一、选择题
第八章 运动和力
第 1 节 牛顿第一定律
测试时间:20 分钟
1.下列事例中,需要防止惯性带来危害的是( )
答案 B 突然刹车人会前倾,需要防止惯性带来危害,故 B 选项符合题意。A、C、D 三个选项均是利用惯性,故均不符合题意。
下列关于惯性的说法正确的是( ) A.静止在草坪上的足球没有惯性
高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性,更加灵活
百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用
答案 C 一切物体在任何情况下都有惯性,因此静止在草坪上的足球有惯性,故 A 选项说法错误;物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故 B 错误;惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,因此歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性,更加灵活,故 C 正确;百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于运动员具有惯性,还要保持原来的运动状态,而不是受到惯性作用,故 D 错误。
如图所示,《冰河世纪》中的松鼠从高空下落的过程中,其惯性( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大C.变大 D.不变
答案 D 松鼠下落过程中,质量不变,速度变快,因为惯性的大小与物体的质量有关,与速度无关,故惯性不变。
小明梦见他和小华被困在一个结冰池塘中的情形,他们坐的小船停在光滑的冰面上,由于没有摩擦,他们无法推动小船。后来他们想出一个奇妙的方法——把行李向后扔出去,如图所示,小船居然动起来了。关于这一现象,下列描述正确的是
( )
A.人扔行李的力推动了小船向前运动B.这一现象说明力的作用是相互的 C.行李被扔出后将沿竖直方向落下
D.行李被扔出后,船将做加速直线运动
答案 B 人扔行李的力是向后的,小船的运动方向向前,所以不是人扔行李的力推动小船向前运动,故 A 选项错误;人 用力向后扔行李的同时,行李也对船施加一个向前的力,使船向前运动,这是因为物体间力的作用是相互的,故 B 选项正确; 行李被扔出后由于惯性将做平抛运动,不会沿竖直方向下落,故 C 选项错误;由于没有摩擦,小船在冰面上运动过程中,速度和方向不变,会做匀速直线运动,故 D 选项错误。
静止在水平地面上的密闭装置内部如图甲所示,装置内部固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球,忽略杆和球间的摩擦。由于装置开始沿某一水平方向做直线运动,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置是向哪个方向运动( )
A.东 B.南 C.西 D.北
答案 B 忽略杆和球间的摩擦,装置开始沿某一水平方向做直线运动时,小球由于惯性仍然要保持原来的静止状态,所以小球会向装置运动的相反方向运动;从图乙的俯视图可知,小球由于具有惯性而向北运动,则说明装置是向南运动的, 故 B 选项正确。
二、填空题
如图所示,某次演习任务中,一架水平飞行的飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸。则飞行员应在飞机到达目标投弹(填“前”、“后”或“正上方”),才能击中目标,这可以用 知识解释。投弹后飞机的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案 前 惯性 变小
解析 炸弹被扔出后,由于惯性要保持原来和飞机相同的水平速度,还将会继续向前飞行,故需要在到达目标前投弹。投弹后飞机的质量减小,由于惯性的大小与物体质量有关,故飞机的惯性变小。
小花用竹竿打枣时发现:竹竿碰到的枣子会离开树枝后落下,同在被敲打的树枝上的枣子(竹竿没碰到)也会离开树枝后落下。前者是因为 使枣子脱离树枝,后者是枣子具有 而脱离树枝。
答案 力 惯性
解析 竹竿碰到的枣子会离开树枝后落下,是因为枣子受到力的作用,是人的作用力改变了枣子的运动状态;枣子和树枝原来都处于静止状态,人敲打树枝时,树枝由于受到力的作用,由静止变为运动,运动状态发生了改变,而枣子由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以同在被敲打的树枝上的枣子(竹竿没碰到)也会离开树枝后落下。
如图所示,小华同学将小车放在水平的桌面上,在小车上竖直放置一木块。
