第四章
第一节
牛顿第一定律
同步练习
一、单项选择题
1.伽利略创造性的实验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实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升,右侧斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速直线运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
2.一天下着倾盆大雨,某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向),他发现水面的形状如选项图中的( )
3.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动.当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车无限长,则两个小球( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.难以确定
4.如图所示,桌面上有一上表面光滑的木块,木块上有一小球,快速向右水平拉动木块,小球的位置可能落在桌面上的( )
A.A点
B.B点
C.O点
D.无法确定
5.下列关于伽利略的说法,正确的是( )
A.伽利略认为,在同一地点,重的物体下落的快,轻的物体下落的慢
B.伽利略猜想物体做自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了证明
C.伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
D.伽利略的理想斜面实验,完全是理想的,没有以事实为基础
6.下列交通提示语中,不是为了防止惯性带来危害的是( )
A.车辆起步,站稳扶好
B.系安全带,平安出行
C.珍爱生命,远离酒驾
D.保持车距,安全驾驶
7.下列现象中,不属于利用惯性的是( )
A.用手拍打衣服上的灰尘
B.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
C.运动员采用助跑跳远
D.骑自行车时为了减速捏刹车闸
8.物体的运动状态与受力情况的关系是( )
A.物体受力不变时,运动状态也不变
B.物体受力变化时,运动状态才会改变
C.物体不受力时,运动状态就不会改变
D.物体不受力时,运动状态也可能改变
9.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是( )
A.悬浮在空中不动
B.速度逐渐减小
C.保持一定速度向下做匀速直线运动
D.无法判断
10.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( )
A.高速运动的物体不容易让它停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大
B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大
C.两个物体只要质量相同,那么惯性大小就一定相同
D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一物体在月球上比在地球上惯性小
11.在一次交通事故中,一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是( )
A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室
B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动
C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动
D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大
12.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
二、多项选择题
13.(多选)关于物体运动状态与所受外力的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受到恒力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它可能处于静止状态
D.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
14.(多选)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.没有力的作用,物体只能处于静止状态
C.物体保持静止或匀速直线运动的性质是惯性
D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
15.(多选)如图所示,重球系于绳DC下端,重球下再系一根同样的绳BA,下列说法正确的是( )
A.在绳的A端缓慢增加拉力,结果CD绳拉断
B.在绳的A端缓慢增加拉力,结果AB绳拉断
C.在绳的A端突然猛一拉,结果AB绳拉断
D.在绳的A端突然猛一拉,结果CD绳拉断
16.(多选)
在列车的车厢内,有一个自来水龙头C.第一段时间内,水滴落在水龙头的正下方B点,第二段时间内,水滴落在B点的右方A点,如图所示.那么列车可能的运动是( )
A.先静止,后向右做加速运动
B.先向左做匀速运动,后做加速运动
C.先向右做匀速运动,后做减速运动
D.上述三种情况都有可能
三、非选择题
17.在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?
18.如图所示,高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a,车厢顶部A点有油滴滴落在车厢地板上,车厢地板O点位于A点的正下方,则油滴落地点在O点的哪一侧?离O点距离为多少?
参考答案与解析
一、单项选择题
1.A
解析:
实验与结论
由实验现象很容易得出,不需要理论推导的一般性结论为直接结论
实验现象
斜面粗糙程度减弱,小球上升高度依次增加
直接结论
若斜面光滑,小球可到达与O点相同高度
说明
选项A跟实验现象都是描述小球能够到达的位置,选项B、C、D所描述的结论跟实验现象不符,A正确
2.C.
解析:列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,水面形状和C中一致.
3.B.
解析:因为小车表面光滑,因此,不论小车如何运动,两小球在水平方向均不受力,根据牛顿第一定律可知它们将保持匀速运动状态,又因为两球速度相等,故两球一定不会相碰.
