7.3探究物体不受力时怎样运动
一、探究运动和力的关系
1.通过理想斜面实验,揭示了力不是维持物体运动的原因的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.笛卡尔 D.牛顿
2.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述不正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢
D.在类似甲、乙、丙的实验现象的基础上,经过推理归纳得出牛顿第一定律
3.如图所示是探究阻力对物体运动的影响的实验,下列有关叙述正确的是( )
①实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
②实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来
③实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越远
④根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
A.①③ B.③④ C.②③ D.①②
4.刘伟同学为了探究“阻力对物体运动的影响”,设计了如图所示的斜面实验。以下说法不正确的是( )
A.为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,应将小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是控制变量法
B.分析甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况,小车所受阻力越小,速度减小得越慢
C.若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上保持静止或匀速直线运动
D.通过本实验推理可知“物体的运动不需要力来维持”观点是正确的
二、生活中的惯性
5.小刚同学放学回家的路上,脚被路边的石块绊了一下,向前跌倒。小刚用下面的四句话解释了这一过程:①小刚身体向前倾倒。②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下。③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态。④小刚同学放学回家的路上,向前行走。以上四句话最合理的排列顺序是( )
A.④②③① B.④③②① C.④①②③ D.④②①③
6.竖直向上抛出一个小球,抛出后小球由于______会继续向上运动,然后下落,若小球上升到最高点时受到的力全部消失,小球将______(选填“掉下来”、“停在空中”、“匀速上升”)。
7.如图所示,突然用力向右拉动放在水平桌面上的水杯,杯中的水将会向___________溢出,说明物体具有的___________性质,这种性质称作惯性。
8.小强行走时被石块绊了一下,身体向前倾倒。对此情景合理的解释是:小强原来相对于地面是______的,当他的______(选填“脚”或“上身”)的运动状态突然改变时,他的______(选填“脚”或“上身”)由于______仍保持原来的运动状态。
三、惯性
9.关于惯性,下列说法正确是( )
A.只有运动的物体才有惯性
B.一切物体都有惯性
C.下坡的自行车,速度越来越大,其惯性也越来越大
D.嫦娥五号探测器绕月飞行时没有惯性
10.下列事例中,利用惯性的是( )
A.高速路上汽车限速行驶 B.交通工具配备刹车系统
C.投掷标枪需要提前助跑 D.快递常用泡沫塑料包装
11.如图所示为某高速公路上的限速标志牌,大型车比小型车的最高限速要低,这是因为大型车的总质量较大,______也较大,导致运动状态较难改变。若汽车突然减速,驾驶员的身体将会______(选填“前倾”或“后仰”)。
巩固练习
12.如图所示,静止在水平面上的小球B被小球A水平撞击,撞击瞬间A球反弹,同时B球开始运动,然后慢慢停下来,B球停下来的原因是( )
A.B球失去惯性 B.B球受到的推力小于阻力
C.B球受到的推力慢慢减小 D.B球在水平方向上受到阻力
13.在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾倒。这种现象可以用以下四句话来解释:
①乘客猝不及防,向前倾倒;
②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动;
③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动.;
④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车。
则解释顺序排列正确的是( )
A.④①②③ B.④②③① C.④③②① D.④②①③
14.以下现象不能用惯性来解释的是( )
A.汽车行驶时,司机系着安全带 B.苹果从树上落向地面
C.跳远时快速助跑 D.拍打衣服,把灰尘拍去
15.小雨同学通过绳子拉着一石块在空中做水平匀速圆周运动,假设它受到的力全部消失,则该石块( )
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.将会落到地面上 D.立即停止运动
16.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )
A.足球在静止时没有惯性,运动时才具有惯性
B.跳远运动员起跳以前要助跑,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
17.对于“力与运动的关系”问题,历史上经历了漫长而又激烈的争论过程。从亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因到牛顿第一定律提出。根据所学物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.亚里士多德观点错误的原因是他不知道有摩擦力存在
B.伽利略反驳的理论依据是考虑没有摩擦力的情况下,通过理想实验得出物体一直运动下去
C.亚里士多德对力和运动关系的观点虽然是错误的,但是他的贡献是首先发现了力和运动存在关系
D.牛顿第一定律揭示了在不受外力的情况下物体所处的状态,因此也被称为惯性定律