突然向右拉动小车时,观察到的现象是 。
木块和小车一起向右做匀速运动,小车突然停下时,观察到的现象是 。
若小车的上表面光滑,则当向右做匀速运动的小车突然停下来时,观察到的合理的现象是 。(假设小车足够长)
以上观察到的实验现象是由 引起的。
答案 (1)木块倒向左方 (2)木块会向右倾斜 (3)木块保持匀速运动时的速度运动 (4)惯性
解析 (1)当突然拉动小车时,由于摩擦,木块底部将随小车运动,而木块上部由于惯性要保持静止,所以木块倒向左方。(2)木块和小车一起向右做匀速运动,小车突然停下时,木块由于惯性还要保持原来速度向右运动,所以木块会向右倾斜。(3)若小车的上表面光滑,则当向右做匀速运动的小车突然停下来时,木块和小车之间没有了摩擦,由于惯性,木块将保持匀速运动时的速度运动。(4)以上观察及猜想的现象都是由惯性引起的。
三、实验探究题
小明利用如图的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
以上操作中错误的一次是 (选填“a”“b”或“c”)。
对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越 。
纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上运动的小车,如果受到的阻力为零,它将做 运动。9.答案 (1)b (2)远 (3)匀速直线
解析 (1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;b 步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保证在水平面上运动时初速度相同了。
木板的表面比毛巾的表面光滑,小车在木板表面受到的阻力小,运动的距离远。
由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢。由此可以推知:如果小车不受阻力,它的速度将不变,小车将做匀速直线运动。
理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律,如牛顿第一定 律的得出。与此类似,人们为研究质量不同的物体在真空中的下落快慢,做过下面的理想实验:将形状和体积都相同的金、铅、木三个实心小球,分别放入三种密度不同的介质中(????介质1>????介质2>????介质3),在同一高度,由静止同时释放,观察比较三
个小球下落的情况,如图所示。由实验可知:
(1)在同种介质中,下落速度最快的是 球(选填“金”、“铅”或“木”); (2)介质密度越小,三个小球下落时的速度相差 ;
(3)进一步推理可得,当三个小球在真空中下落时, 。10.答案 (1)金 (2)越小 (3)下落速度相等
解析 本题考查了“利用惯性知识解决实际问题”的物理观念素养。(1)由图可知,小球在下落过程中,金球运动得最快, 速度最大;(2)由图可知,三个小球在介质 3 中比在介质 1、2 中相同时间内下落的距离相差小,由于????介质1>????介质2>????介质3, 故介质密度越小,三个小球下落时的速度相差越小;(3)介质的密度越小,速度相差越小,故进一步推理可得,当三个小球在真空中下落时,下落速度相等。
如图所示,是小明推着购物车在超市购物,发现用力推车,车运动,不用力推车,车不动;向前用力推车,车向前运动,向后拉车,车向后运动。于是他得出结论,力是使车运动的原因,且车运动的方向始终和对车施加的力的方向一致。请在确
保安全的前提下,利用超市购物车设计实验,说明小明的结论是错误的。要求:写出操作步骤、实验现象并简要加以说明。
答案 操作步骤:①在超市的水平地面上,用力向前推车,车向前运动;②撤掉推力,手离开车,没有推力,车由于惯性还继续向前运动;③为了使向前运动的车尽快停下来,对车施加一个向后的力(与车运动方向相反),车向前减速运动。
实验现象与说明:由①②可知,没有推力时,车由于惯性仍会向前运动,故小明的“力是使车运动的原因”的结论是错误的;由③的现象可以看出,车运动的方向和对车施加的力的方向不一致,故小明的“车运动的方向始终和对车施加的力的方向一致”的结论是错误的。
四、简答题
随着人们生活水平的不断提高,汽车已成为寻常百姓家里的代步工具。军军的爸爸经常会用汽车接送他上学。一天走到学校附近的十字路口,突然有人横穿马路,军军的爸爸紧急刹车,此时车上的军军突然向前扑去,事后军军给爸爸
说:“这是受到惯性的作用。”你认为军军的说法对吗?请用物理知识解释这一现象。(3 分) 12.答案 见解析
