专题4.1牛顿第一定律-2017-2018学年高一物理人教版

第四章 牛顿运动定律
第1节 牛顿第一定律
1．下列说法正确的是
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在
B．一个人看见某人推不动原来静止的小车，于是他说，这是因为小车的惯性太小的缘故
C．在宇宙飞船中的物体不具有惯性
D．惯性越大，物体抵抗运动状态变化的本领越强
【答案】AD
案为AD。
2．火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向則运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度
【答案】D
【解析】人跳起后，车厢内空气给他的阻力很小，不足以使他随火车一起向前运动，故A错误。人跳起时，水平方向由于惯性保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同，故BC错误，D正确。故D。
【点睛】本题关键是将人的运动分解为竖直方向的上抛运动和水平方向的匀速直线运动，然后结合牛顿第一定律分析求解；火车在长直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，水平方向由于惯性保持与火车相同的速度，所以落到车上原处。
3．打水漂是人类最古老的游戏之一（如图）。仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。下列判断正确的是
A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
【答案】D
【点睛】惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，如果物体不受力的作用就保持匀速直线运动状态或者静止状态，惯性大小的唯一量度是物体的质量。
4．下列关于惯性的叙述中正确的是
A．物体的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质
B．惯性的大小与物体的质量、受力和运动情况等有关
C．物体的惯性是永远存在的，但并不是永远起作用，如加速运动的汽车其惯性就没有起任何作用
D．宇航员杨利伟在太空中随飞船绕地球运动时，处于完全失重状态，其惯性会消失
【答案】A
【解析】A、物体保持原来的运动状态的性质叫惯性，物体的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动状态的性质，故A正确；B、惯性大小的唯一量度是物体的质量，惯性的大小与物体的运动状态无关，与物体所受的合外力无关，故B错误；C、一切物体都有惯性，惯性是物体保持原来的运动状态的性质，惯性不是力，物体质量不变，惯性始终不变，惯性不随物体的运动状态改变而改变，且永远起作用，故C错误；D、宇航员在太空中随飞船绕地球运动时，处于完全失重状态，惯性没有消失，惯性与物体的运动状态无关，故D错误。
【点睛】惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，如果物体不受力的作用就保持匀速直线运动状态或者静止状态，惯性大小的唯一量度是物体的质量。
5．下列关于惯性的说法中正确的是
A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性
B．物体不受外力时有惯性，受外力后惯性被克服掉了，运动状态才发生变化
C．物体的速度越大惯性越大，因为速度越大的物体越不容易停下来
D．惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性
【答案】D
【点睛】一切物体在任何时候都具有惯性，惯性的唯一量度是质量。
6．以下是必修课本中四幅插图，关于这四幅插图下列说法正确的是
A．甲图中，赛车的质量不是很大，却安装着强劲的发动机，可以获得很大的惯性
B．乙图中，高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，目的是增加车辆重力垂直桥面方向的分力，保证行车方便与安全
C．丙图中，传送带靠静摩擦力把货物送到高处
D．丁图中，汽车轮胎的花纹不同会影响轮胎受到的摩擦力。地面与轮胎间的摩擦力越大汽车越容易启动，但是刹车越困难
【答案】C
【解析】甲图中，惯性的大小只与物体的质量有关，与力没有关系，故A错误；乙图中，高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全，故B错误；丙图中，传送带靠静摩擦力把货物送到高处，故C正确；丁图中，汽车轮胎的花纹不同会影响轮胎受到的摩擦力，地面与轮胎间的摩擦力越大汽车越容易启动，刹车时也不容易打滑，即容易刹车，选项D错误；故选C。
7．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，车手一方面要适当的控制速度，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
【答案】C
不变，D错误。
8．如图，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别系着一个铁球和一个乒乓球。容器中的水和铁球、乒乓球一起向左匀速运动。则下列说法正确的是（以小车为参考系）
A．当容器随小车突然向左加速运动时，铁球向右，乒乓球向右
B．当容器随小车突然向左加速运动时，铁球向右，乒乓球向左
C．当容器随小车突然向左减速运动时，铁球向左，乒乓球向右
D．当容器随小车突然向左减速运动时，铁球向左，乒乓球向左
【答案】BC
【解析】AB、当小车突然向左加速运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向右运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对小车向左运动，故B正确；CD、当小车突然向左减速运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起减速运动，所以小车减速运动时，铁球相对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动，故C正确。综上所述本题答案是：BC。
9．下列关于惯性的说法中，不正确的是
A．一同学看见某人用手推静止的车，却没有推动，于是说：是因为这辆车惯性太大的缘故
B．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
C．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力
D．公交汽车在启动时，乘客都要向后倾，这是乘客具有惯性的缘故
【答案】ABC
法错误；公交汽车在启动时，由于惯性的缘故，乘客都会向后倾，故D说法正确。所以选ABC。
