8.1牛顿第一定律 同步练习
完成时间:30分钟
一.选择题(共12小题)
1.下列情境中,物体的运动状态不发生改变的是( )
A.正在弯道上速滑的运动员
B.水平桌面上静止的物理书
C.空中减速下落的降落伞
D.正在进站的火车
2.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B.小汽车前排乘客需要系安全带是为了防止由于惯性造成的伤害
C.跳远运动员起跳前用力蹬地是为了增大惯性提高成绩
D.宇航员到太空后惯性减小
3.关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
4.小冬用绳子拴着一石块,使石块绕手做圆周运动,如果石块受到的力突然全部消失,石块将( )
A.立即停止运动
B.做匀速直线运动
C.继续做圆周运动
D.速度越来越慢直到停止运动
5.研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在( )
A.小明前排乘客身上 B.小明的身上
C.小明后排乘客身上 D.无法判断
6.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板的木块上,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.若木块受到三个力的作用,则小车一定在做减速运动
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
7.2016欧洲杯足球赛6月10 日在法国开幕。下列足球比赛的场景,属于惯性现象的是( )
A.足球在草地上越滚越慢
B.守门员一脚踢出放在地面上的足球
C.踢出去的足球在空中继续向前飞行
D.运动员用头将迎面飞来的足球顶回去
8.根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车:①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实②③,推论①④⑤ B.事实①④⑤,推论②③
C.事实①③⑤,推论②④ D.事实①③②,推论⑤④
9.下列利用惯性或防止惯性带来危害的实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.运动员跳远时,要奋力助跑
B.弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行
C.驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车
D.飞机飞行中空投物品时,要在到达空投目标上方前投下
10.下列关于力和运动的说法,正确的是( )
A.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
B.行驶的汽车急刹车时,乘客会出现向后倾的现象
C.用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
D.踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球没有受到力的作用
11.2018年6月14日,第21届世界杯足球赛在莫斯科卢日尼基体育场开幕。下列与足球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.踢出去的球在空中继续运动,是因为球受到惯性作用
C.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
D.守门员使球停下来的过程,是力改变了球的运动状态
12.2018年,平昌冬奥会闭幕式的“北京8分钟”惊艳了全世界,在美轮美奂的光影中冰上少年与智能机器人随音乐共舞,20多台机器人动作整齐划一,精准优美,和炫舞少年相得益彰、关于正在表演的机器人和冰上少年,下列说法正确的是( )
A.机器人在弯道滑行时,运动状态不发生改变
B.机器人在冰面上运动时,不受力的作用
C.相对于看台上的观众,滑行中的机器人是运动的
D.相对于自已的溜冰鞋,滑行中的少年是运动的
二.填空题(共8小题)
13.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是 。
14.如图所示,小球沿弧形轨道从A点运动到B点时,所受外力全部消失,小球将沿轨迹 (选填“a”、“b”、“c”、“d”)运动,理由是 。
15.2018年11月12日,短道速滑世界杯盐湖城站男子500米决赛中,武大靖以39秒505的成绩夺冠,而且这是他一年中第三次打破世界纪录!如图是他比赛时通过弯道时的场景,过弯道时他的运动状态 (选填“改变”或“不变”);冰刀在冰面上划出一道凹痕,说明力可以改变物体的 。
16.2018年俄罗斯世界杯足球赛正激烈上演。在比赛中,运动员起脚射门,足球离脚后仍然能继续飞向球门,是因为 ;球落地后,慢慢停下,是由于受到 的作用。
17.用力击出一颗棋子时,上面的棋子没有飞出,是由于它具有 上面的棋子落于正下面的棋子上,是因为它受到了 力的作用。
18.如图所示,当铁锤松动时,握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头会紧紧地套在木柄上,这是因为锤柄撞击地面,锤柄由 变为 ,锤头由于 仍要继续向下运动。
19.如图所示,一个小球在来回摆动,小球在到达最低点A点时速度达到最大,若此时小球受到的一切外力消失,小球将 ,到达最高点B点时小球的瞬时速度为零,若此时小球受到的一切外力消失,小球将 。