解析 惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质,不是一种作用,故军军的说法是错误的。军军的爸爸紧急刹车时,汽车很快停止了前进,军军的下半身随车停止了运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以军军会向前扑。
在向西直线行驶的列车里,小明帮小芳连续拍了两张照片,如图所示,请你判断拍照的过程中,列车是加速还是减速,并说出理由。
13.答案 由图可知:列车是向西行驶的,杯子中的水原来随车一起向西运动,当车突然减速时,杯内的水由于惯性,保持原来运动状态,会向西溢出,所以列车是减速的。
提示 从惯性的角度分析。
第八章 运动和力
第 1 节 牛顿第一定律
基础闯关全练拓展训练
1.(2019 福建福州福清期中)下列科学家中,对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是( )
A.阿基米德 B.伽利略
C.帕斯卡 D.托里拆利
答案 B 伽利略的实验为牛顿第一定律的得出奠定了基础。2.(2019 安徽模拟)关于惯性,下列说法正确的是( )
当行驶的汽车停下时,惯性就消失了
汽油机的飞轮做得很重,是为了增大它的惯性C.速度越大的物体具有的惯性越大
D.人踩到香蕉皮上易滑倒是因为人受到惯性的作用
答案 B 惯性是物体的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,所以当行驶的汽车停下时,惯性不会消失,故 A 选项错误;惯性大小只跟物体的质量大小有关,所以汽油机的飞轮做得很重,是为了增大它的惯性,故 B 选项正确、C 选项错误; 人踩到香蕉皮上易滑倒是因为人具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故 D 选项错误。
3.(2018 江苏泰州泰兴黄桥东区期中)如图情境中,最下面的棋子被尺快速打出。下列说法正确的是( )
A.上面的棋子将落在正下方,是由于具有惯性且受到重力的作用B.下面的棋子被打出去,说明力是物体运动的原因
C.上面的棋子将落在正下方,是由于受到惯性的作用D.下面的棋子被打出后,仍受到尺的作用
答案 A 上面的棋子将落在正下方,是由于具有惯性且受到重力的作用。惯性是物体固有的属性,不能说受到惯性的作用,故A 正确、C 错误。下面的棋子被打出去,说明力是改变物体运动状态的原因,不是物体运动的原因,故 B 错误;下面的棋子被打出后,由于惯性向前运动,不再受到尺的作用,故D 错误。
4.下列现象中,没有利用惯性的是( ) A.跳远运动员助跑一段距离才起跳
苹果熟了,从树上落向地面
掷出去的铅球在空中继续向前飞行D.上岸后的鸭子,振动翅膀,将水抖掉
答案 B 苹果熟了,由于重力作用而下落,故B 选项没有利用惯性,符合题意。5.(2018 安徽模拟)行驶的汽车急刹车时,司机身体会前倾,是由于他具有 。答案 惯性
解析 司机原来与汽车一起运动,汽车急刹车时,汽车由于受到阻力停止运动,而司机由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,故身体会向前倾。
6.如图所示,用斜面、木板、棉布、毛巾、小车做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。
为了使小车到达水平面的速度 ,应让小车从斜面的 自由下滑。
通过实验观察到:小车受到的阻力越小,运动的路程越 ;由此可以推测,如果小车在绝对光滑的水平面上运动, 小车将做 运动。
答案 (1)相同 同一位置(或同一高度) (2)大 匀速直线
解析 (1)实验中,为了使小车到达水平面的速度相同,应让小车从斜面的同一高度自由下滑;(2)通过实验观察到:小车受到的阻力越小,运动的路程越大;由此可以推测,如果小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受阻力作用,小车将做匀速直线运动。
能力提升全练拓展训练
1.(2019 江西南昌模拟)关于惯性下列说法正确的是( )
A.物体在静止时不容易被推动,所以物体在静止时比运动时惯性大B.物体高速运动时不容易停下来,所以物体速度大,惯性大
汽车突然刹车时,乘客向前摔倒,是因为乘客上半身有惯性,下半身没有惯性
惯性是物体本身的一种属性,物体受力或不受力,运动状态改变或不改变都有惯性
答案 D 惯性是物体本身的一种属性,任何物体在任何情况下都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素均无关,故 A、B 选项错误,D 选项正确。汽车突然刹车时,乘客向前摔倒,是因为乘客下半身停止运动,而乘客上半身由于惯性要保持原来的运动状态,所以乘客向前摔倒,而不是下半身没有惯性,故C 选项错误。
