4.1牛顿第一定律 人教版（2019）必修 第一册（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
4.1 牛顿第一定律
一、单选题
1.伽利略的斜面实验证明了(　　)
A. 使物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止
B. 使物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体将运动
C. 物体不受外力作用时，一定处于静止状态
D. 物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态
2.下列说法正确的是(　　)
A. 牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B. 牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C. 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法
D. 由牛顿第一定律可知,物体的运动需要力来维持
3.在我国悠久的历史长河中,古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合,甚至要比西方早几百年。例如《墨经》中指出:“力,行之所以奋也”,意思是力可以使物体由静到动。下列关于此句话的理解正确的是(　　)
A. 有力作用物体一定能运动起来 B. 没有力作用物体就一定处于静止状态
C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 物体的运动必需要力来维持
4.如图所示为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图，实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等．对于这个实验，以下叙述正确的是(　　)
A. 小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
B. 小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
C. 因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D. 上述实验表明“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
5.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是(　　)
A. 力是维持物体运动的原因,没有力的作用物体将保持静止
B. 在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动
C. 牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因
D. 运动越快的汽车越不容易停下来,说明汽车运动得越快惯性越大
6.我国高铁列车在运行过程中十分平稳。某列高铁列车沿直线进站时。车厢内水平桌面上水杯内的水面形状可能是(　　)
7.关于物体的惯性，以下说法正确的是(　　)
A. 物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大
B. 汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时人没有惯性
C. 在同样大小的刹车力的作用下，超载车更不容易停下来，是因为超载车惯性大
D. 在沿长直水平轨道匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已
8.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则 (　　)
A. 若m1C. 若m1>m2,则两个小球一定相碰 D. 两个小球一定不相碰
9.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　)
A. 铁球向左,乒乓球向右 B. 铁球向右,乒乓球向左
C. 铁球和乒乓球都向左 D. 铁球和乒乓球都向右
10.一个做匀加速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一定律可知，该物体将(　　)
A. 立即静止 B. 改做匀速直线运动
C. 继续做匀加速直线运动 D. 改做变加速直线运动
11.为了车辆的行驶安全，《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》中有以下规定．遵守以下哪条规定能够减小突发事故时车辆及驾乘人员的惯性(　　)
A. 机动车载物严禁超载 B. 机动车不得超过限速标志标明的最高时速
C. 饮酒后不得驾驶机动车 D. 驾乘人员应当按规定使用安全带
12.下列选项是四位同学根据图中驾驶员和乘客的身体姿势，分别对向前运动的汽车运动情况作出的判断，其中正确的是(　　)
A. 汽车一定做匀加速直线运动 B. 汽车一定做匀速直线运动
C. 汽车可能是突然加速 D. 汽车可能是突然减速
13.对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)
A. 采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B. “强弩之末，势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了
C. 货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D. 摩托车转弯时，车手一方面要适当控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
14.图所示照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程．下面是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是(　　)
A. 这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地的
B. 骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此摔倒
C. 因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地了
D. 因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒下了
