件：物体的大小和形状在所研究的问题能忽略不计，搞清时刻与时间间隔的关系。
4．匀速行驶的公共汽车突然刹车时，车上乘客向前方倾倒，这是因为（　　）
A．当乘客随汽车匀速前进时已经受了一个向前的力，这个力在刹车时继续起作用
B．在刹车时，汽车对乘客施加一个向前的力
C．汽车具有惯性，因而促使乘客倾倒
D．乘客具有惯性，所以汽车突然刹车时，乘客仍然具有向前的速度
【考点】惯性与质量．
【专题】定性思想；归纳法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．
【答案】D
【分析】车上的乘客具有惯性，根据惯性的特点分析即可。
【解答】解：匀速行驶的公共汽车突然刹车时，车上乘客向前方倾倒，这是因为汽车突然停止运动后，站在汽车上的乘客的下半身也随着汽车停止运动，但上半身因为惯性，还具有向前的速度，所以车上的乘客会向前倾倒，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】一切物体都有惯性，且物体的惯性大小仅与物体的质量有关，与物体的运动状态无关。
5．《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”“任重，其进取疾速，难矣”，由此可见，王充对运动与力的理解（　　）
A．与亚里斯多德的观点相近
B．与牛顿第一定律相近
C．与牛顿第二定律相近
D．与牛顿第三定律相近
【考点】牛顿第一定律的内容与应用；牛顿第二定律的简单应用；牛顿第三定律的理解与应用．
【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．
【答案】B
【分析】本题根据牛顿第一定律即惯性定律，即可解答。
【解答】解：王充提出：“车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾。”这段话说明了在一定的外力作用下，质量越大的物体运动状态的改变就越困难，这是因为物体惯性大，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查学生理解能力，知道“车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾。”的含义。
6．春秋末年的《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动，这是关于惯性最早的记述。下列说法正确的是（　　）
A．“马力既竭”时马没有了惯性
B．“马力既竭”时车的惯性不变
C．马的拉力越大，车的惯性越大
D．马拉车的速度越大，车的惯性越大
【考点】惯性与质量．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】B
【分析】惯性是物体的一种固有属性，只与物体的质量有关。
【解答】解：惯性大小的唯一量度是质量，与力和速度无关，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】考查对惯性的理解，清楚其定义。
7．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变
D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
【考点】牛顿第一定律的内容与应用；惯性与质量．
【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．
【答案】B
【分析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。惯性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。
【解答】解：A.静止的火车启动时，速度变化慢的原因在于它需要克服的最大静摩擦力也很大，而不是因为它的惯性大。故A错误；
B.惯性就是物体具有保持原来运动状态不变的性质，故B正确；
C.由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误；
D.牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误。
故选：B。
【点评】考查对牛顿第一定律的理解，清楚其定义。
二．多选题（共4小题）
（多选）8．下列说法正确的是（　　）
A．质量是物体惯性的唯一量度
B．重心一定在物体上
C．牛顿第三定律揭示了物体相互作用的规律
D．在地球表面上不同纬度处，重力加速度的数值相同
【考点】惯性与质量；牛顿第三定律的理解与应用；重力加速度；重心的位置特点．
【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．
【答案】AC
【分析】质量是惯性大小的唯一量度；重心可在物体上，也可在物体外；牛顿第三定律说明了作用力与反作用力的关系，揭示了物体相互作用的规律；重力加速度数值与位置有关。
【解答】解：A．质量是物体惯性大小的唯一量度，故A正确；
B．重心可在物体上，也可在物体外，故B错误；
C．牛顿第三定律说明了作用力与反作用力的关系，揭示了物体相互作用的规律，故C正确；
D．重力加速度数值与位置有关，在地球表面不同位置，重力加速度不同，故D错误；
故选：AC。
【点评】本题主要考查了牛顿第三定律和重力的认识，解题关键是掌握重心可在物体上，也可在物体外，重力加速度数值与位置有关。
（多选）9．下列说法正确的是（　　）
A．伽利略建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念
B．SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性
C．牛顿通过扭秤实验得到了万有引力常量
D．在运行中的空间站中，物体能漂浮在空中是因为物体所受到的重力几乎为零
【考点】伽利略的理想斜面实验；力学单位制与单位制；引力常量及其测定；牛顿力学的适用范围与局限性；力学物理学史．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】AB
【分析】根据物理学史等知识进行解答，记牢相关科学家的物理学贡献即可。
【解答】解：A、伽利略建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念，故A正确；