10．截至2017年12月8日，太原市二级以上天气已达到290天，实现了年初提出的“二级以上天数确保完成省政府下达的280天的任务并努力达到290天以上”这一目标。目标的达成除加快城中村供热改造步伐，关停燃煤设施减少污染排放量外，道路洒水对二次扬尘的污染也起到了重要的抑制作用。若洒水车在洒水过程中保持做匀速直线运动，则洒水车的
A．运动状态保持不变 B．运动状态不断改变
C．惯性越来越大 D．惯性越来越小
【答案】AD
【解析】因为洒水车做匀速直线运动，所以速度大小和方向都不变，即运动状态恒定不变，A正确B错误；惯性的大小只和质量有关系，质量越大，惯性越大，而随着水的流出，洒水车的总质量在减小，所以惯性越来越小，C错误D正确。
11．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
【答案】BC
【点睛】惯性是指物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，质量是物体惯性大小的唯一的量度。
12．物理学史上，用理想________实验推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是________。
【答案】斜面 伽利略
【解析】物理学史上，用理想斜面实验推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是伽利略。
13．“在经典力学发展史上，亚里士多德、伽利略和牛顿作出了重要的贡献。以下所列为三者其中观点之一，请对号入座，填上相应代表人物的名字。观点：物体运动不需要力来维持，静止不是物体的自然本性，代表人物_________。
【答案】伽利略
【解析】物体运动不需要力来维持，静止不是物体的自然本性，此观点的代表人物是伽利略。
14．伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，有力地推进了人类科学认识的发展，标志着物理学的真正开端。伽利略在研究运动和力的关系时，发明了用实验来研究物理问题的方法，而且还为物理学引入了理想实验的研究方法。
（1）以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序：
a．减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度；
b．取两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
c．如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度；
d．继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动。
按程序的先后排列应为： 。
（2）在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法和科学假说法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是 。
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法
B．根据速度的定义式v=，当△t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【答案】（1）bcad （2）BCD
速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法，故C正确；D、在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故D正确；故选：BCD
【点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。
15．如图所示，甲、乙两同学同时推一辆小车，甲用40 N的力水平向右推，乙用50 N的力水平向右拉，两力沿同一直线，则小车受到推力的合力大小为 N，方向 。
【答案】90 水平向右
【解析】从题目中图上可以看出二力方向相同，水平向右。合力等于二力之和即F=F1+F2=40 N+50 N=90 N。
【点睛】考查力的合成法则，掌握力共线合力求解，注意若不共线，则通过三角知识，即可求解合力的大小。
16．某小组探究伽利略理想斜面实验，其实验器材有：滑块、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板，如图甲所示。实验时，在水平长直木板旁边放上刻度尺，滑块可以从斜面平稳地滑行到水平长直木板上。重力加速度为g，请完成下列填空：
（1）实验时应使滑块从同一位置由_____状态滑下，研究滑块在长直木板上运动的距离。
（2）由实验现象发现：长直木板越光滑，滑块在长直木板上运动得越远。由此可得出的实验推论是当长直木板完全光滑时，滑块将在长直木板上做____运动。
（3）图乙是每隔△t时间曝光一次得到滑块在某长直木板上运动过程中的照片，测得滑块之间的距离分别是s1、s2、s3、s4，由此可估算出滑块与该长直木板间的动摩擦因数μ=__（需要用s1、s2、s3、s4字符表示）。
【答案】（1）静止 （2）匀速直线 （3）
牛顿第二定律可知：a==μg，所以水平面的动摩擦因数：μ=。
17．如图（a）由小车、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板构成伽利略理想斜面实验装置。实验时，在水平长直木板旁边放上刻度尺，小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与器材，完成能体现如图（b）“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论（设重力加速度为g）
（1）请指出，实验时必须控制的实验条件_____________________________________。
（2）请表述，由实验现象可以得出的实验推论：__________________。
（3）图（C）是每隔Δt时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片，测得小车之间的距离分别是s1、s2、s3、s4，由此可估算出小车与水平面的动摩擦因数=___________________ （需要用s1、s2、s3、s4、g、Δt字符表示）。
【答案】（1）小车的垂直高度 （2）水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向无穷远 （3）
根据牛顿第二定律可知：a=μmg/m=μg，所以水平面的动摩擦因数：。
【点睛】（1）根据伽利略“理想实验”的内容、方法、原理分析实验的条件；
（2）根据实验的现象，以及斜面实验的原理分析得出实验的推论；
（3）根据匀变速直线运动的推论和牛顿第二定律分别求出加速度，然后得出动摩擦因数的表达式。