3.4 牛顿第一定律 同步练习（含解析）

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3.4 牛顿第一定律
一、单选题
1.下列现象中，能用惯性知识解释的是 (?? )
A.载重汽车装有许多个车轮???????B.手中的石头释放后，下落速度会越来越快
C.拍打衣服，衣服上的灰尘掉落?????D.汽车在结冰的路面行驶时，车轮上缠绕铁链
2.从右向左匀速直线飞行的飞机先后投下三枚炸弹，不计空气阻力，落地前三枚炸弹在空中的位置应如图中的 (?? )
A.??B.??C.??D.
3.如图所示，水平公路上向前行驶的汽车中，有一竖直悬挂的拉手突然向后摆，以下说法正确的是 (?? )
A.汽车突然加速运动?B.汽车突然减速运动?C.汽车做匀速运动?D.汽车的运动不能确定

第3题图 第4题图
4.关于物体的惯性，下列说法正确的是 (?? )
A.足球在静止时没有惯性，运动时才具有惯性
B.跳高运动员起跳前要助跑，是为了获得惯性
C.赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越来越大惯性越大
D.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性
5.在匀速直线行驶的敞篷车上，小明竖直向上抛出一个小球，若不计空气阻力，则小明和地面上的小东看到小球的运动轨迹分别是下图中的 (?? )
A.①和②???????B.①和③??????C.?①和④???????D.③和②
6.如图所示，汽车做匀速直线运动，小明在车上竖直向上跳起，则他将落在 (?? )
A.仍在起跳点?????B.在起跳点前????C.在起跳点后?????D.都有可能???

第6题图 第8题图
7.根据实验事实和一定的科学推理，揭示自然规律是科学研究的重要方法。对从斜面上同一高度下滑的小车的运动，下面的判断和排列次序正确的是 (?? )
①在铺有毛巾的水平面上，运动路程很短? ②如果在没有阻力的水平面上，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
A.事实①④⑤，推论②③????????B.事实①④⑤，推论③②
C.事实①②③，推论④⑤????????D.事实①③②，推论⑤④
8.一杯水放在小车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，那么小车可能发生的变化是 (?? )
①小车突然向右启动②小车突然向左启动③小车向右运动时突然刹车④小车向左运动时突然刹车
A.①②????????B.①③???????C.②③???????D.②④
9.站在静止汽车上的乘客，当汽车突然启动时，乘客要向后倾倒。对此现象的解释有F列五句活，这五句话的正确排列顺序是 (?? )
①汽车突然启动②乘客的身体向后倾斜③乘客与汽车都处于静止状态? ④乘客的身由于惯性要保持静止? ⑤乘客的脚受到车底板的作用力，由静止变为运动
A.③①⑤④②?????B.③⑤①②④?????C.③④①⑤②?????D.①④⑤②③
10.牛顿第一定律的建立，科学家运用的主要研究方法是 (?? )
A.直接观察得出结论????????B.间接观察得出结论
C.多次定量观察得出结论??????D.在定性实验的基础上经过科学的推理得出结论
11.如图所示，细绳上端固定在0点，下端系一个小球，小球在水平面内做圆周运动。假如从某一时刻起，细绳断裂，且小球所受的一切外力同时消失，那么小球将 (?? )
A.做匀速直线运动????B.立即停止运动????C.运动越来越慢???D.仍做圆周运动

第11题图 第13题图 第14题图
12.关于力和运动，下列说法正确的是 (?? )
A.物体不受力时，就一定静止????????B.物体只要运动，就一定受到力的作用
C.力是维持物体运动的原因?????????D.物体速度改变时，一定受到力的作用
13.如图，在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上，静止放置质量为m1、m2的两个小球(m2>m1)．当车从静止状态突然水平向右启动时，则两个小球 (?? )
A.一起向左运动，且m2的速度大于m1的速度???B.一起向右运动，且m2的速度大于m1的速度
C.一起向左运动，且m2的速度等于m1的速度???D.对地面仍保持静止
14.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程．根据图中情景可以判断以下说法正确是 (?? )
A.①是假设，②③是实验事实，④是实验推论????B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实，③④是实验推论????????D.①②③是实验事实，④是实验推论
15.一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是 (?? )
A.脸朝前方跳下，着地后立即站定???????B.脸朝前方跳下，着地后向前小跑几步
C.脸朝后方跳下，着地后立即站定???????D.脸朝后方跳下，着地后向前小跑几步
二、填空题
16.下列给出了几种事例，涉及了惯性知识且其中是利用惯性的是________。
①从树上掉下的苹果；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下；
④绕地球做圆周运动的人造卫星；
⑤跳远运动员都要助跑一段距离才起跳；
⑥拍衣服上灰尘时，抖几下衣服；
⑦公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车。
17.如图所示，让小球从 A 点静止释放，运动到 C 点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线________运动。若当小球滚至右侧最高点时，撤去外力它将________。

