8.1牛顿第一定律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.汽车静止时没有惯性
B.汽车减速时惯性减小
C.汽车驾驶员系安全带是防止惯性带来的危害
D.汽车转弯时乘客向外侧倾斜是因为汽车有惯性
2.首先发现电流周围存在磁场的物理学家是( )
A.安培 B.奥斯特 C.牛顿 D.帕斯卡
3.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
4.两千多年来,人们对“力和运动的关系”普遍存在着错误的认识,直到牛顿第一定律的诞生,才初步揭开了“力和运动的关系”的神秘面纱。牛顿第一定律( )
A.是牛顿通过实验总结出来的
B.说明力是使物体运动状态改变的原因
C.表明物体不受力时,保持匀速直线运动
D.表明要维持物体的运动,必须对物体施加力
5.如图所示,有关惯性现象的解释正确的是( )
A.图1:汽车安全气囊能减小驾驶员的惯性
B.图2:被击出去的那个棋子,惯性逐渐增加
C.图3:松了的锤头能紧套在锤柄上,是利用锤头向下运动时具有惯性
D.图4:纸飞机离手后,还会继续飞行是由于受到了惯性的作用
6.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、C两点间来回摆动。下列说法正确的是( )
A.若小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将竖直下落
B.若小球摆到B点时,所有力都突然消失,则小球将下落
C.若小球摆到C点时,细线恰好断开,则小球将保持静止状态
D.若小球摆到B点时,细线恰好断开,所有力都突然消失,则小球将做匀速直线运动
7.如图所示是跳远运动几个阶段的情景,下列说法正确的是( )
A.加速助跑是为了增大运动员的惯性
B.起跳后瞬间,若受到的一切外力都消失,人将一直向斜上方沿直线匀速运动
C.起跳后升空的过程中,运动员受到的合力向上
D.运动员经过最高点时速度为零,此时运动员受力平衡
8.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,记录小车在水平面不同材料上移动的距离如表。关于该实验和记录数据,下列说法不正确的是( )
水平面材料 毛巾 棉布 木板
小车移动的距离 19.3 27.8 39.2
A.三次实验需让小车从同一斜面顶端由静止滑下
B.小车在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力最小
C.小车在水平面上滑行时,受到的阻力越小,速度减小得越慢
D.该实验可以直接得出:小车运动时如果不受阻力,小车就会做匀速直线运动
9.下列有关惯性的说法正确的是( )
A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性
B.小明没有推动静止的汽车,是由于汽车没有惯性
C.跳远运动员要助跑后起跳,是为了增大惯性
D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性就消失
10.如图所示,密闭车厢内装有水,铝球A沉在水底,材料密度远小于水的B球用细线固定在水中。当该车厢受到水平向右的拉力作用,从静止开始在水平面上向右加速运动时,两球相对于车厢( )
A.都向右运动 B.都向左运动
C.A向右运动、B向左运动 D.A向左运动、B向右运动
二、多选题
11.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.液体、气体也有惯性
B.赛车冲过终点后能很快停下来,说明赛车没有惯性
C.跳远运动员起跳前要助跑,是因为运动员没有惯性
D.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来,是因为运动员具有惯性
12.下列有关惯性的说法正确的是( )
A.质量越大,惯性越大
B.运动物体具有惯性,静止物体的惯性为零
C.一切物体在任何情况下都有惯性
D.物体运动的速度越大,惯性越大
13.足球是青少年热爱的一项运动。足球比赛中,下列对有关现象的解释,不正确的是( )
A.在空中飞行的过程中,足球还受到推力的作用
B.若足球飞在最高点时,所受力全部消失,它将静止
C.足球最终落回地面,说明力可以改变物体的运动状态
D.足球在地面上滚动时的速度越来越小,是因为受到了摩擦力
14.下图所示的是小车载着木块向右运动时发生的现象。下列判断正确的是( )
A.图甲所示的现象可能是小车在运动中突然停止时发生的
B.图甲所示的现象可能是小车在运动中突然减速时发生的
C.图乙所示的现象可能是小车在运动中突然停止时发生的
D.图乙所示的现象可能是小车在运动中突然减速时发生的
三、填空题
15.如图所示,在足球场上,踢出去的足球离开脚后会在草地上继续向前滚动,这是因为足球具有 ,足球在草地上滚动一段距离后就会停下来,是因为足球受到了 的作用。
16.惯性:物体这种保持原来 或 的性质叫做惯性。惯性是物体的 属性。一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力,不能说惯性作用;惯性的大小只与物体的 有关,与物体的形状、速度、位置、物体是否受力等无关。
17.“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,空间站相对于飞船是 (选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 ,在运动过程中飞船的惯性 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
18.牛顿第一定律:一切物体总保持 或 ,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,且经受住了实践的检验,已成为公认的物理学基本定律之一。
19.如图甲,小强走路时被石头绊了一下,身体向前倾倒,原因是小强被石头绊住时 (选填“脚”或“上半身”,下空同)停止运动,而 由于 仍保持原来的运动状态,所以小强会向前倾倒。如图乙,小华踩到香蕉皮时,脚加速向前运动,而 (选填“脚”或“上半身”)仍保持原来较小的速度运动,所以小华会向后倾倒。