15.在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)
A. 由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室
B. 由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动
C. 由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动
D. 由于汽车制动前的速度太大，所以汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动
16.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球．若车厢中的旅客突然发现小球沿图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点．则由此可以判断列车的运行情况是(　　)
A. 减速行驶，向北转弯
B. 加速行驶，向南转弯
C. 减速行驶，向南转弯
D. 加速行驶，向北转弯
17.如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，A的上表面水平，在A的上表面上放一光滑的小球B，A由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)
A. 沿斜面向下的直线　　　　　
B. 竖直向下的直线
C. 无规则曲线
D. 抛物线
二、多选题
18.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是(　　)
A. 物体保持静止状态，它所受合外力一定为零
B. 物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态
C. 物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力可能是零，也可能不是零
D. 物体所受合外力为零时，它可能做匀速直线运动，也可能是静止的
19.下列关于物体惯性的说法正确的是(　　)
A. 除去衣服上的灰尘时,用力拍打衣服是利用了惯性
B. 战斗机在战斗前丢掉副油箱,目的是减小惯性
C. 被抛出的小球在空中运动时,其惯性发生了变化
D. “强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩在运动的末端惯性减小了
20.对下列现象解释正确的是(　　)
A. 在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动的原因
B. 向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小
C. 乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球惯性小
D. 两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同
21.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
22.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是(　　)
A. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B. 伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
C. 笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D. 牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
23.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,小车上固定着盛满水的碗。若突然发现碗中的水向右洒出,如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列描述正确的是 (　　)
A. 小车匀速向左运动 B. 小车可能突然向左加速运动
C. 小车可能突然向左减速运动 D. 小车可能突然向右减速运动
三、填空题
24.科学技术的不断发展，给我们的工作和生活带来了方便．如图为手机拍摄竖直放置的水瓶在向左水平运动时，形成的水面形状．其中(a)图反映水瓶在______运动，(b)图反映水瓶在______运动．
4.1 牛顿第一定律 答案与解析
一、单选题
1.【答案】D
【解析】伽利略的斜面实验证明了物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态，D正确．
2.【答案】C
【解析】牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的,虽然无法用实验来直接验证,但其结论是正确的,故选项A、B错误;理想实验的思维方法与质点概念的建立相同,都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法,故选项C正确;物体的运动不需要力来维持,故选项D错误。
3.【答案】C
【解析】静止的物体所受合力为零,则物体仍处于静止状态,但一定有力的作用,A错误;由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,运动是不需要力来维持,C正确,D错误;没有力作用,物体可能处于静止或匀速运动状态,B错误。
4.【答案】D
【解析】小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的，故A错误；小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用，故B错误；因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论，但是却有着非常重要的现实意义，它开创了研究物理问题的新的方法，该结论是正确的，故C错误，D正确．
5.【答案】C
【解析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因,不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态,故A错误;在水平面上滑动的木块最终停下来是由于摩擦力阻力作用的结果,故B错误;牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律,同时又指出了物体运动状态改变的原因,故C正确;运动越快的汽车越不容易停下来,是由于停下来需要改变的速度大,而惯性大小与物体的速度无关,只与物体的质量有关,故D错误。