20.用手拍打衣服,衣服由于受到手的作用力由静止变为 ,而衣服上的灰尘惯性要保持原来的 状态,灰尘和衣服就会分离,由于 的作用就会落下。
三.实验探究题(共3小题)
21.如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。
(1)实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下,目的是为了使小车在三种不同表面上运动的初始速度 。
(2)在相同的实验条件下,小车在 表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这是因为 力改变了它的运动状态。
(3)牛顿第一定律是建立在
A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上。
22.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图所示。以下为他的设想步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。
(1)把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是 (选填序号)。
(2)在上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是 (选填序号),属于理想化推论的是 (选填序号)。
23.某同学在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,所用的实验器材有:小车、斜面、长木板、棉布、毛巾。在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车在水平面上运动的距离(如图甲、乙、丙所示)。
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是 。
(2)三次实验中小车在 表面上速度减小得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最 。
(3)三次实验中小车在毛巾、棉布和木板表面上克服摩擦力做功分别是W1、W2和W3,它们的大小关系是 。
(4)实验后,进一步推理得到结论:若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 运动。
8.1牛顿第一定律 同步练习
完成时间:30分钟
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.下列情境中,物体的运动状态不发生改变的是( )
A.正在弯道上速滑的运动员
B.水平桌面上静止的物理书
C.空中减速下落的降落伞
D.正在进站的火车
【解答】解:A、正在弯道上速滑的运动员,其方向在发生改变,所以它的运动状态在改变,不合题意;
B、水平桌面上静止的物理书,处于静止状态,所以它的运动状态不改变,符合题意;
C、空中减速下落的降落伞,速度在减小,所以它的运动状态在改变,不合题意;
D、正在进站的火车,速度在减小,所以它的运动状态在改变,不合题意。
故选:B。
2.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B.小汽车前排乘客需要系安全带是为了防止由于惯性造成的伤害
C.跳远运动员起跳前用力蹬地是为了增大惯性提高成绩
D.宇航员到太空后惯性减小
【解答】解:A、一切物体在任何情况下都有惯性,运动的物体有惯性,静止的物体也有惯性。故A错误;
B、小汽车前排乘客需要系安全带是为了防止紧急刹车时会向前冲,即为了防止惯性带来的危害。故B正确;
C、运动员起跑时用力蹬地只是让人能向上跳起,利用了物体间力的作用是相互的,不是应用了惯性;故C错误;
D、宇航员到太空后质量不变,所以惯性大小不变。故D错误。
故选:B。
3.关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
【解答】解:
A、牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的,不能用实验直接验证,但它不是凭空想象出来的,是经受了实践的检验的,故A错误;
B、物体不受力或受平衡力作用时做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C、一切物体在没有受到外力作用的时候时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故C错误;
D、如果物体不受外力作用时,原来运动的物体将保持原有的速度做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
4.小冬用绳子拴着一石块,使石块绕手做圆周运动,如果石块受到的力突然全部消失,石块将( )
A.立即停止运动
B.做匀速直线运动
C.继续做圆周运动
D.速度越来越慢直到停止运动
【解答】解:根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,总将保持静止状态或匀速直线运动状态。如果石块受到的力突然全部消失,由于石块初始状态是运动的,所以石块将保持绳子断开的那一瞬间的速度永远匀速运动下去。故A、C、D错误。
故选:B。