四、实验题
20.某同学用如图甲所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。他在水平台面上分别铺上材料不同的物体,让同一小车从同一斜面上的相同高度由静止滑下。
(1)由图甲实验现象可以得出结论:水平面粗糙程度越小,小球运动的距离越远;由此说明小球受到的阻力越小,速度减小得越 ;
(2)图甲中三次实验中小球速度的减小量 (相同或不同)小球最终停下来的原因是 ;
(3)伽利略设想了一个如图乙所示的理想实验,其步骤如下:
A.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
B.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
C.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
D.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
①在上述的设想步骤中,合理的顺序 ;(填编号)
②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
五、综合题
21.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 C B B B C D B D A D
题号 11 12 13 14
答案 AD AC AB CD
1.C
【详解】A.惯性是物体的固有属性,无论物体是否运动,只要具有质量,就具有惯性,因此,静止的汽车也有惯性,故A错误;
B.惯性只与质量有关,与速度无关,即使汽车减速,其质量不变,惯性也不变,故B错误;
C.当汽车突然刹车时,乘客由于惯性会向前倾倒,而安全带可以防止这种伤害,因此,系安全带是为了防止惯性带来的危害,故C正确;
D.乘客向外侧倾斜是因为乘客具有惯性,而不是汽车本身有惯性,当汽车转弯时,乘客的上半身由于惯性保持原来的运动方向,而下半身随车转向,因此乘客会向转弯的反方向倾斜,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】电流周围存在磁场叫做电流的磁效应,首先发现电流的磁效应的科学家是奥斯特。
故选B。
3.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。
4.B
【详解】A.牛顿第一定律不能直接用实验得出,因为无法完全消除摩擦力。它是基于伽利略的理想实验与推理得出的,故A不符合题意;
BD.牛顿第一定律指出物体在不受外力时保持静止或匀速直线运动状态,由此可知力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因,物体运动不需要力,故B符合题意,D不符合题意;
C.牛顿第一定律完整表述是:物体不受外力时,保持静止或匀速直线运动状态。此项只说“保持匀速直线运动”不完整,忽略了“静止”的情况,故C不符合题意。
故选 B。
5.C
【详解】A. 图1:汽车安全气囊能减小汽车突然减速时驾驶员由于惯性继续向前运动而造成的伤害,故A错误;
B. 图2:惯性的大小只与质量有关,被击出去的那个棋子质量不变,惯性大小不变,故B错误;
C. 图3:当锤柄向下撞击地面时,锤柄受力迅速停止运动,而锤头由于惯性,要保持原来向下的运动状态,继续向下运动,所以锤头就会紧套在锤柄上,故C正确;
D. 图4:纸飞机离手后继续飞行是因为纸飞机具有惯性,惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.当小球摆到B点时,如果细线突然断裂,小球由于惯性会保持原来的运动状态,将沿水平方向向右运动,同时受到重力,所以将向右下方运动,故A错误;
B.小球在B点时,速度不为0,外力突然消失,根据牛顿第一定律可知,小球将水平向右做匀速直线运动,故B错误;
C.当小球摆到最高点C时,小球此时的速度为0,细线恰好断开,此时小球只受到重力的作用,所以会竖直下落,故C错误;
D.当小球摆到B点时,速度不为0,细线断开且所有外力突然消失,根据牛顿第一定律可知,小球将水平向右做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.惯性是物体的属性,大小只与物体的质量有关,加速助跑运动员的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.起跳后瞬间,若受到的一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知,人的运动状态不变,将一直向斜上方沿直线匀速运动,故B正确;
C.起跳后升空的过程中,运动员受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用,运动员受到的合力斜向下,故C错误;
D.运动员经过最高点时竖直方向速度为零,水平方向速度大于0,且速度大小发生变化,此时运动员受非平衡力的作用,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.实验中,我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑,目的是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,故A正确,不符合题意
BC.小车在木板表面运动的距离最远,说明物体的速度减小得最慢,小车受到的阻力最小,故BC正确,不符合题意;
D.接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得越慢。由此推理得出:小车运动时不受阻力,小车就不会停下。由于不受力的物体不存在,所以不能通过本实验直接得出物体不受力时的运动情况,故D错误,符合题意。
故选D。
9.A
【详解】A.拍打衣服时,衣服受力运动,而灰尘由于具有惯性,要保持原来的静止状态,所以会与衣服分离而脱落,故A正确;