18.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过实验直接得到验证的规律
B.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系
C.牛顿第一定律告诉我们:一切物体在任何时候都有惯性
D.牛顿第一定律告诉我们:静止的物体或做匀速直线运动的物体一定不受力
19.如图是南开中学初二年级举行的水火箭发射比赛现场,水火箭向后喷水的同时能向前飞行,利用了物体间力的作用是______的原理;水喷完后水火箭仍可以向前飞行一段距离,这是因为水火箭具有______。
20.一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在做_____(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动;相对地面而言,若小球在此时受到的所有力同时全部消失,则小球将_____。
21.小川利用如图的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.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。
b.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。
(1)实验中需要小车从同一斜面的同一高度开始静止下滑,目的是使小车到斜面底端的_____相同,这种实验方法叫做____法(选填“控制变量”或“转换”)
(2)以上操作中错误的一次是____(选填“a”、“b”、“c”)。
(3)纠正错误后,小川发现三次实验时小车都会滑出木板,无法记录其滑行距离,在不更改实验器材的基础上,可以通过_____(选填“升高”或“降低”)小车在斜面上滑下时的高度,使其不再滑出水平表面。
(4)纠正错误,进一步分析实验可知:运动的物体不受外力时,将保持____状态。
A、匀速直线运动 B、静止 C、静止或匀速直线运动
参考答案
1.B
【详解】
A.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,故A不符合题意;
B.伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因,故B符合题意;
C.笛卡尔在伽利略研究的基础上,强调了惯性运动的直线性,故C不符合题意;
D.牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律,认为力是改变物体运动状态的原因,但不是第一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家,也不是第一个提出惯性的科学家,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】
A.实验中,我们应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,是为了让小车每次到达水平面时的速度相同,便于得出小车滑行的距离与摩擦力的关系,故A错误,符合题意;
B.实验中运动的小车会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.小车在木板表面运动的距离最远,该现象说明小车受到摩擦力越小,速度减小得越慢,故C正确,不符合题意;
D.接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得慢;由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动;牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】
①探究阻力对物体运动的影响的实验,要控制小车到达水平面的速度相同,故实验时小车要从斜面上的同一高度开始下滑;①错误;
②实验中运动的小车会停下来,说明力(阻力)是改变物体的运动状态的原因,②错误;
③根据实验现象知,小车在木板上受到的阻力最小,运动的最远,故所受阻力越小,运动的距离越远,③正确;
④根据以上实验现象进一步推理,若小车受到的阻力为0,则小车运动的无限远,据此抽象概括可以得出牛顿第一定律,④正确。
故选B。
4.C
【详解】
A.让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样做是为了使小车到达水平面时的速度相同;采用的方法是控制变量法,故A正确,不符合题意;
B.从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,丙图中小车运动的距离最大,所受阻力最小,速度减小得越慢,故B正确,不符合题意;
C.如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,速度不会改变,将以恒定不变的速度永远运动下去,做匀速直线运动,故C错误,符合题意;
D.实验说明力可以改变物体运动状态而不能维持物体运动状态,可知“物体的运动不需要力来维持”观点是正确的,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性,任何物体都有惯性,故小刚跌倒过程的正确解释是:④小刚同学放学回家的路上,向前行走;②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下;③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态;①小刚会向前跌倒;故合理的顺序为④②③①,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.惯性 停在空中
【详解】
[1][2]竖直向上抛出一个小球,由于小球原来处于运动状态,抛出后小球由于惯性还会继续向上运动一段距离;由于小球在最高点时速度为0,若此时受到的力全部消失,据牛顿第一定律可知,小球将处于静止状态,停在空中。
7.左 保持运动状态不变
【详解】
[1]水和水杯一开始处于静止状态,当水杯突然向右运动,水由于惯性继续保持静止状态,所以水会向左溢出。
[2]惯性就是保持物体运动状态不变的性质。
8.运动 脚 上身 惯性
【详解】
[1]当小强在走路时,以地面为参照物,小强相对于地面的位置改变了,所以是运动的。
