4.1 牛顿第一定律 —人教版高中物理必修一同步练习

牛顿第一定律同步练习
一、单选题
关于力与物体运动状态之间的关系，以下说法中正确的是
A.
牛顿第一定律说明，只要运动状态发生变化的物体，必然受到外力的作用
B.
在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态
C.
受外力作用的物体，其运动状态会变化，且惯性也随之改变
D.
作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小
下列说法正确的是
A.
静止的物体或做匀速直线运动的物体一定不受外力作用
B.
当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态
C.
当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用
D.
物体运动的方向一定是物体所受合外力的方向
下列关于交通法规中涉及的物理知识的说法中，正确的是
A.
“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B.
“严禁超载”是为了控制汽车司机的反应时间
C.
“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D.
“开车必须系好安全带”是为了减小惯性带来的伤害
向右行驶的公交车在行至斑马线前，司机为了礼让行人随即刹车，则此时公交车油箱液面的形状应为如图所示中的
A.
B.
C.
D.
处于下列运动状态的各物体中，惯性最大的是
A.
滑雪的运动员
B.
静止的磁悬浮列车
C.
飞奔的猎豹
D.
飘浮的热气球
伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是
A.
物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.
不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性
C.
行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D.
运动物体只要受力不变，将由于惯性而保持直线运动
二、多选题
关于运动和力的关系，下列说法正确的是
A.
力是使物体运动的原因
B.
力是阻碍物体运动的原因
C.
力是维持物体运动状态的原因
D.
力是改变物体运动状态的原因
关于力与运动的关系，下列说法正确的是
A.
若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零
B.
伽利略通过研究斜面上物体的下滑规律，外推出自由落体运动的规律，从而得到了力不是维持物体运动的原因
C.
牛顿第一定律不能在实验室用实验验证
D.
若做直线运动的物体，其位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用
E.
物体只有不受力才能保持静止或匀速直线运动
一个重20N的物体沿着斜面下滑，关于物体所受重力的图示不正确的是???
A.
B.
C.
D.
“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯。若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是
A.
高铁匀速向左运动
B.
高铁可能突然向左加速运动
C.
高铁可能突然向左减速运动
D.
高铁可能突然向右减速运动
三、实验题
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。下面是关于该实验的步骤：
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。
如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。
如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
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。
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。
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，请问步骤属于___________。
伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律。伽利略的斜面实验如图所示程序如下：
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
两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面
如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度
继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去
请按程序先后排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论。下列选项正确的是数字表示上述程序的号码________?????????
A.事实事实推论推论事实推论推论推论
C.事实推论推论推论事实推论推论推论
四、计算题
中国是世界上第3个掌握卫星回收技术的国家。将某次卫星回收过程落地前的运动简化为竖直方向的匀减速直线运动、匀速直线运动和撞击地面速度减为0的运动三个阶段，并作图像如图所示，撞击过程未显示。设匀减速开始时的高度，撞击地面时间，重力加速度。求：
卫星匀速运动阶段的速度大小；
卫星在匀减速运动阶段受到的阻力大小和撞击地面时受到地面的平均作用力大小之比。
40kg的女孩骑自行车带30kg的小男孩如图所示，行驶速度。自行车行驶时，小男孩要从车上下来。
他知道如果直接跳下来，他可能会摔跤，为什么？
男孩要对自己而言以最安全的方式下车，计算男孩安全下车的瞬间，女孩和自行车的速度。
以自行车和两个孩子为系统，试比较计算在男孩下车前、后整个系统的动能值，并解释之。
答案
1.A
A.力是改变物体运动状态的原因，运动状态发生改变，则物体一定受到外力的作用，故A正确；
B.物体之所以停下来是因受到了地面的摩擦力，故B错误；
C.受外力作用的物体，其运动状态会变化，而惯性只与物体的质量有关，不随受外力而发生变化，故C错误；
D.作用在物体上的力消失后，物体将保持原来的运动状态不变，速度不会不断减小，故D错误。
故选A。
2.C
A.静止或匀速直线运动状态说明物体处于平衡状态，物体受力一定平衡，但可能受外力的作用，故A错误；
B.当物体的速度等于零时，物体不一定处于平衡状态，如竖直上抛运动的最高点的速度等于0，但不是平衡状态，故B错误；
C.力是改变物体运动状态的原因，故只要物体的运动状态改变，则说明物体一定受到了外力，故C正确；
D.物体做匀减速直线运动时，所受合外力方向与运动方向相反，故D错误。
故选C。
3.D
A.“严禁超速”，质量不变，不是为了减小汽车的惯性，故A错误；
B.“严禁超载”是为了减小汽车的惯性，故B错误；
C.“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车司机的反应时间，故C错误；
D.“开车必须系好安全带”是为了减小惯性带来的伤害，故D正确。
故选D。
4.B
汽车刹车时，油箱里的有由于惯性，保持原有速度不变，会相对油箱向右流动，故B正确，ACD错误。
故选B。
5.B
质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，磁悬浮列车质量最大，惯性最大，故B正确，ACD错误。
故选B。
6.A
A.任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫做惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故A正确；
B.任何物体都具有惯性，故B错误；
C.惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动速度是改变的，故C错误；
D.运动的物体在不受力时，可以保持匀速直线运动，惯性是一种性质而不是作用力，故D错误；
故选A。
7.BD
力是改变物体运动状态的原因，物体要运动，并不需要力作用在物体上，故AC错误；D正确；
B.物体运动受到阻碍，运动状态改变，是因为受到力的作用，故B正确。
故选BD。
8.CD
A.若物体运动速率始终不变，但速度改变，则不是平衡状态，合力不为零，如匀速圆周运动，故A错误；
B.伽利略通过研究斜面上物体的下滑规律，外推出自由落体运动的规律，伽利略的理想斜面实验合理外推得到力不是维持物体运动的原因，故B错误；
C.牛顿第一定律不能在实验室用实验验证，故C正确；
D.若做直线运动的物体，其位移与时间的平方成正比，则物体加速度不为0，表示物体必受力的作用，故D正确；
E.物体在不受力或所受外力之和为0时，才能保持静止或匀速直线运动，故E错误。
故选CD。
9.BC
【重力的方向总是竖直向下即垂直于水平面向下，不一定与接触面垂直；另外，选取不同的标度，力的图示会有所不同。根据上述原则可知A、D正确，B、C不正确。
10.BD
若车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，A错误，B正确；
C.若车突然向左减速运动，碗随车一起开始减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动，水相对于碗向左运动，水向左洒出，C错误；
D.若车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随车开始向右减速，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，D正确。
故选BD。
11.
可靠的实验事实
12.?D
13.解：
图像与t轴所围面积即为下落高度
代入数据：，得
匀减速阶段，加速度大小?，?，
得，撞击地面，设地面对卫星的平均作用力为F，竖直向下为正方向，由动量定理得，带入数据得
所以。
14.解：
如果直接跳下来，人具有和自行车相同的速度，脚着地后，脚的速度为零，由于惯性，上身继续向前倾斜，因此他可能会摔跤。所以他下来时用力往前推自行车，这样他下车时可能不摔跤。
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男孩最安全的下车方式是：下车瞬间相对地的速度为零。??
男孩下车前后，对整体由动量守恒定律有：
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得
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男孩下车前系统的动能
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男孩下车后系统的动能
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男孩下车时用力向前推自行车，对系统做了正功，使系统的动能增加了150J
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