B、SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性，故B正确；
C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验得到了万有引力常量，故C错误；
D、在运行中的空间站中，物体所受到的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，重力不为零，故D错误。
故选：AB。
【点评】对于物理学上著名物理学家的理论、实验和重大发明要加强识记，这也是考试内容之一，重视知识的积累。
（多选）10．在2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松比赛中，某全尺寸人形机器人用时2时40分42秒跑完21.0975公里，夺得全球首个人形机器人半程马拉松冠军。下列说法正确的是（　　）
A．“21.0975公里”指的是位移大小
B．“2时40分42秒”指的是时间间隔
C．研究人形机器人跑步姿势时不可将人形机器人视为质点
D．人形机器人做加速直线运动时惯性增大
【考点】惯性与质量；质点；时刻、时间的物理意义和判断；位移、路程及其区别与联系．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】根据路程和位移，时刻和时间，质点以及惯性知识进行分析解答。
【解答】解：A.“21.0975公里”指的是路程，故A错误；
B.“2时40分42秒”指的是时间间隔，故B正确；
C.研究人形机器人跑步姿势时需考虑人形机器人的动作细节，不可将人形机器人视为质点，故C正确；
D.惯性只与质量有关，人形机器人做加速直线运动时惯性保持不变，故D错误。
故选：BC。
【点评】考查路程和位移，时刻和时间，质点以及惯性知识，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）11．伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（　　）
A．该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础
B．如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置
C．该实验说明了物体的运动不需要力来维持
D．该实验证明了力是维持物体运动的原因
【考点】伽利略的理想斜面实验．
【专题】定性思想；推理法；受力分析方法专题；理解能力．
【答案】AC
【分析】小球从左侧斜面上某点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去。
【解答】解：A、该实验利用了实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，是在思维中进行的，同时是以斜面实验真实的实验为基础，故A正确；
B、如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与O点等高的位置，如果斜面光滑，可以上升到与释放点等高的位置，故B错误；
CD、该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。
故选：AC。
【点评】此题考查了伽利略研究自由落体运动的规律的实验，要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要。
三．填空题（共2小题）
12．伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高h处由静止滚下，小球将到达右侧斜面 　相同　 （选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以 　恒定　 （选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说明，力 　不是　 （选填“是”或“不是”）维持物体运动状态的原因。
【考点】伽利略的理想斜面实验．
【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．
【答案】相同；恒定；不是
【分析】通过简单的斜面实验：让小球从一个斜面滚下后，再滚上另一斜面．若斜面没有摩擦，则小球会达到原来高度．然后改变另一斜面的倾角，观察小球的运动．最后让另一斜面平放，则小球要达到原来高度，但又不可能达到，所以它将一直运动下去，这就是理想实验。
【解答】解：因为斜面光滑，根据能量守恒，小球将到达右侧斜面相同高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去；球所受合外力为0，可以做匀速直线运动，这说明，力不是维持物体运动状态的原因。
故答案为：相同；恒定；不是
【点评】本题主要是对学生科学探究能力的考查，有机渗透对科学态度、以及科学方法的体验与应用，要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，是一道基础题。
13．请填写建立下面的物理概念和规律时所使用的科学思想方法，“质点”使用了 　理想模型法　 ，“平均速度”使用了 　等效替代法　 ，“将匀速直线运动中的v﹣t图像与时间轴包围的面积表示位移的结论推广到变速直线运动中”使用了 　微元法　 ，“物体的运动不需要力的维持”使用了 　理想实验法　 。
【考点】牛顿第一定律的内容与应用；质点；平均速度（定义式方向）；利用v﹣t图像与坐标轴围成的面积求物体的位移．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】理想模型法，等效替代法，微元法，理想实验法。
【分析】质点是用来代替物体的有质量的点，质点是一个物理抽象，也是一个理想化模型；
平均速度是用物体经过的一段位移的大小与总时间的比值，是将物体的运动认为全都相同的运动，属于等效替代方法；
如果v﹣t图像的图线是曲线，采用微元的思想，认为每一小段做匀速直线运动，当时间间隔Δt取到很小时，所有矩形的“面积”之和表示物体的位移；
伽利略对自由落体运动的研究，以及理想斜面实验探究力和运动的关系时，采用的是理想斜面实验法
【解答】解：“质点”使用了理想模型法，“平均速度”使用了等效替代法，“将匀速直线运动中的v﹣t图像与时间轴包围的面积表示位移的结论推广到变速直线运动中”使用了微元法，“物体的运动不需要力的维持”使用了理想实验法。
故答案为：理想模型法，等效替代法，微元法，理想实验法。