第17题图 第18题图 第20题图
18.如图实验时，为了使小车在毛巾、棉布、木板等表面开始滑行时的速度相等，我们的做法是让小车在斜面的________由静止开始下滑。根据小车在不同表面滑行的________不同的现象，我们得到小车受到的阻力越大，小车速度减小得越快。
19.①开车系安全带；②司机为节省燃油，在汽车要进站时，提前关闭油门；③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上；④跳远运动员都是助跑一段距离才跳；⑤人踩到西瓜皮上会滑倒。上述事例巾，利用了惯性的有________（填序号）。
20.如图a所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做________（加速/减速/匀速）运动，当烧杯中的水面出现如图b所示的状态时，则小车此时正在做________（加速/减速/匀速）运动，做出上述判断的根据是________（水/烧杯）具有惯性．
21.如图所示，用力打击一摞棋子中最下面的一个时，上面的棋子不会随下面的棋子飞出．上面的棋子不飞出去，是因为棋子具有________?；下面的棋子飞出去，是力改变了棋子的________ .

第21题图 第22题图 第23题图
三、解答题
22.我国是汽车拥有量最多的国家．为了保护人体安全，汽车中常设有安全带、头枕、气囊等安全装置。当两车在城市道路上发生追尾事故时，前方车辆内首先能够保护人体的装置是头枕，而后方车辆内首先保护人体的装置是安全带，请结合所学知识解释相关现象。



23.“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
（1）伽利略经过下图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________。(用字母表示)
（2）笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡儿的观点有什么不足？




24.小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的________?（选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在________（选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程．
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的________?（选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将________．
（3）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB ，hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止．同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：________________________．
25.探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端静止开始滑下．观察同一小车从同一高度滑下后，在不同表面上运动的距离如图所示．


（1）结论：表面越光滑，小车受到的阻力越________，它前进得越远．
（2）让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到斜面低的________相同．
（3）推理：如果小车受到的阻力为零，它将永远做________．
（4）牛顿第一定律是在________的基础上，通过科学的________?而总结归纳出来的．




