1163320011214100山东省高一物理必修一鲁科版(2019)——第五章 第一节牛顿第一定律基础训练
一、单选题
1.在物理学的发展历程中,下列哪位科学家最先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )
A.牛顿 B.亚里士多德
C.伽利略 D.爱因斯坦
2.一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、质量的讨论,正确的是( )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.质量越大,刹车后滑行的路程越短,所以惯性越小
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
3.物体的惯性与下列因素有关的是
A.质量 B.速度 C.加速度 D.所处位置
4.游轮向东匀速直线行驶,小金面朝游轮前进方向,在游轮上的A位置竖直向上起跳,落下时的位置在(不计空气阻力)( )
A.A位置的东侧 B.A位置的西侧 C.A位置 D.以上三种情况都有可能
5.如图所示是月球车示意图。月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务,当它在月球表面行驶时( )
A.不受重力 B.不受阻力 C.仍有惯性 D.不遵循牛顿运动定律
6.伽利略创造的把实验假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。他设想了一个理想实验,如图所示,通过对这个实验的分析,可以得到的最直接结论是:
①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
③减小第二个斜面的倾角,小球要达到原来的高度经过的斜面就会越长;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将达不到原来的高度,就会永远运动下去。这些结论说明了( )
A.自然界的一切物体都具有惯性
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
D.在光滑水平面上运动的小球,其运动状态的维持并不需要外力
7.下列哪一位科学人物首先创造了一套把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来的科学方法,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法( )
A. B.
C. D.
8.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:将斜面1与斜面2平滑连接,让小球由斜面1上的O处由静止开始滚下,小球将滚上斜面2.逐渐减小斜面2的倾角,仍使小球从O处由静止滚下。如果没有摩擦,则( )
A.小球在斜面2上能上升的最大高度逐渐降低
B.小球在斜面2上每次都能上升到与O处等高的位置
C.当斜面2最终变为水平面时,小球将处于静止状态
D.当斜面2最终变为水平面时,小球的运动状态将不断改变
9.如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,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( )
A.向右行驶、匀速直线运动 B.向左行驶、匀速直线运动
C.向右行驶、突然刹车 D.向左行驶、突然刹车
10.如图所示,小球m放置于光滑的楔形物体M的水平上表面上。开始时都静止,现将楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线 D.抛物线
11.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体不停止,因为受到动力作用 B.要改变物体运动状态,必有外力作用
C.撤去外力,运动物体会逐渐停下 D.物体保持静止状态,一定不受外力
12.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球( )
A.可能落在A处 B.一定落在B处
C.可能落在C处 D.以上都有可能
二、填空题
13.正在运动的物体,如果不受外力的作用,它一定作________运动,如果受到一个外力作用,物体的________一定会发生变化。
14.任何物体在任何状态下,都具有惯性.惯性是物体的__________一种性质,__________是反映物体惯性大小的量度
15.有一个简单的判断鸡蛋生熟的方法:把鸡蛋放在桌子上,转动鸡蛋,离手后观察它的转动情形:如果转动顺利,则为_________;如果转动不顺利,则为_________.转动一段时间后,突然按停它,并立即缩手.如果缩手后不再转动为_________;如果缩手后能自动再转起来,则为_________.
16.如图1所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重为5N,底面积为20cm2的物体A,用水平拉力F作用于A物体,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图2所示,物体对水平地面的压强是______Pa,由图像可知,物体受到的摩擦力是______N,3s—6s内物体受到的合力是______N,9s—12s内物体做______运动,它能继续运动是由于______。
三、实验题
17.如图所示,在做推导牛顿第一定律的实验时,实验前具备三个相同的条件是:相同的小车,相同的斜面,从相同的________自由释放小车,其目的是小车滑到水平面时________;不同的条件是水平面的________,这一研究方法叫________。
18.某小组探究伽利略理想斜面实验,其实验器材有:滑块、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板,如图甲所示.实验时,在水平长直木板旁边放上刻度尺,滑块可以从斜面平稳地滑行到水平长直木板上.重力加速度为g,请完成下列填空:
(1)实验时应使滑块从同一位置由_____状态滑下,研究滑块在长直木板上运动的距离.
(2)由实验现象发现:长直木板越光滑,滑块在长直木板上运动得越远.由此可得出的实验推论是当长直木板完全光滑时,滑块将在长直木板上做____运动.
(3)图乙是每隔△t时间曝光一次得到滑块在某长直木板上运动过程中的照片,测得滑块之间的距离分别是s1、s2、s3、s4,由此可估算出滑块与该长直木板间的动摩擦因数μ=__(需要用s1、s2、s3、s4字符表示).
四、解答题
19.我们知道汽车在刹车的时候,尾灯就会亮,汽车上固定一个仪器,电路如图所示,其中M是质量较大的一个金属块,那么当汽车启动和刹车时哪个灯会亮?