5.研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在( )
A.小明前排乘客身上 B.小明的身上
C.小明后排乘客身上 D.无法判断
【解答】解:动车匀速直线运动时,如果餐巾纸掉落,由于惯性餐巾纸仍然保持与动车相同的运动速度和运动方向向前运动,由于餐巾纸处于小明正上方行李架的书包里,所以会刚好落在小明的身上。
故选:B。
6.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板的木块上,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.若木块受到三个力的作用,则小车一定在做减速运动
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
【解答】解:
由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。
A、若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;
B、若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;
C、木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块只受重力和支持力,若木块受到三个力的作用,则说明其运动状态发生了改变,因此,小车可能加速,也可能减速,故C错误;
D、若小车运动状态虽然改变(即做变速运动),但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,小车却并不是做匀速运动,故D错误。
故选:B。
7.2016欧洲杯足球赛6月10 日在法国开幕。下列足球比赛的场景,属于惯性现象的是( )
A.足球在草地上越滚越慢
B.守门员一脚踢出放在地面上的足球
C.踢出去的足球在空中继续向前飞行
D.运动员用头将迎面飞来的足球顶回去
【解答】解:A、足球在草地上越滚越慢是因为受到阻力作用,力是改变物体运动状态的原因,不属于惯性现象,故A不符合题意;
B、守门员一脚踢出放在地面上的足球,足球由静止变为运动,是力是改变了物体的运动状态,不属于惯性现象,故B不符合题意;
C、足球被踢出去仍继续向前运动,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态。属于惯性现象,故C符合题意;
D、运动员用头将迎面飞来的足球顶回去,说明力改变了物体的运动方向,不属于惯性现象,故D不符合题意;
故选:C。
8.根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车:①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实②③,推论①④⑤ B.事实①④⑤,推论②③
C.事实①③⑤,推论②④ D.事实①③②,推论⑤④
【解答】解:由题目给出的五个步骤可以看出,该实验的思路是令小车从斜面的同一高度下滑(控制小车到达平面时的初速度相同),然后逐步减小平面的粗糙程度,观察小车滑行的距离,进而推测出平面较光滑和绝对光滑时,小车的滑行情况,最后总结得出结论;
根据这个思路,可以判断出:该实验的排序为:①④⑤③②;
其中,可以通过实验观察到的是①④⑤,由推论得出的结论是②③。
故选:B。
9.下列利用惯性或防止惯性带来危害的实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.运动员跳远时,要奋力助跑
B.弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行
C.驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车
D.飞机飞行中空投物品时,要在到达空投目标上方前投下
【解答】解:A、运动员跳远时,要奋力助跑,是利用人的惯性,不符合题意;
B、弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行是利用箭的惯性,不符合题意;
C、驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车,避免紧急刹车时人由于惯性人继续向前运动,而发生交通事故,符合题意;
D、飞机空投物品是利用物品具有惯性保持继续向前运动的状态,从而顺利到达目的地,是利用惯性,不符合题意。
故选:C。
10.下列关于力和运动的说法,正确的是( )
A.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
B.行驶的汽车急刹车时,乘客会出现向后倾的现象
C.用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
D.踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球没有受到力的作用
【解答】解:
A、力是改变物体运动状态的原因,一个物体运动状态发生改变,一定受到力的作用,并且受到非平衡力作用,故A说法正确。
B、乘客和汽车原来都是运动的,汽车急刹车,乘客由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以乘客要向前方倾倒,故B说法错误。
C、用力推桌子,桌子静止不动(处于平衡状态),水平方向上桌子受到的推力和摩擦力平衡,则二力的大小相等,故C说法错误。