参考答案
一、单选题
1. C
【解析】A.载重汽车装有许多个车轮，可以增大受力面积减小对地面的压强，故A不合题意；?
B.手中的石头释放后，下落速度会越来越快，是因为石头受到重力的作用，故B不合题意；
C.拍打衣服，衣服受力由静止变为运动状态离开原来的位置，而衣服上的灰尘由于惯性保持原来的静止状态，与衣服分开落下来，故C符合题意；?
D.汽车在结冰的路面行驶时，车轮上缠绕铁链，可以增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力，故D不合题意。
2. D
【解析】在竖直方向上，肯定是投放时间越早，运动时间越长的下落高度最大，应该在最下面，依次类推；在水平方向上，由于惯性，三枚炸弹都会保持原来的运动速度继续前进，所以它们保持相对静止，即在竖直方向上排成一条竖直的直线，故D正确，而A、B、C错误。
3. A
【解析】原来汽车和小球一起做匀速直线运动，由于速度和方向相同，所以二者处于相对静止状态，小球的悬线处于竖直方向。根据惯性的知识可知，小球肯定是保持了原来的运动状态，它向后摆动，只能说明汽车的速度大于小球的速度，也就是汽车突然加速运动，故A正确，而B、C、D错误。
4. D
【解析】A.足球在静止和运动时都有惯性，故A错误；
B.跳高运动员起跳前要助跑，是为了获得较大的速度，这样在起跳后能够经过更长的距离，故B错误；?
C.赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越来越大，动能就越来越大，那么克服摩擦力做功时经过的距离越大，而它的惯性保持不变，故C错误；?
D.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性，故D正确。
5. A
【解析】以小明为参照物，小球在水平方向上与小明保持相对静止，因此小明看到的就只是小球的竖直向上运动，故①正确；以地面为参照物，除了在竖直方向运动，还随车一起在水平方向做匀速直线运动，即斜抛运动，故②正确。
6. A
【解析】汽车做匀速直线运动，小明和汽车之间保持相对静止关系，即他的运动方向和速度与汽车相同；当小明在车上竖直向上跳起后，虽然与汽车不再接触，但由于惯性，他在水平方向上运动的速度和汽车是相同的；在相同的时间内，汽车前进的距离和小明前进的距离相同，因此他将落在原来的起跳点。
7.B
【解析】由分析可知，事实有①在铺有毛巾的水平面上，运动路程很短；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。顺序按摩擦由大到小排列为：①④⑤。推论有②如果在没有阻力的水平面上，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。顺序是先是较光滑③最后是无摩擦②，所以B选项正确。
8.C
【解析】图中小车中杯内水面左低右高，水出现了向右侧挤的情况，车中出现这种情况与车行驶的方向无关，车向左和向右都有可能，主要是与车的运动状态的改变有关，所以分向左向右两种情况进行分析。如果车向左运动，车向左突然启动或加速时，杯中水保持原来状态会出现向右侧挤的情况；如果车向右运动，车向右刹车或减速时，杯中水保持原来运动状态会出现向右侧挤的情况，所以②③正确，C选项正确。
9.A
【解析】由上述分析可知，站在静止汽车上的乘客，当汽车突然启动时，乘客要向后倾倒。对此现象的解释有F列五句活，这五句话的正确排列顺序是：③乘客与汽车都处于静止状态?；①汽车突然启动；⑤乘客的脚受到车底板的作用力，由静止变为运动；④乘客的身体由于惯性要保持静止；②乘客的身体向后倾斜，A选项正确。
10.D
【解析】初中得出牛顿第一定律使用了“斜面小车实验”通过改变水平面的粗糙程度，使之逐渐变的光滑，观察到小车运动的更远，再假设摩擦消失推测出小车将一直运动下去，所以牛顿第一定律是在实验加推理的基础上得出的，D选项正确。
11.A
【解析】小球原来在水平面内做圆周运动，突然细绳断裂且小球所受的一切外力同时消失，所以根据牛顿第一定律可知，小球将保持外力消失时的速度大小和方向做匀速直线运动，A选项正确。
故选A
12.D
【解析】A、物体不受力时，就一定静止，还可以保持匀速直线运动，A错误；
B、物体只要运动，就一定受到力的作用，物体匀速直线运动时可以不受到力的作用，B错误；
C、力是维持物体运动的原因，物体运动不需要力，力是改变物体运动状态的原因，C错误；
D、物体速度改变时，一定受到力的作用，物体运动状态的改变一定受到力的作用，D正确。
13.D
【解析】小车与小球原来处于相对静止状态，由于小车表面光滑，表面无摩擦，当小车运动时，小球由于惯性仍保持原来的运动状态不变。即：相对地面静止。
14.D
【解析】由图示可知．小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验，小车在光滑水平面上的运动是推理，是理想实验，故①②③是实验事实，④是实验推论，故ABC错误，D正确．
故选D．
15.B
【解析】A、人具有与车相同的速度，脸朝前方跳下，如果着地后立即站定，人体下半部停止运动，由于惯性人体上半部要保持原来的运动状态继续前进，人容易摔倒，此种跳法不安全；
B、人具有与车相同的速度，人脸朝前方从车上跳下，人着地后由于惯性向前跑几步，可以避免由于惯性的影响而摔倒，这种跳法比较安全；
C、人具有与车相同的速度，由于惯性人要保持原来的运动状态继续沿车前进的方向运动，如果人脸朝后方跳下，着地后立即站定，由于惯性的影响，人将向后摔倒，不安全；