B.一切物体在任何情况下都有惯性,静止的汽车也具有惯性,小明没有推动静止的汽车,是因为推力等于阻力,故B错误;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,跳远运动员助跑后起跳,是利用惯性跳得更远,而不是增大惯性,故C错误;
D.惯性是物体本身固有的属性,与物体的运动状态无关,高速飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性依然存在,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】由题意可知,,当该车厢受到水平向右的拉力作用从静止开始在水平面上向右加速运动时,同等情况下,铝球的质量大,惯性大要保持原来的静止状态,所以向左运动,而B球的质量小,惯性小,水的质量大于B球的质量,水由于惯性向左运动,将B球推向右,故B球随车厢一起向右运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.AD
【详解】A.任何物体都有惯性,包括液体和气体,故A正确;
B.赛车冲过终点后能很快停下来是因为赛车受到地面的摩擦力的作用,不能说明赛车没有惯性,故B错误;
C.跳远运动员起跳前要助跑,是利用身体的惯性来提高跳远成绩,故C错误;
D.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,故D正确。
故选AD。
12.AC
【详解】AD.惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,故A正确,D错误;
BC.一切物体在任何情况下均有惯性,运动物体与静止物体均有惯性,故B错误,C正确。
故选AC。
13.AB
【详解】A.在空中飞行的过程中,足球已经脱离人,因此不受推力的作用,故A错误,符合题意;
B.足球在空气中做抛物线运动,足球飞在最高点时,竖直方向速度为0,水平方向速度不为0,若所受力全部消失,它将沿水平方向做匀速直线运动,故B错误,符合题意;
C.足球最终落回地面,是由于受到重力的作用,因此说明力可以改变物体的运动状态,故C正确,不符合题意;
D.力是改变物体运动状态的原因,足球在地面上滚动时的速度越来越小,是因为受到了摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选AB。
14.CD
【详解】图甲中:木块与小车一起运动,当小车突然加速或启动时,木块下端随车加速,木块上端仍保持原来的静止或低速状态,使得木块向后倾倒;图乙中,若小车在运动中突然停止或突然减速时,木块下端随车停止或减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向前倾倒;故AB错误,CD正确。
故选CD。
15. 惯性 阻力
【详解】[1]踢出去的足球不受脚的推力了,还能在草地上向前滚动是因为足球有惯性,仍要保持原来的运动状态。
[2]因为力是改变物体运动状态的原因,所以足球滚动一段距离后会停下来,是由于受到阻力的缘故。
16. 匀速直线运动状态 静止状态 固有 质量
【详解】[1][2][3][4]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,即物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,惯性的大小只跟质量的大小有关,质量越大,惯性越大。惯性是物体的一种性质,所以在描述的时候可以用具有惯性或者由于惯性,不能说“受到惯性的作用”,更不能说“受到惯性力的作用”。
17. 运动 运动状态 不变
【详解】[1]“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,以飞船为参照物,空间站离飞船的距离越来越近,空间站的位置发生了变化,因此空间站是运动的。
[2]助推器喷气产生推力使飞船的速度变快,飞船的运动状态发生变化,说明力能改变物体的运动状态。
[3]惯性是物体固有的一种属性,质量是物体惯性大小的量度,物体质量不变,惯性不变,运动中的飞船质量不变,则飞船的惯性大小不变。
18. 匀速直线运动状态 静止状态
【详解】[1][2]牛顿第一定律的内容是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,牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的实验推理而概括来的。
19. 脚 上半身 惯性 上半身
【详解】[1][2][3]小强被石头绊住时脚由于受力改变运动状态而停止运动,惯性是保持原来运动状态不变的性质,人的上半身原来处于运动状态,当脚停止运动时,人的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,所以小强会向前倾倒。
[4]小华踩到香蕉皮时,脚加速向前运动,而上半身由于惯性仍保持原来较小的速度运动,所以小华会向后倾倒。
20. 慢 相同 受到阻力作用 CABD C
【详解】(1)[1]由图甲知,水平面粗糙程度越小,小球所受的阻力越小,小球运动的距离越远,说明小球速度减小得越慢。
(2)[2][3]图甲中,三次实验中小球从斜面上滑到水平面速度相同,由于受到水平面阻力的作用,运动状态发生改变,最终在水平面上停止。所以小球速度减小量相同。
(3)[4]伽利略的理想实验操作时,应先让两个光滑的斜面对接,让小球从一个斜面滚下,滚上另一个斜面。由于斜面光滑,小球将上升到原来释放时的高度。减小第二个斜面的倾角,静止释放小球,小球仍会滚到原来的高度。最后让第二个斜面成为水平面,小球会沿水平面做匀速直线运动。故合理的顺序是:CABD。
[5]将第二个斜面变成水平面,小球在水平面上不受到力的作用,将一直运动下去。所以可得出: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AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
21. 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。