D、踢出去的足球能在空中飞行,是由于足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故D说法错误。
故选:A。
11.2018年6月14日,第21届世界杯足球赛在莫斯科卢日尼基体育场开幕。下列与足球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.踢出去的球在空中继续运动,是因为球受到惯性作用
C.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
D.守门员使球停下来的过程,是力改变了球的运动状态
【解答】解:
A、因为力的作用是相互的,所以踢球时,脚对球施加力的同时球对脚也施加了力,故A错误;
B、踢出去的球在空中继续运动,是因为球具有惯性;惯性不是力,不能说“受惯性作用”,故B错误;
C、力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,所以,脚对球施加的力大小相同时,其作用效果不一定相同,故C错误;
D、守门员使球停下来的过程中,守门员对球有力的作用,球的运动状态发生改变,说明力改变了球的运动状态,故D正确。
故选:D。
12.2018年,平昌冬奥会闭幕式的“北京8分钟”惊艳了全世界,在美轮美奂的光影中冰上少年与智能机器人随音乐共舞,20多台机器人动作整齐划一,精准优美,和炫舞少年相得益彰、关于正在表演的机器人和冰上少年,下列说法正确的是( )
A.机器人在弯道滑行时,运动状态不发生改变
B.机器人在冰面上运动时,不受力的作用
C.相对于看台上的观众,滑行中的机器人是运动的
D.相对于自已的溜冰鞋,滑行中的少年是运动的
【解答】解:A、机器人在弯道滑行时,运动方向发生改变,所以运动状态改变,故A错误;
B、机器人在冰面上运动时,运动速度和方向改变,运动状态会改变,受非平衡力的作用,故B错误;
C、相对于看台上的观众,滑行中的机器人与看台上的观众位置发生变化,滑行中的机器人是运动的,故C正确;
D、相对于自已的溜冰鞋,滑行中的少年的位置没有变化,是静止的,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共8小题)
13.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 不会 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是 AB都具有惯性,保持原来运动状态不变 。
【解答】解:小车停止前,AB物块和小车一起作匀速直线运动,并且两物体和小车具有共同的速度,
当小车突然停止时,由于物体在光滑接触面上,因此两物体由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个物体间的距离不变,一定不会相碰。
故答案为:不会;AB都具有惯性,保持原来运动状态不变。
14.如图所示,小球沿弧形轨道从A点运动到B点时,所受外力全部消失,小球将沿轨迹 c (选填“a”、“b”、“c”、“d”)运动,理由是 原来运动的物体所受外力消失,将沿原来的运动方向做匀速直线运动 。
【解答】解:由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;
让小球从A点静止释放,运动到B点时,此时运动方向为水平向右,若一切外力全部消失,则小球的运动状态不会改变,故小球将沿着图中c轨迹做匀速直线运动。
故答案为:c;原来运动的物体所受外力消失,将沿原来的运动方向做匀速直线运动。
15.2018年11月12日,短道速滑世界杯盐湖城站男子500米决赛中,武大靖以39秒505的成绩夺冠,而且这是他一年中第三次打破世界纪录!如图是他比赛时通过弯道时的场景,过弯道时他的运动状态 改变 (选填“改变”或“不变”);冰刀在冰面上划出一道凹痕,说明力可以改变物体的 形状 。
【解答】解:(1)武大靖通过弯道时,运动的方向时刻改变,则他的运动状态改变;
(2)冰刀在冰面上划出一道凹痕,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:改变;形状。
16.2018年俄罗斯世界杯足球赛正激烈上演。在比赛中,运动员起脚射门,足球离脚后仍然能继续飞向球门,是因为 足球有惯性 ;球落地后,慢慢停下,是由于受到 摩擦力 的作用。
【解答】解:运动员起脚射门,足球离脚后,由于惯性会继续保持原来的运动状态,所以还能继续飞向球门。
力可以改变物体的运动状态,球落地后,由于受到摩擦力的作用,慢慢停下。
故答案为:足球有惯性;摩擦力。
17.用力击出一颗棋子时,上面的棋子没有飞出,是由于它具有 惯性 上面的棋子落于正下面的棋子上,是因为它受到了 重 力的作用。
【解答】解:击打棋子前,棋子是静止的,用力击打一摞静止着的棋子中间的一个,该棋子飞出,上面的棋子由于惯性还要保持原来的静止状态,在重力作用下又落回原位置。
故答案为:惯性;重。
18.如图所示,当铁锤松动时,握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头会紧紧地套在木柄上,这是因为锤柄撞击地面,锤柄由 运动 变为 静止 ,锤头由于 惯性 仍要继续向下运动。
【解答】解:握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,原来锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄碰到板凳后运动停止,而锤头由于惯性会仍然保持运动状态,故此时锤头能紧紧的套在锤柄上。
