高中物理人教版必修1课后练习 4.1牛顿第一定律 Word版含解析

一、单项选择题
1．意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用的物理思想方法属于(　C　)
A．等效替代 B．实验归纳
C．理想实验 D．控制变量
解析：意大利科学家伽利略设想了一个斜面实验：将两个斜面对接起来，当小球沿一个斜面滚下，会滚上第二斜面，如果摩擦力越小，在第二斜面上滚上的高度越大，设想没有摩擦力，小球会达到相等的高度，将第二斜面放平，小球将永远运动下去．这里伽利略应用的物理思想方法属于理想实验，选项C正确．
2.如图所示，伽利略的理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，伽利略的斜面实验程序如下：
(1)减小第二个斜面的倾角，小球在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，小球沿水平面做持续的匀速运动．
请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论，下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)(　C　)
A．事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)
B．事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)
C．事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D．事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)
解析：小球从对接的两个斜面的一个斜面上滚下，它将滚到另一个斜面上，这可以在实验中做到，所以是事实，即为事实(2)，在实际实验中，永远摆脱不了力的作用，特别是摩擦力，所以既不能达到同样高度，也不能在水平面上永不停止地做匀速直线运动，所以(1)、(3)、(4)都是推论，在实验中，是将第二个斜面的倾角逐渐减小直到水平，所以程序为：事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)．
3．17世纪，意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下，是因为受到摩擦阻力的缘故．这里的实验是指“伽利略斜面实验”，关于该实验，你认为下列陈述错误的是(　A　)
A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬可笑的
B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律
C．该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误概念
D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
解析：伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，所以选项A错误，选项B正确；伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，却没能明确指出力是改变物体运动状态的原因，故选项C正确；牛顿总结了前人的经验，提出了牛顿第一定律，故选项D正确．
4．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(　C　)
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
解析：运动员跳远时，要奋力助跑，是利用人的惯性，选项A错误；弓箭手拉弓射箭时，离弦的箭会继续飞行是利用箭的惯性，选项B错误；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而继续向前运动，发生交通事故，选项C正确；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，选项D错误．
5．下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有推动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有推动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动飞船向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法错误的是(　B　)
A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
解析：根据题意分析可知，汤姆的问话想表达的真实意思是火箭的运动需要力来维持，宇航员的答话则是根据伽利略的理论，物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故选项B错误，选项A、C、D正确．
二、多项选择题
6．如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　AC　)
A．向右行驶、突然刹车 B．向左行驶、突然刹车
C．向左行驶、突然加速 D．向右行驶、突然加速
解析：由摆锤从图中实线位置摆到虚线位置可知，摆锤相对于汽车向右运动，所以如果汽车向右行驶，根据惯性知识知汽车速度小于摆锤速度时才出现这种结果，所以汽车速度在减小，即汽车向右行驶突然刹车；同理，如果汽车向左行驶，根据惯性知识知汽车速度大于摆锤速度时才出现这种结果，所以汽车速度在增大，即汽车向左行驶突然加速．因此A、C项都有可能．
7．一辆汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是(　BC　)
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D．车速越小，刹车后滑行的路程越短，所以惯性越小
解析：惯性只与质量有关，与物体的速度大小无关，故选项A、D错误，选项B正确；汽车质量不变，车速越大，刹车后滑行的路程越长，故选项C正确．
8．如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球．容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)(　AD　)
A．铁球向左 B．铁球向右
C．乒乓球向左 D．乒乓球向右
解析：因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对小车向左运动，A正确；同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动，D正确．
三、非选择题
9.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？
答案：见解析
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．
10．有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的一个钨块，将仪器固定在一辆汽车上，试分析在汽车起动和刹车时，分别是哪个灯亮？简要说出其原理．
答案：当汽车启动时，钨块由于惯性，要保持原来的静止状态，因而相对汽车向后运动，将绿灯与电源接通，因而绿灯亮．同理分析，汽车刹车时红灯亮．
11．找两个相同的瓶子，瓶中盛清水，用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示．当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察两个球的运动状态．看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所预想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示．为什么会这样呢？
答案：因为相同体积的水和球的质量不相同，质量越大，运动状态越难以改变，故铁球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)快，所以塑料球会相对瓶子向右偏．