参考答案
1.C
【详解】
伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展,ABD错误,C正确。
故选C。
2.B
【详解】
质量是物体惯性大小的唯一的量度,质量越大,它的惯性越大,与物体的运动状态无关以及滑行距离无关,所以ACD错误,B正确。
故选B。
3.A
【详解】
惯性只和物体的质量有关,故A正确,BCD错误;
故选A。
4.C
【分析】
主要考查惯性的应用。
【详解】
游轮匀速直线运动时,在游轮上的A位置竖直向上起跳,由于惯性仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向,所以会落会原处。
故选C。
5.C
【详解】
A.月球车在月球上受到月球对它的引力,故A错误;
B.月球车在运动过程中支持力和重力是一对平衡力,由于受到月球的支持力,加上月球的表面不光滑,所以月球车会受到阻力,故B错误;
C.惯性是物体本身的一种性质,质量是惯性大小的唯一量度,与物体所处的位置无关,所以月球车在月球上仍然有惯性,故C正确;
D.月球车运动的过程中和在地球上一样,仍然遵循牛顿运动定律,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】
该实验利用了实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,是在思维中进行的,同时是以斜面实验真实的实验为基础,即如果斜面粗糙,小球会有能量损失,将不能上升到与原来等高的位置,但是如果斜面光滑,可以上升到与释放点等高的位置;当使斜面成为水平面,小球将达不到原来的高度,就会永远运动下去。该实验说明了物体的运动不需要力来维持,故ABC错误,D正确。
故选D。
7.C
【详解】
伽利略在对自由落体运动和理想斜面实验的研究探索过程中,首先创造了把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来的科学方法,故C正确,ABD错误。
故选C。
8.B
【详解】
AB.理想斜面不考虑摩擦,小球从O点的这一高度处具有一定的重力势能,由于机械能守恒,所以它到另一个斜面上时,每次它都能上升到与O 点等高的位置处,故B正确,A错误;
CD.当斜面2最终变为水平面时,小球将做匀速直线运动,故CD错误。
故选B。
9.C
【详解】
AB.若汽车做匀速直线运动,则摆锤竖直悬挂,不会从实线位置摆到虚线位置,故A、B均错误;
CD.由图可知摆锤向右摆动,根据惯性知识可推知,汽车可能向左加速或向右减速,故C正确,D错误。
故选C.
10.B
【详解】
楔形物体释放前,小球受到重力和支持力,两力平衡;楔形物体释放后,由于小球是光滑的,则小球水平方向不受力,根据牛顿第一定律知道,小球在水平方向的状态不改变,即仍保持静止状态,水平方向不发生位移,而竖直方向楔形物体的支持力将小于小球的重力,小球将沿竖直方向做加速运动,所以其运动轨迹为竖直向下的直线。
故选B。
11.B
【详解】
A.物体运动不停止是因为惯性的原因,运动不需要力来维持,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,要改变物体运动状态,必有外力作用,故B正确;
C.由牛顿第一定律可得,撤去外力,物体将会匀速直线运动,故C错误;
D.物体保持静止状态,物体可能不受外力,也有可能所受合外力为零,故D错误;
故选B。
12.B
【详解】
火车匀速行驶,在小球未释放前小球随车一起运动,小球的速度等于车的速度v0;在小球由静止释放后,由于惯性小球在水平方向的速度保持不变,即vx=v0,即小球下落的过程中小球在水平方向的速度始终等于车速度,小球一定落到B处。故B项正确,ACD三项错误。
故选B。
13.匀速直线 速度
【详解】
[1] 正在运动的物体,如果不受外力的作用,它一定作匀速直线运动;
[2] 如果受到一个外力作用,物体一定有加速度,则物体的速度一定会发生变化。
14.固有 质量
【详解】
[1]任何物体在任何状态下,都具有惯性.惯性是物体的固有属性;
[2]质量是反物体惯性大小的量度。
15.熟蛋 生蛋 熟蛋 生蛋
【详解】
试题分析:把鸡蛋放在桌子上,转动鸡蛋,离手后观察它的转动情形:如果转动顺利,则为熟蛋;如果转动不顺利,则为生蛋.转动一段时间后,突然按停它,并立即缩手.如果缩手后不再转动为熟蛋;如果缩手后能自动再转起来,则为生蛋.
考点:惯性
16.2500 6 3 匀减速直线 惯性
【详解】
[1]对地面的压强为
false
[2]由图2可知,在false内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向的拉力与摩擦力等大反向,故摩擦力为false。
[3]在false的合力等于拉力减去摩擦力
false
[4]由图2可知,在false内物体做匀减速直线运动。
[5]能继续运动时由于物体具有惯性。
17.高度 速度相同 粗糙程度 控制变量法和实验推理法
【详解】
[1]为了探究阻力对运动的影响,需要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同,只有小车从斜面的同一高度自由释放滑到不同材料的水平面时,小车的运动速度相同,因此需要使小车从斜面的同一高度滑下。
[2] 小车从斜面的同一高度自由释放滑到不同材料的水平面时,其目的就是保证小车滑到底端时具有的运动速度相同。
[3]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,所以水平表面铺设不同材料,目的是让小车受到的阻力不同。
[4] 由实验知小车在毛巾表面上运动的距离最短,原因是受到的摩擦力最大,根据实验事实可以推理得出小车在水平面上不受力时将做匀速直线运动,此研究过程中采用了控制变量法和实验推理的方法。
18.静止 匀速直线 false
【详解】
(1)根据伽利略“理想实验”的内容与原理可知,需要小车到达水平面时的速度是相同的,所以在实验的过程中要求小车从同一个位置由静止释放;
(2)根据实验的情况,可以得出的结论为:水平面越光滑,小车滑得越远,当水平面完全光滑时,小车将在长木板上保持匀速直线运动;
(3)小车在水平面内做匀变速直线运动,结合匀变速直线运动的推论,则:
a=
根据牛顿第二定律可知:a==μg
所以水平面的动摩擦因数:μ=
故答案为(1)静止;(2)匀速直线;(3).
19.启动时,绿灯亮 刹车时,红灯亮
【详解】
汽车启动时,由于惯性,金属块保持不动,而车向前开动,所以金属块向后压缩弹簧,触头和a接触,构成回路,绿灯亮。汽车做匀速运动时,金属块和车具有相同的运动状态,两灯均不亮。当汽车急刹车时,金属块由于惯性,向前压缩弹簧,触头和b接触,构成回路,红灯亮。