故答案为:运动;静止;惯性。
19.如图所示,一个小球在来回摆动,小球在到达最低点A点时速度达到最大,若此时小球受到的一切外力消失,小球将 保持匀速直线运动状态 ,到达最高点B点时小球的瞬时速度为零,若此时小球受到的一切外力消失,小球将 静止 。
【解答】解:小球到达最低点时,速度达到最大值,若撤去一切外力,由于惯性,将保持匀速直线运动状态;当小球到达最高点时,处于静止状态,若此时一切外力消失,据牛顿第一运动定律知,小球将保持静止状态。
故选:保持匀速直线运动状态;静止。
20.用手拍打衣服,衣服由于受到手的作用力由静止变为 运动 ,而衣服上的灰尘惯性要保持原来的 静止 状态,灰尘和衣服就会分离,由于 重力 的作用就会落下。
【解答】解:衣服和灰尘原来都静止,用手拍打衣服,衣服由静止变为运动,灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,所以脱离衣服,在重力作用下会下落。
故答案为:运动;静止;重力。
三.实验探究题(共2小题)
21.如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。
(1)实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下,目的是为了使小车在三种不同表面上运动的初始速度 相同 。
(2)在相同的实验条件下,小车在 木板 表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这是因为 摩擦 力改变了它的运动状态。
(3)牛顿第一定律是建立在 D
A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上。
【解答】解:(1)根据控制变量法,为保证摩擦力对小车运动距离的影响,小车应从斜面同一高度上由静止滑下,使其到达斜面的初始速度相等。
(2)小车速度减小的原因是受到摩擦力的作用,木板的摩擦力最小,小车速度改变的最慢,滑行距离最远。
(3)在上述实验的基础上,推理得到:若水平面光滑,没有摩擦力,物体将沿平面永远运动下去;牛顿就是在上述实验的基础上经过科学推理得到了牛顿第一定律,故D正确。
故答案为:(1)相同; (2)木板; 摩擦;(3)D。
22.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图所示。以下为他的设想步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。
(1)把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是 ②③①④ (选填序号)。
(2)在上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是 ② (选填序号),属于理想化推论的是 ③①④ (选填序号)。
【解答】解:整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论,所以合理的实验顺序为②③①④。
伽利略理想实验中,实验步骤②可靠的实验事实基础。
由于现实生活中,小球在斜面上滚动时不可能不受摩擦力的作用,所以实验步骤③①④都是对实验现象的合理推理。
故答案为:②③①④; ②;③①④;
23.某同学在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,所用的实验器材有:小车、斜面、长木板、棉布、毛巾。在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车在水平面上运动的距离(如图甲、乙、丙所示)。
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是 小车滑到水平面的初速度相同 。
(2)三次实验中小车在 木板 表面上速度减小得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最 小 。
(3)三次实验中小车在毛巾、棉布和木板表面上克服摩擦力做功分别是W1、W2和W3,它们的大小关系是 W1=W2=W3 。
(4)实验后,进一步推理得到结论:若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 匀速直线 运动。
【解答】解:(1)三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:小车滑到水平面的初速度相同;
(2)由实验现象可知,小车在毛巾表面运动的距离最近,在丙木板表面运动的距离最远,据此可得出三次实验中小车在木板表面上速度减小得最慢,是因为小车在该表面受到的阻力最小;
(3)在上述三次实验中,小车的动能都用来克服摩擦力做功了,由于小车质量和速度相同,所以三次实验的初动能相同,克服做的功也相同,W1=W2=W3;
(4)实验后,由实验知,受到的阻力越小,小车速度减小的越慢,进一步推理得到结论:若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则速度不会改变,则小车会在水平面上做匀速直线运动。
故答案为:(1)小车滑到水平面的初速度相同;(2)木板;小;(3)W1=W2=W3;匀速直线运动。
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