6.【答案】C
【解析】高铁列车沿直线进站时做匀减速运动,由于惯性,水保持原来的运动状态,水相对于水杯会向前偏移,故C正确。
7.【答案】C
【解析】物体的惯性大小只由质量决定，与物体的速度大小无关，A错误；一切物体都具有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态，B错误；超载车质量大，保持原来运动状态的本领强，惯性大，C正确；人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车厢内原处，D错误．
8.【答案】D
【解析】小车表面光滑,因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用。原来两个小球与小车具有相同的速度,当车突然停止运动时,由于惯性,两个小球的速度不变,所以不会相碰(与质量大小无关),故D正确。
9.【答案】A
【解析】当容器突然向右运动时,同等体积的铁球和水比较,铁球的质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,相对于水向左偏移,即相对于小车向左运动,同等体积的乒乓球和水比较,水的质量大,惯性大,水相对于乒乓球向左偏移,因此乒乓球相对于水向右偏移,相对于小车向右运动,故A正确。
10.【答案】B
【解析】根据牛顿第一定律可知，一切物体总保持原来匀速直线运动状态或静止状态，除非有力来改变这种状态，所以当物体所受的一切外力都突然消失时，物体之后的运动状态将保持不变，将以该时刻的瞬时速度做匀速直线运动，故B正确．
11.【答案】A
【解析】惯性只和物体的质量有关，与其他物理量无关，质量越小惯性越小，严禁超载，减小机动车的总质量，可以减小惯性，A正确．
12.【答案】D
【解析】由题图中乘客的身体姿势(向前倾倒)可知，汽车可能是突然减速，这是因为当汽车突然减速时，乘客的下半身随车突然减速，而上半身由于惯性还要以原来的速度前进，所以表现为向前倾倒，故选D．
13.【答案】C
【解析】惯性是物体的固有属性，惯性的大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与其他任何因素无关，A、B错误；摘下或加挂一些车厢，改变了质量，从而改变惯性，C正确；人和车的质量不变，则其惯性不变，D错误．
14.【答案】B
【解析】骑车人与车原来处于运动状态，车陷入水坑时，前轮静止，但人(与车的后半部分)由于具有惯性仍保持向前运动，因此摔倒，故B正确，A、C、D错误．
15.【答案】A
【解析】汽车由于制动而减速，钢材由于惯性，继续向前运动，压扁驾驶室，A正确，D错误；惯性大小的唯一量度是质量，B错误；惯性不是力，不能说克服惯性，C错误．
16.【答案】C
【解析】小球与水平面间的摩擦可以不计，可以认为小球在水平面内不受力的作用，始终与列车一起向前做匀速直线运动，发现小球沿题图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点．知列车和桌子的速度慢下来，小球要保持之前的速度继续运动，所以会向前运动．出现题图所示的曲线，是因为桌子跟着列车向南转弯，而小球要保持匀速直线运动．故选C.
17.【答案】B
【解析】小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体A由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，而小球又光滑，除竖直方向受力外，其他方向上不受力，因为力是使物体运动状态改变的原因，故小球只能在竖直方向上运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为竖直向下的直线，故选B.
二、多选题
18.【答案】AD
【解析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的合外力一定为零，A正确，C错误；所受合外力为零时，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，B错误，D正确．
19.【答案】AB
【解析】拍打衣服前,灰尘和衣服都处于静止状态,拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性继续保持静止,从而使二者分离,利用了惯性,A正确;战斗机在战斗前丢掉副油箱,目的是减小战斗机的质量,从而减小战斗机的惯性,提高作战的灵活性,B正确;小球被抛出后在空中速度不断发生变化,但是其质量保持不变,故惯性保持不变,C错误;强弩在运动过程中质量不变,则其惯性不变,D错误。
20.【答案】CD
【解析】在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，说明拉力与摩擦力平衡，没有这个拉力，小车就会停下来，是由于受到摩擦力作用，故A错误；惯性大小的唯一量度是质量，与速度大小无关，与受力无关，故B错误；乒乓球质量小，惯性小，运动状态容易改变，故C正确；惯性大小只与质量有关，质量相同的物体，惯性相同，故D正确．
21.【答案】AC
【解析】该实验是理想实验,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;如果斜面粗糙,小球会有能量损失,将不能上升到与释放点等高的位置,故B错误;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。
22.【答案】BCD
【解析】亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；由牛顿第一定律知，D正确．
23.【答案】BD
【解析】若小车匀速向左运动,小车、碗、水速度相同且不变,三者无相对运动,水不会洒出,选项A错误;若小车原来向左匀速运动,突然开始向左加速,碗随小车开始向左加速,碗中水由于具有惯性仍保持原来的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水向右洒出,选项B正确;若小车突然向左减速运动,碗随小车一起开始向左减速,水由于具有惯性,仍保持向左的匀速运动状态,水相对于碗向左运动,水向左洒出,选项C错误;若小车原来向右匀速运动,突然向右减速运动,碗随小车开始向右减速,水由于具有惯性仍要保持向右的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水将向右洒出,选项D正确。
三、填空题
24.【答案】匀速　减速
【解析】题图(a)水面是水平的，表明水在水平方向并未受到其他力的影响，即水瓶做的是匀速运动；题图(b)中大部分的水聚集在瓶子的左侧，因为水瓶原本是向左运动的，当瓶子水平向左做减速运动时，瓶中的水由于惯性保持向左的运动，但在瓶壁阻碍作用下聚集到左侧．
21世纪教育网(www.21cnjy.com)