第四章 第1节 牛顿第一定律
2 提升练、课时跟踪
一、选择题
1.下列关于运动和力的关系的说法中正确的是( )
A.力是使物体运动的原因
B.力是维持物体运动的原因
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是保持物体速度不变的原因
解析:选C 根据伽利略的“理想实验”可得出,物体的运动不需要外力来维持,而恰恰是外力的存在改变了物体原来的运动状态,所以力不是使物体运动的原因,不是维持物体运动的原因,也不是保持物体速度不变的原因,而是改变物体运动状态的原因,A、B、D错误,C正确.故选C.
2.牛顿第一定律揭示了( )
A.若物体做匀速直线运动,它一定不受力
B.物体不受力,它一定静止
C.力的作用就是维持物体的运动
D.物体在任何情况下都有惯性
解析:选D 物体做匀速直线运动,则物体不受力或所受合力为零,A错误;物体若不受力,将会保持静止或匀速直线运动状态不变,B错误;牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,即力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,C错误;牛顿第一定律揭示了任何物体都具有惯性,因此又叫惯性定律,D正确.
3.惯性较大的物体必然会导致( )
A.物体运动状态的改变较难
B.物体运动状态的改变较慢
C.物体运动速度的改变量较小
D.物体运动的速度比较大
解析:选A 惯性较大的物体运动状态的改变较难,运动状态改变不一定较慢,速度的改变量也不一定较小,速度也不一定较大.故选A.
4.(多选)由牛顿第一定律可知( )
A.物体的运动是依靠惯性来维持的
B.力停止作用后,物体的运动就不能维持
C.物体做变速运动时,一定有外力作用
D.力是改变物体惯性的原因
解析:选AC 物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性,由于惯性的存在,物体才保持原来的运动状态,A对;力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,B错,C对;惯性是物体的固有属性,力不能改变物体的惯性大小,D错.
5.小刚同学学完牛顿第一定律和惯性概念后,试图用其分析判断生活中的现象,其中正确的是( )
A.向上抛出的物体,之所以向上运动,一定受到了向上的作用力
B.汽车安全带的作用是减小人的惯性
C.沿水平方向飞行的飞机,当目标在飞机的正下方时投下炸弹,才能击中目标
D.地球自西向东自转,某人在地面上竖直向上跳起后,一定会落回原地
解析:选D 向上抛出的物体,之所以向上运动,是因为物体具有惯性,并没有受到向上的作用力,选项A错误;汽车安全带的作用是减小人因惯性产生的危害,并不是减小惯性,选项B错误;沿水平方向飞行的飞机,当目标在飞机的前方时投下炸弹才可能击中目标,选项C错误;尽管地球自西向东自转,但地面上的人竖直向上跳起后,还是会落到原地,这是因为人具有惯性,选项D正确.
6.关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A.战斗机投入战斗时,抛掉副油箱,是为了减小惯性
B.物体只有保持静止状态或匀速直线运动时才具有惯性
C.处于自由下落状态下的物体不具有惯性
D.只有运动的物体才有抵抗运动状态变化的性质
解析:选A 战斗机投入战斗时,抛掉副油箱,可以减小战斗机的质量,从而可以减小惯性,故A正确;惯性是物体的固有属性,惯性和物体的运动状态无关,故B错误;自由下落时物体的质量仍然存在,所以惯性仍然存在,故C错误;惯性是指物体能保持原来的运动状态的性质,故无论静止还是运动的物体,都具有抵抗运动状态变化的性质,故D错误.
7.如图所示,在光滑水平面上有一密闭水箱,A、B、C三条线上的小球的密度分别为ρA>ρ水、ρB=ρ水、ρC<ρ水.开始时,水箱静止,细线竖直,现用力向右突然拉动水箱的瞬间,有( )
A.细线均竖直
B.A线左倾,C线右倾,B线竖直
C.细线均左倾
D.A线右倾,C线左倾,B线竖直
解析:选B 当用力向右突然拉动水箱时,由于ρA>ρ水、ρB=ρ水、ρC<ρ水,A球的惯性大于相同体积的水的惯性,线向左倾斜;B球的惯性与相同体积的水的惯性相同,线不倾斜,仍竖直;而C球的惯性小于相同体积的水的惯性,线向右倾斜,故B正确.
8.在谷物的收割和脱粒过程中,小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起.另外,谷有瘪粒,为了将它们分离,农民常用一种叫做“风谷”的农具分选,如图所示,对它的分选原理描述错误的是( )
A.小石子质量大,飞得最远
B.草屑和瘪谷粒质量小,飞得最近
C.草屑和瘪谷粒的惯性最大,飞得最近
D.空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
解析:选C 小石子、实谷粒、草屑和瘪谷粒,它们飞出时初速度基本相同,由于形状和大小不同,在飞行中受到的空气阻力的影响不同.一般来说,小石子受到的阻力的影响比草屑等杂物受到的阻力的影响要小,所以它们的速度变化快慢不同,草屑和瘪谷粒质量小速度变化快,故落点近;小石子质量大惯性大,速度大小不易改变,速度变化得慢,故落点远.本题选错误的,故选C.
9.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为( )
A.系好安全带可以减小人的惯性
B.系好安全带可以减小车的惯性
C.系好安全带是为了增大人与座椅间的摩擦力
D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
解析:选D 惯性的唯一衡量标准是质量,质量大则惯性大,A、B错;摩擦力由接触面的粗糙程度来定,C错;系好安全带可以防止刹车时因人的惯性而造成的伤害,D对.
10.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面上放一光滑的小球B,劈形物体A从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
C.无规则曲线
D.抛物线
解析:选B 小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零.当劈形物体A由静止释放,A应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,没有水平或其他方向上的速度,而小球又光滑,除竖直方向有力外,其他方向上不受力,因为力是使物体运动状态改变的原因,故小球只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线.
二、非选择题
11.理想实验有时能更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.下面是关于该实验被打乱的步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.
②图为两个对接的斜面,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,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动.
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列__________(填写序号即可).
(2)在上述的设想实验步骤中,有的属于可靠的实验事实,有的则是理想化的推论,请问步骤②属于________.
解析:本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法,即在实验事实的基础上,经过合理的想象,获取结论.针对题目所述的实验步骤,正确的排列顺序是②③①④,步骤②属于可靠的实验事实.
答案:(1)②③①④ (2)可靠的实验事实
12.如图所示,一木块和小车一起做匀速直线运动,当小车遇到一障碍物的瞬间,则:(设小车不反弹)
(1)如果小车上表面粗糙,木块将如何运动?
(2)如果小车上表面光滑,木块将如何运动?
解析:当小车遇到障碍物时,小车将停下.
(1)如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动;木块下部受到一个向左的摩擦力,运动状态发生改变,很快停止,故此时木块将向右倾倒.
(2)如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态.
答案:(1)向右倾倒 (2)向右匀速直线运动
13.如图所示,重球系于DC绳下端,重球下再系一根同样的BA绳,回答下列问题:
(1)在绳的A端慢慢增加拉力时,哪根绳先断?为什么?
(2)在绳的A端突然用力一拉时,哪根绳先断?为什么?
解析:(1)当拉力缓慢增大时,AB绳的张力等于拉力,而DC绳的张力等于拉力与重球重力的合力,DC绳承受的拉力大,故DC绳先断.
(2)瞬间用力拉A端,由于重球具有保持原来静止状态的性质,对DC绳的拉力来不及变化时,AB绳由于不能承受巨大的拉力而先断裂.
答案:见解析
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