4.C
解析:小球在水平方向上不受摩擦力的作用,所以水平方向的运动状态不变,在重力的作用下,小球落在O点。故选C。
5.C
解析:伽利略认为,在同一地点,重的物体和轻的物体应该下落得同样快,故A错误;伽利略猜想物体做自由落体运动的速度与下落时间成正比,但没有直接用实验进行证明,故B错误;伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法即在实验的基础上,进行理想化推理,伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,故C正确;伽利略的理想斜面实验,是以斜面实验的事实为基础的,故D错误。
6.C
解析:公交车启动时,人由于惯性会向后倾倒,所以提醒乘客“站稳扶好”,防止惯性带来危害,故A正确;如果刹车时,人由于具有惯性,会保持原来的速度向车窗冲去,故为了防止这种现象,人要系安全带,防止惯性带来危害,故B正确;人喝酒后反应就会迟钝,驾车时容易造成事故,与惯性无关,故C错误;汽车行驶过程如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以要保持一定车距,防止惯性带来危害,故D正确;本题选不是为了防止惯性带来危害的,故选C。
7.D
解析:用手拍打衣服上的灰尘,衣服运动时,由于惯性,灰尘要保持静止状态,利用了惯性,所以A错误;锤头松了,将锤柄在地上撞击几下,锤柄撞击地面马上静止,锤头由于惯性要保持运动状态,利用了惯性,B错误;利用助跑跳远,由于惯性,人要保持运动的状态,所以跳得更远,故C错误;捏刹车闸,是通过力改变自行车的运动状态,不是利用了惯性,故D正确。
8.C
解析:物体受力不变时,加速度不变,若加速度不为零,速度一定在改变,则运动状态一定在改变;若加速度为零,速度不变,运动状态不变,故A错误;物体受力变化时,加速度在变化,速度在改变,运动状态在改变;若物体受力不变时,运动状态也会改变,故B错误;物体不受力时,根据牛顿第一定律可知运动状态不会改变,故C正确、D错误.
9.C
解析:物体自由下落时,仅受重力作用,重力消失以后,物体将不受力,根据牛顿第一定律的描述,物体将以重力消失瞬间的速度向下做匀速直线运动,故选项C正确.
10.C
解析:惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与速度、受力情况和地理位置无关,C正确.
11.A
解析:惯性是物体的固有属性,惯性的大小取决于物体的质量,而与物体的速度无关;由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,汽车速度减小,而钢材继续向前运动,由此压扁驾驶室,造成事故,故选项A正确.
12.C
解析: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;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.
二、多项选择题
13.BC
解析:力是改变物体运动状态的原因,只要物体所受合力不为零,它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体不受力或所受合力为零,其运动状态一定不变,即保持静止状态或匀速直线运动状态,C正确,D错误
14.ACD
解析:任何物体都有保持原来运动状态的性质,叫作惯性,所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性,故A正确;没有力的作用,物体可以做匀速直线运动,故B错误;物体保持静止或匀速直线运动的性质是惯性,故C正确;运动的物体在不受力时,将保持匀速直线运动,故D正确
15.AC
解析:重球受力如图所示,
在绳的A端缓慢增加拉力,使得重球在足够的时间内发生了微小的位移,T1、T2逐渐增大,这个过程进行得缓慢,可以认为重球始终处于平衡状态,即T2=T1+mg,随着T1增大,T2也增大,且T2总是大于T1,所以CD绳被拉断,选项A正确,选项B错误;若在A端突然猛一拉,由于重球质量很大,力的作用时间极短,由于惯性,重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变),以致上段绳的拉力几乎未增加,T1已达到极限程度,故AB绳先断,选项C正确,选项D错误
16.BC.
解析:水滴下落时,水平方向保持原来的速度,若车匀速运动,车的水平位移与水滴的水平位移相同,则落在B点;若车向左加速运动,则水滴仍保持下落时的水平速度,而车的水平位移增大,故水滴可落在A点;同理,车向右减速运动,水滴也会落在A点.故选B、C.
三、非选择题
17. 【答案】相对于瓶子向后运动
解析: 首先确定本题应该用惯性知识来分析,但此题涉及的不仅仅是气泡,还有水,由于惯性的大小与质量有关,而水的质量远大于同体积气泡的质量,因此水的惯性远大于气泡的惯性,当小车突然停止时,水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势,当水相对于瓶子向前运动时,水将挤压气泡,使气泡相对于瓶子向后运动。
18. 【答案】右侧
解析: 油滴未滴落时具有与车厢相同的速度,油滴下落时相对于车厢有水平向右的加速度a,落在车厢地板上所用的时间为t=,相对车厢向右运动的距离为x=at2,则油滴落在O点的右侧,与O点距离为x=。