[2]因为脚被石块绊到,脚由运动变为静止,脚的运动状态会突然发生改变。
[3][4]小强因为身体具有惯性的原因,上身保持原来的运动状态继续向前运动,会造成身体向前倾倒。
9.B
【详解】
ABD.惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。一切物体都具有惯性。故AD错误,B正确;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,下坡的自行车,速度越来越大,其质量不变,惯性也不变,故C错误。
故选B。
10.C
【详解】
A.高速路上汽车限速行驶是为了防止惯性带来的伤害,故A不符合题意;
B.交通工具配备刹车系统是利用了摩擦力,故B不符合题意;
C.投掷标枪需要提前助跑利用了惯性,故C符合题意;
D.快递常用泡沫塑料包装是因为塑料比较柔软可以保护被邮寄物体不被损坏,故D不符合题意。
故选C。
11.惯性 前倾
【详解】
[1]高速公路上大型车比小型车最高限速要低,这是因为大型车的质量较大,惯性也较大,而运动状态更难改变。
[2]汽车突然减速,驾驶员的身体将前倾,因为汽车减速时,驾驶员的身体由于惯性要保持原来向前运动的状态,所以会前倾。
12.D
【解析】
【详解】
A.任何物体任何情况都具有惯性,A错误;
B.B球在运动过程中,不受推力,B错误;
C.B球在运动过程中,不受推力,C错误;
D.力是改变物体运动的原因,B球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用,D正确。
13.B
【详解】
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性,解释惯性现象时,需要注意运动状态的变化先后顺序,坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹可知乘客下半身先停止,上半身具有惯性要保持原来运动状态,乘客猝不及防,向前倾倒。
故选B。
14.B
【详解】
A.汽车急刹车或减速时,人由于惯性会继续向前运动,使用安全带,避免造成人体伤害,是为了避免惯性造成的伤害,不符合题意;
B.苹果从树上落向地面,是由于苹果受到重力的作用,符合题意;
C.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时,人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,不符合题意;
D.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不符合题意。
故选B。
15.B
【详解】
根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,当做匀速圆周运动的石块受到的外力全部消失时,石块将保持外力消失一瞬间的速度和方向做匀速直线运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
16.D
【详解】
A.惯性是物体的一种基本属性,质量的惯性大小的量度,与速度的大小无关,故A错误;
B.跳远运动员起跳前要助跑,不能获得惯性,而是获得速度,故B错误;
C.质量是惯性大小的量度,与速度的大小无关,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。
故选D。
17.ABCD
【详解】
AC.亚里士多德认为物体只要运动就需要力的作用,没有力的作用运动物体就会慢慢停下来,力是维持物体运动的原因,亚里士多德观点错误的原因是他不知道有摩擦力存在,亚里士多德对力和运动关系的观点虽然是错误的,但是他的贡献是首先发现了力和运动存在关系,故AC正确;
B.伽利略通过理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去,从而得出结论是:力不是维持物体运动的原因,故B正确;
D.物体只有不受外力或者所受合外力为零时,才能处于静止状态或匀速直线运动状态即力是改物体运动状态的原因。牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因——惯性,又掲示了运动状态改变的原因——力,故D正确。
故选ABCD。
18.BC
【详解】
A.牛顿第一定律是在前人大量经验事实的基础上,经过实验,通过推理概括得到的,故A错误;
B.牛顿第一定律告诉我们力是改变物体运动状态的原因,由此可知它揭示了力和运动的关系,故B正确;
C.由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性是一切物体固有的属性,无论物体是运动还是静止,都具有惯性,故C正确;
D.由牛顿第一定律可知,当物体不受力或受平衡力时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,因此静止或做匀速直线运动的物体可以不受力或受平衡力,故D错误。
故选BC。
19.相互的 惯性
【详解】
[1]水火箭向后喷水的同时,根据力的作用是相互的,火箭受到向前的推力。
[2]水喷完后火箭因为惯性会保持原有运动状态不变,继续向前飞行一段距离。
20.加速 做匀速直线运动
【详解】
[1]小车匀速运动时,小球与小车相对静止,小球应在竖直方向上。当小车加速运动时,车的运动速度变快,但小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球要向后运动;若小车做减速运动时,车运动变慢,小球由于惯性保持原来的运动状态,小球要向前运动;故图中汽车在做加速运动。
[2]小球现在是运动的,根据牛顿第一定律可知,若小球在此时所有力同时全部消失,则小球相对地面将保持匀速直线运动。
21.速度 控制变量 b 降低 A
【详解】
(1)[1][2]要探究阻力对物体运动的影响,应使小车到斜面底端的速度相同,在平面上受到的阻力不同。实验中需要小车从同一斜面的同一高度开始静止下滑,并改变水平面的粗糙程度,这种实验方法叫做控制变量法。
(2)[3]以上操作中错误的一次是b,不应该将棉布铺在斜面上,这样会使小车到斜面底端的速度不相同。
(3)[4]可以通过降低小车在斜面上滑下时的高度,这样小车到斜面底端的速度就会变慢,使其不再滑出水平表面。
(4)[5]进一步分析实验可知:运动的物体不受外力时,其速度不会减慢,将保持匀速直线运动状态,故选A。