D、人具有与车相同的速度，由于惯性人要保持原来的运动状态继续沿车前进的方向运动，如果人脸朝后方跳下，着地后向前小跑几步，人跑动的方向与由于惯性运动的方向相反，人极易向后摔倒，发生危险，不安全。
二、填空题
16. ②③⑤⑥
【解析】①从树上掉下的苹果，对人类没有利用价值，故①不合题意；
②司机为节省燃油，在汽车进站时，提前关闭油门，利用惯性汽车进站，故②符合题意；
③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，利用惯性将锤头套紧，故③符合题意；
④绕地球做圆周运动的人造卫星，它的惯性人类无法利用，故④不合题意；
⑤跳远运动员都要助跑一段距离才起跳，利用惯性提高成绩，故⑤符合题意；
⑥拍衣服上灰尘时，抖几下衣服，利用惯性打扫卫生，故⑥符合题意；
⑦公共汽车的乘务员，时常提醒乘客扶住车的扶手，待车停稳后再下车，否则由于惯性可能会发生碰撞伤害，故⑦不合题意。
因此涉及了惯性知识且其中是利用惯性的是②③⑤⑥。
17. b；静止
【解析】让小球从 A 点静止释放，运动到 C 点时，它的运动方向是沿C点的切线方向向右；若一切外力全部消失，则小球会保持原来的运动方向做匀速直线运动，即沿b的方向运动。
若小球滚至右侧最高点时，小球的速度为0，这时撤去外力它将保持原来的静止状态。 ?????18. 同一高度；距离
【解析】为了使小车在毛巾、棉布、木板等表面开始滑行时的速度相等，我们的做法是让小车在斜面的同一高度由静止开始下滑。根据小车在不同表面滑行的距离不同的现象，我们得到小车受到的阻力越大，小车速度减小得越快。
19.②③④
【解析】①开车系安全带，防止突然加速或减速时，人由于惯性受到撞击；②司机为节省燃油，在汽车要进站时，提前关闭油门，利用车的惯性，使车继续向前运动；③锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，锤子向下运动时，锤柄受地面阻力停止运动，利用锤头惯性继续向下运动，使锤头紧套在锤柄上；④跳远运动员都是助跑一段距离才跳，增大起跳的速度，利用惯性跳的更远；⑤人踩到西瓜皮上会滑倒，脚突然向前运动，上半身由于惯性保持静止，人向后仰，是一个惯性现象，没有利用和防止。综上可知上述事例中，利用了惯性的有②③④。
20.匀速；减速；水
【解析】如图，原来水在烧杯里很平稳，保持相对静止，因此水、水杯和车一起向右匀速直线运动，现在水由于惯性保持原来的运动状态，水面向右倾，说明车在减速。
21.惯性；运动状态
【解析】（1）快速击打最下面的棋子，上面的祺子由于惯性仍然留在原处；
（2）最下面的棋子被击后飞出去，是在力的作用下改变了运动状态．
三、解答题
22.前方车辆被撞时速度会加快，车中的人由于惯性仍保持原来的状态（原来的速度或静止），人相对于车身向后运动，所以后方的头枕首先起保护作用。后方车辆在撞击时速度会减慢，车中的人由于惯性仍保持原来的状态（原来的速度或静止），人相对于车身向前运动，所以系在前方的安全带首先起保护作用。
【解析】惯性是指物体具有保持原来运动状态的性质。此题中需要解释前方车辆在追尾时头枕对人的保护与后方车辆在追尾中安全带对人的保护作用。
23.（1）CAB
（2）没有涉及静止物体的运动规律
【解析】（1）阻力是客观存在的，因此有空气阻力的C实验肯定排在第一位；然后再研究只没有空气阻力的摆球的运动情况，因此A排在第二位；最后再借助斜面上的小球研究既没有空气阻力又没有摩擦阻力时的运动情形，因此B排在第三位，那么正确的顺序为：CAB。
（2）笛卡尔的观点只是说明了物体运动时不受力的运动规律，没有涉及物体静止时的运动规律，因此与牛顿第一定律相比缺乏全面性。
24.（1）不同；同一
（2）同一；做匀速直线运动
（3）没有控制两个小球的质量相等
【解析】（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小球的速度不同，接触面粗糙程度相同，所以应让小球从相同高度处释放，比较小球在相同粗糙面上滑行的路程；
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，应控制小球的初速度相等，小宇应先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放；由实验结果可知，接触面越光滑，摩擦力越小，小球运动的距离越大，若水平面光滑无摩擦，则小球不受摩擦力，小球的速度和方向不变，即做匀速直线运动．
（3）要模拟研究汽车超速带来的安全隐患，应使速度不同但质量相同的小球撞击木块，由图乙知，小球的质量不同，这种设计不合理．
25.（1）小　
（2）速度　
（3）匀速直线运动　
（4）实验；推理　
【解析】（1）由实验现象可知，表面越光滑，小车受到的阻力越小，它前进的越远；
（2）在实验中，让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到斜面低的速度相同，这也是控制变量法的要求；
（3）由实验现象进行推理可得出：如果小车受到的阻力为零，它将永远做匀速直线运动．
（4）通过本实验可知，牛顿第一定律无法通过实验直接得出，是在实验的基础上，通过科学的推理而总结归纳出来的．












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