【点评】考查对物理方法的理解，需针对性记忆。
四．解答题（共2小题）
14．近日美海军一名亚裔士兵在社交媒体上发布了我国辽宁舰在南海开展舰载机飞行训练的视频，舰载机“歼﹣15”以“小航线”完美降落在辽宁舰甲板上，飞行员的飞行技巧令人惊叹。如图，舰载机着舰时完全依靠飞行员手动操作钩住“拦阻索”使其速度从200km/h几乎瞬间归0。将这段运动视为匀减速直线运动。
（1）根据所学的物理知识分析，飞机着舰的短暂时间内飞行员身体会有什么现象？
（2）舰载机都有最大着舰的重量的限制；有些航母甚至规定，不允许载弹着舰，就是对燃油多少，也有特别规定。请分析这些规定的物理原理。
【考点】惯性与质量；牛顿第一定律的内容与应用．
【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．
【答案】（1）飞行员身体会前倾。
（2）物理原理是飞机重量越大，质量越大，惯性越大，越不容易减速。
【分析】（1）由于惯性，飞机着舰的短暂时间内飞行员身体会前倾。
（2）质量是惯性的唯一量度。
【解答】解：（1）飞机着舰的短暂时间内，由于惯性，飞行员身体会前倾；
（2）因为飞机重量越大，质量越大，惯性越大，越不容易减速。
答：（1）飞行员身体会前倾。
（2）物理原理是飞机重量越大，质量越大，惯性越大，越不容易减速。
【点评】本题考查学生对惯性的理解，是一道基础性较强的题目，对学生要求较低。
15．物理运动的相对性与科学研究方法
在过去的初中，我们知道物理运动的相对性是一个重要的物理概念，它揭示了物体运动状态与参照物之间的关系。在描述物体的运动时，我们需要选择合适的参照物，并根据物体相对于参照物的位置变化来判断其运动状态。这种相对性的理解不仅有助于我们更准确地描述物体的运动状态，还有助于我们更深入地理解物理学中的其他相关概念。对于同一个物体，由于选取的参照物不同，我们可以说它是运动的，也可以说它是静止的。这种性质被称为运动的相对性，它是机械运动的一种基本属性。而理想模型则是我们用于将复杂的物理问题简单化的重要工具。
（1）预习之后，小吴同学发现，初中所学的参考物在高中我们称为 　参考系　 。
（2）李白在《望天山门》中写道：“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”这两句诗中描写“青山”与“孤帆”的运动选择的参考系分别是 　A　 。
A．帆船，河岸
B．河岸，帆船
C．青山，太阳
D．青山，划船的人
（3）小吴同学，小于同学，小顾同学三人相约去玩，他们做观光电梯的时候由于排队，同时搭上了不同电梯，在三个人乘坐的全过程中，小吴看到高楼匀速上升，小于看到小吴匀速上升，小吴看到小顾匀速上升，小顾看到小于匀速下降。小顾妈妈在底下给他们三人录制视频，则小顾妈妈在视频中看到的三位同学运动的情况是怎样的？他们运动的速度的大小又有什么数量关系呢？
（4）亚里士多德通过生活经验得出结论，从初中到高中，理论一直被伽利略，牛顿推翻，沦为了同学们的“笑柄”，但正是亚里士多德，伽利略，牛顿等一代又一代科学家的传承，才能使得我们如今的物理研究方法更加科学。
①关于伽利略开创的科学探究方法，下列流程表示中正确的是 　C　 。
A．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设
B．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论
C．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设
D．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论
②伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下，如图所示，让A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中，符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是 　D　 。
A．v1＝v2＝v3
B．
C．x1﹣x2＝x2﹣x3
D．
【考点】伽利略的理想斜面实验；根据选取的参考系判断物体的运动；匀变速直线运动位移与时间的关系．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．
【答案】（1）参考系；（2）A；（3）见解析；（4）①C；②D。
【分析】（1）根据参考物和参考系的关系分析求解；
（2）根据物体相对参考系的运动分析求解；
（3）根据物体之间彼此的运动状态，结合不同的参考系分析求解；
（4）①根据伽利略开创的科学探究方法分析求解；
②根据匀变速直线运动的规律结合伽利略理想斜面实验分析求解。
【解答】解：（1）初中所学的参考物在高中我们称为参考系。
（2）根据题意可知，以“帆船”为参照物，“青山”和“帆船”之间的位置发生了变化，故“青山”是运动的；以“河岸”为参照物，“孤帆”与“河岸”之间的位置发生了变化，说明“孤帆”是运动的。故BCD错误，A正确。
故选：A。
（3）小吴匀速下降，小于匀速下降，小顾匀速上升，则v吴＜v于，小顾匀速下降，则v顾＜v吴＜v于（正在搭乘观光电梯，考虑实际，小顾不可能静止）。
（4）①伽利略开创的科学探究方法，流程为：观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设，故ABD错误，C正确。
故选：C。
②A．小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故A错误；
B．由速度—时间公式
v＝at
可得
三次下落的加速度相同，故关系式正确，但这不是当时伽利略用来证明匀变速直线运动的关系式，故B错误；
D．由运动学公式可知
三次下滑过程中位移与时间平方的比值一定为定值，伽利略正是用这一关系式证明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故D正确；
C．A、B、C三点是任意取的，x1﹣x2与x2﹣x3并没有确定的关系，故C错误。
故选：D。
故答案为：（1）参考系；（2）A；（3）见解析；（4）①C；②D。
【点评】本题考查了直线运动相关知识，理解参考系对物体运动描述的影响，掌握匀变速直线运动的公式是解决此类问题的关键。
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