第四章
牛顿运动定律
1
牛顿第一定律
A级 抓基础
1.在物理学史上,正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是( )
A.亚里士多德、伽利略
B.伽利略、牛顿
C.伽利略、笛卡儿
D.亚里士多德、笛卡儿
解析:由物理学史可知,伽利略通过“理想斜面”实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,而牛顿在大量实验的基础上,通过逻辑推理,归纳总结出了牛顿第一定律,即惯性定律.故选项B对,A、C、D错.
答案:B
2.(多选)运动着的物体,若所受的一切力突然同时消失,那么它将( )
A.立即停止
B.做匀速直线运动
C.惯性改变
D.惯性不变
解析:因为物体在运动,当物体所受的一切外力都消失时,物体将保持原来的速度做匀速直线运动,故A错误,B正确;惯性只与质量有关,质量不变,惯性不变,与受力情况无关,故C错误,D正确.故选BD.
答案:BD
3.根据牛顿第一定律,以下选项中正确的是( )
A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置
B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
解析:由于人具有惯性,人在静止或沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后都会落在车厢的原来位置,A,B错;人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后将落在起跳点的后方,C对;人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的前方,D错.答案为C.
答案:C
4.(多选)在冰壶比赛中运用到了惯性的原理,则下列说法正确的是( )
A.若冰面光滑,则冰壶能一直运动下去
B.冰壶会由于冰面的阻力速度逐渐降低
C.在比赛中要想让冰壶停下来,运动员可用杆阻止冰壶的运动
D.冰壶比赛中用到的所有冰壶在任何时候的惯性并不一定相等
解析:冰壶比赛时,不允许运动员用杆阻止冰壶运动,C错误;所有冰壶的质量都相等,质量是惯性大小的唯一量度,所以所有冰壶惯性都相等,D错误.
答案:AB
5.关于惯性和牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体可能没有惯性
B.速度越大的物体惯性越大
C.同一物体在地球上和月球上惯性不同
D.伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起
解析:惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,故A错误;质量是惯性大小的唯一量度,与速度、环境等因素无关,故BC错误;伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起,故D正确.
答案:D
6.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是( )
A.小车匀速向左运动
B.小车可能突然向右加速运动
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
解析:原来水和小车相对静止以共同的速度运动,水突然向右洒出有两种可能:原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对于碗向右洒出;原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出.故D正确.
答案:D
B级 提能力
7.月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的,同一个飞行器在月球表面上与在地球表面上相比较( )
A.惯性减小为,重力不变
B.惯性和重力都减小为
C.惯性不变,重力减小为
D.惯性和重力都不变
解析:物体的惯性大小仅与物体的质量有关,因为质量是恒量,同一物体的质量与它所在的位置及运动状态无关,所以这个飞行器从地球到月球,其惯性大小不变.物体的重力是个变量,这个飞行器在月球表面上的重力为G月=mg月=m·g地=G地.故正确选项为C.
答案:C
8.如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图.当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向右行驶、匀速直线运动
B.向左行驶、匀速直线运动
C.向右行驶、突然刹车
D.向左行驶、突然刹车
解析:若汽车做匀速直线运动,则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置,故A、B均错误;由图可知摆锤向右摆动,可知摆锤具有水平向左的加速度,故汽车加速度向左,汽车可能向左加速或向右减速,故C正确、D错误.
答案:C
9.(多选)如图所示,一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N,它们只能在图示平面内摆动,某一瞬时出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是( )
A.车厢做匀速直线运动,M在摆动,N静止
B.车厢做匀速直线运动,M在摆动,N也摆动
C.车厢做匀速直线运动,M静止,N在摆动
D.车厢做匀加速直线运动,M静止,N也静止
解析:由牛顿第一定律知,当车厢做匀速直线运动时,相对于车厢静止的小球,其悬线应在竖直方向上,故M球一定不能在图示情况下相对于车厢静止,说明M正在摆动;而N既有可能相对于车厢静止,也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置,故A、B正确,C错误.当车厢做匀加速直线运动时,物体的运动状态改变,合外力一定不等于零,故不会出现N球悬线竖直且相对车厢静止的情况,D错误.
答案:AB
10.找两个相同的瓶子,内盛清水,用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中,使铁球悬挂、塑料球悬浮,如图甲所示.
当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度),观察比较两个球的运动状态.你看到的现象也许会让你惊讶,小铁球的情况正如你所想的一样,相对瓶子向左运动,但塑料球却相对瓶子向右运动,如图乙所示.为什么会这样呢?
解析:因为相同体积的水的质量与球的质量不相同,质量越大,运动状态越难以改变,故铁球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)慢,所以铁球会相对瓶子向左偏,而塑料球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)快,所以塑料球会相对瓶子向右偏.
答案:见解析