2.(2018 河北唐山丰南模拟)悬挂在密闭车厢内的小球突然向右摆动,如图所示,则汽车运动状态变化的情况是( )
A.一定向左加速 B.一定向右加速C.可能向左减速 D.可能向右减速
答案 D 由题图现象,根据惯性知识可知,有两种可能性,即汽车可能向左加速或向右减速,故只有选项D 符合题意。
3.如图所示的装置为某同学设计的惯性实验仪,a 为上表面光滑的阶梯形木块,b、c 为下表面光滑的象棋子,d 为橡皮筋。用力把a 水平向左拉出一小段距离后松手,从松手到木块a 被右侧的挡板挡住,b、c 的运动情况是( )
松手后,b、c 都随 a 向右运动,当 a 被挡住时,b、c 也停止运动
松手后,b、c 都随 a 向右运动,当 a 被挡住时,b、c 向右飞出
松手后,b 会下落,c 立即脱离 a,向右飞出
松手后,b 会下落,当 a 被挡住时,c 向右飞出
答案 D 用力把 a 水平向左拉出一小段距离后松手,木块 a 在橡皮筋的作用下向右运动,而 b 由于惯性仍保持原来的静止状态,所以会在重力的作用下下落;而c 由于受到阶梯的阻挡,会随 a 一起向右运动,当木块 a 被右侧的挡板挡住时,c 由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会脱离a,向右飞出。综上所述可知,D 选项正确。
4.如图所示,小车运动时木块向右倾倒,则小车运动情况是( )
A.一定向左加速 B.一定向右加速C.可能向左减速 D.可能向右减速
答案 D 木块随小车一起运动,当小车突然减速或加速时,木块下端随车减速或加速,木块上端由于惯性要保持原来的运动状态;由题图可知,此时,木块向右倾倒,说明木块上端相对于下端向右运动了,即木块下端随小车相对于木块上端向左运动了,推知小车可能向左加速或向右减速,故 D 选项正确。
5.(2018 河北唐山南丰南期中)运输液体的槽车,液体上面有气泡,如图,当车向右开动时,气泡将向 运动,其原因是液体具有 。
答案 右 惯性
解析 当汽车向右开动时,液体由于惯性仍保持原来的静止状态,因此会向左挤,从而将气泡向右挤压,使气泡向右运动。6.(2019 吉林长春二道二模)体育中考要来了,小明积极备考,参加跑步训练,有一次在水平地面上跑步,脚绊到石头向前栽倒, 这是为什么呢?
答案 见解析
解析 人原来是运动的,脚碰到石头时,脚受到了力被迫停止运动,而身体的上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以人会向前栽倒。
三年模拟全练拓展训练
1.(2018 天津五区联考,5,★☆☆)牛顿第一定律是建立在( )
直接实验的基础上
日常生活经验的基础上C.科学家的推理上
D.大量实验、事实和科学推理相结合的基础上
答案 D 由于绝对光滑的水平面是不存在的,绝对不受力的情况也是一种理想情况,因此牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的。
2.(2019 山东德州乐陵开学考试,14,★★☆)如图所示,在一起交通事故中,车头受到所载水泥管的冲击,严重挤压变形,这起事故发生在汽车突然 (加速/减速)时,水泥管由于惯性保持原来运动状态所致,水泥管的惯性如此之大是因为它的 (质量/速度)大。
答案 减速 质量
解析 水泥管原来与汽车一起运动,当汽车突然减速时,水泥管由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,以原来的速度向前运动,所以车头受到所载水泥管的冲击,严重挤压变形;水泥管的惯性如此之大是因为它的质量大。
3.)把一个生鸡蛋和一个熟鸡蛋用力在桌面上转动一下,生鸡蛋里面的蛋黄和蛋清是液体,转动时, 蛋壳虽然转动起来了,但是里面的液体却由于具有惯性要保持原来的 (选填“静止”或“运动”)状态,阻碍蛋壳的转动。而熟鸡蛋里外是一体的,不会出现上述情况。因此,更容易转动的是 (选填“生鸡蛋”或“熟鸡
蛋”)。
答案 静止 熟鸡蛋
解析 生鸡蛋里面的蛋黄和蛋清是液体,转动之前处于静止状态,转动时,蛋壳虽然转动起来了,但是里面的液体却由于具有惯性要保持原来的静止状态,阻碍蛋壳的转动;熟鸡蛋里外是一体的,里面的固体不会阻碍蛋壳转动,所以更容易转动的是熟鸡蛋。
4.(2019 吉林白山二模,20,★★☆)跳远运动员在跳远时都是先跑一段距离才起跳,这是为什么?请用相关知识解释这一现象。
答案 见解析
解析 起跳前,运动员向前跑动,用力蹬地起跳后,身体由于具有惯性,继续保持向前运动的状态,运动员会跳得更远。5.(2019 辽宁大连中山一模,26,★★☆)在马戏团表演中,坐在奔跑的马背上的演员突然从飞奔的马背上向上跳起来,正当你担心他会掉在马屁股后面时,演员却稳健地落到马背上。这是什么原因呢?(3 分)
答案 演员坐在马背上,他同马一起以同样的速度向前运动。当他从马背上跳起时,由于惯性,他将仍保持原来的水平速度向前运动。在他跳起腾空的这段时间内,演员和马向前运动的距离相同,所以演员能够稳稳地落在马背上。
提示 从惯性的角度分析。
6.(2018 上海静安二模节选,16,★★☆)在人类关于“运动和力的关系”探索的历程中,有三位科学家提出过相应的认识,如表所示。
序号 科学家 提出的认识
a 牛顿 力改变了物体的运动
b 伽利略 维持运动不需要力
c 亚里士多德 只有不断用力才能维持物体的运动
①请对三位科学家提出的认识,按历史时间的先后排序。 (填序号)
②伽利略是通过理想实验提出观点。伽利略的设想是:如图所示,小球从第一个斜面 AB 上滑下并能滑上第二个斜面BC 的等高处。
该设想能成立的条件是下列选项中的: 。(选填序号)
a.小球的质量足够大;b.小球的速度足够大;c.斜面绝对光滑;d.斜面的倾角α足够大。答案 ①c、b、a ②c
解析 ①根据对历史上科学家对“运动和力的关系”探索的历程可知,先是亚里士多德提出只有不断用力才能维持物体的运动,后是伽利略通过理想实验提出维持运动不需要力,最后由牛顿总结推理得出牛顿第一定律,并提出是力改变了物体的运动状态。故按历史时间的先后排序为:c、b、a。②伽利略的理想实验中,小球从第一个斜面 AB 上滑下并能滑上第二个斜面 BC 的等高处,该设想能成立的条件是斜面绝对光滑,而与小球的质量、运动速度、斜面的倾角等无关。故c 正确。
五年中考全练拓展训练
1.(2019 山东菏泽中考,3,★☆☆)公共汽车紧急刹车时,乘客从座位上向前冲的原因是( )
乘客没坐稳 B.乘客没抓好扶手 C.乘客具有惯性 D.乘客的座位太光滑
答案 C 汽车突然刹车时,乘客的下半身由于受到车的阻力由运动变为静止,而上半身由于具有惯性继续向前运动,所以乘客向前冲,故 C 选项正确。
2.(2018 湖北武汉中考,6,★★☆)生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( ) A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性 D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
答案 D 泼水时,盆和水是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,故D 选项正确。3.小明乘坐公交汽车时,站在离车门较近的位置而且双手没有扶任何物体,为了避免汽车启动时摔倒,他应将身体( )
保持直立
向汽车运动方向倾斜
向汽车运动的反方向倾斜D.任何站姿都可以
答案 B 汽车启动前,人的身体是静止的,当汽车启动时,人的脚随汽车向前运动,由于惯性,人的身体要保持原有状态, 将会向后倾倒,因此人将身体向汽车运动方向倾斜可避免摔倒。故选B 项。
4.被细绳拴着的小球在水平面上绕 O 点做圆周运动,轨迹图如图中虚线所示,不计阻力,某时刻细绳断,小球速度为 v,过一段时间小球出现在 P 点,速度为 v'(如图)。v v'(选填“>”、“=”、“<”)。作图找出细绳断时小球的位置,用点在轨迹图上表示。
答案 = 如图所示
解析 被细绳拴着的小球在水平面上绕 O 点做圆周运动,由于不计阻力,某时刻细绳断,小球由于具有惯性,将按照原来的速度做匀速直线运动,所以 v=v';过 P 点作速度方向的反向延长线,与圆相切于一点,该点即细绳断时小球的位置(绳断处)。
5.一个质量为 500 g 的货物,随“天舟一号”货运飞船升入太空。与发射前相比较,该货物的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案 不变
解析 质量是物体的一种属性,其大小与物体形状、状态、所处的位置等均无关,则货物随飞船升入太空后质量不变,又由于物体的惯性大小只与物体的质量大小有关,故该货物的惯性不变。
6.今年“五一”旅游高峰期间,在我市某道路发生一起交通事故,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”,虽 B 车驾驶员紧急刹车,仍撞击了 A 车(如图所示)。①请根据物理知识解释“追尾”原因。②“追尾”后,A 车驾驶员受到 (选答:“安全气囊”、“安全带”、“汽车头枕”)保护未严重受伤,做出相应的解释。(4 分)
答案 ①见解析 ②汽车头枕 解释见解析
解析 ①虽B 车驾驶员紧急刹车,但由于 B 车具有惯性,仍然保持原有运动状态,继续向前运动,造成“追尾”事故。②撞击时 A 车加速运动,A 车驾驶员由于具有惯性,仍保持原有运动状态,头部相对于车向后运动,受汽车头枕保护未严重受伤。
