新高一2021
2021-2022学年度物理课堂堂堂练
第四章
运动和力的关系
第一节
牛顿第一定律
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.质点是理想化物体模型
C.速度越大的物体其惯性越大
D.矢量的运算是代数运算
2.下列说法正确的是( )
A.牛顿第一、第二、第三定律都可以通过实验进行检验
B.保持静止或匀速直线运动状态的物体,一定不受力的作用
C.歼击机战斗前抛掉副油箱是为了减小惯性、提高灵活性
D.跳高运动员起跳时,地面对人的支持力大于人对地面的压力
3.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.同一辆汽车速度越大刹车越难说明物体速度越大,惯性越大
B.同一物体受力越大运动状态越容易改变说明力越大惯性越小
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的质量小、惯性小的缘故
D.已知火星表面的重力加速度是地球上的,故天问一号从地球发射到火星后,惯性减小为原来的
4.如图所示,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。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比,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状态或静止状态
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
5.2020年11月24日凌晨4时30分,嫦娥五号月球探测器于文昌航天发射场发射升空,探测器历经23天并取得约月壤后,于2020年12月17日顺利返回内蒙古预定区域,标志着中国首次地外天体采样返回任务圆满完成。下列说法正确的是( )
A.“4时30分”表示时间,“23天”表示时刻
B.嫦娥五号绕月球飞行一周,它的平均速度为0,但平均速率不为0
C.地面控制中心在对嫦娥五号进行飞行姿态调整时,可以将其看成质点
D.月壤样本在月球表面的惯性比在地球表面的惯性小
6.下列说法正确的是( )
A.用质点来代替有质量的物体是采用了等效替换的思想
B.千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
C.是加速度的比值法定义式
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析得出的结论,不可能用实验直接验证
7.物理学的发展历程中有很多科学家作出了伟大的贡献,下列说法中正确的是( )
A.胡克通过实验得出弹簧拉长产生的弹力和弹簧长度成正比
B.伽利略创立了实验和逻辑推理(包括数学推理)结合的科学研究方法
C.牛顿最先建立了平均速度、瞬时速度、加速度、力等概念
D.亚里士多德通过观察法得到的自然界里的运动和作用都是符合现代物理观念的
8.如图1是伽利略利用斜面实验对自由落体运动研究的示意图,图2是伽利略为了说明力和运动的关系利用斜面实验的示意图。下列说法正确的是( )
A.图1中甲、乙、丙、丁均是实验得到的现象
B.图1中甲、乙、丙、丁均是推理得到的运动情景
C.图2中伽利略通过实验观察到A处释放的小球运动到C处
D.图2的推理表明力不是维持物体运动的原因
二、多选题
9.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.力的合成与分解采用等效替代的思维方法
B.牛顿第一定律是牛顿在大量实验验证基础上提出的
C.伽利略把斜面实验的倾角外推到,得到自由落体运动的规律,采用的是极限思维法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
10.17世纪,意大利物理学家伽利略根据实验指出:力不是维持物体运动的原因。这里的实验是指“伽利略理想斜面实验”,关于该实验,你认为下列陈述正确的是( )
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,故其结果是不可信的
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”的错误结论
D.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
11.2018年5月28日,习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话中,引用了《墨经·经上》中的名句“力,形之所以奋也”,此名句的意思是指“力是物体由静止到运动、运动到静止的原因”。下列说法正确的是( )
A.物体的运动需要力来维持
B.质量恒定的物体,合外力越大加速度越小
C.力是改变物体运动状态的原因
D.物体处于静止状态,物体的合外力一定为零
12.如图所示,用细绳把一本较厚重的书扎一圈,然后将细绳的一端悬挂起来,另一端用手牵住,分别迅速用力拉细绳和逐渐增大拉力拉细绳两种实验方案,则( )
A.迅速拉,位置1先断
B.迅速拉,位置2先断
C.逐渐加大拉力,位置1先断
D.逐渐加大拉力,位置2先断
三、填空题
13.理想实验是一种以可靠的事实为依据,忽略次要因素,并把实验的情况合理外推到一种理想状态,从而来揭示自然现象本质的假想实验。为了说明运动和力的关系,伽利略设计了如图所示的理想实验。
(1)关于伽利略的这个理想实验,下列说法正确的是(______)
A.“小球沿斜面向下运动后,沿斜面向上运动,会越来越慢”,这是可靠的事实
B.“小球沿斜面向下运动后,沿斜面向上运动,会越来越慢”,这是合理外推的理想状态
C.“若摩擦可以忽略不计,小球最终会达到与左侧同样的高度”,这是揭示自然现象的本质
D.“如果右侧斜面变成水平面,并且没有任何阻力,小球将达不到原来的高度,就应永远运动下去”,这是揭示自然现象的本质
(2)伽利略的理想实验否定了亚里士多德关于运动和力关系的错误认识。亚里士多德的认识是____________________。
14.如图所示:在水平平直公路上匀速行驶的小车顶上,用绳子悬挂着一个小球。
(1)若剪断绳子,小球将落至、、中的_______点;
(2)若小车速度突然减小,小球将偏向_______方;
(3)若小车速度突然增大,小球将偏向_______方。
15.一切物体总保持________状态或________状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律,牛顿第一定律牛顿又叫做惯性定律,________是衡量物体惯性大小的唯一量度。
四、实验题
16.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。下面是关于该实验被打乱的步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。
②如图为两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
(1)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)。
(2)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②属于________________。
五、解答题
17.如图所示,一较高木块在小车上和小车一起做匀速直线运动,当小车碰到一障碍物的瞬间,(设小车碰后立即停下),则:
(1)若小车上表面粗糙,则木块将如何运动?
(2)若小车上表面光滑,则木块将如何运动?
18.做一做以下实验,看看会发生什么现象,总结力有哪些作用效果?
(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁(如图),小钢球靠近磁铁时;
(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁(如图2);
(3)分别用手拉和压弹簧。
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总1页
参考答案
1.B
【详解】
A.力是改变物体运动的原因,A错误;
B.质点作为理想化模型忽略了物体的大小和形状,B正确;
C.惯性是物体的固有属性,任何情况下物体都有惯性,质量是惯性的唯一量度,与速度大小无关,C错误;
D.矢量的运算是平行四边形定则,D错误。
故选B。
2.C
【详解】
A.牛顿第二、第三定律是实验定律,牛顿第一定律不是实验定律,是在实验事实的基础上通过合理的推理得出的结论,A错误;
B.保持静止或匀速直线运动状态的物体,可能受力,只是受力处于平衡状态,B错误;
C.惯性的大小与物体的质量有关,故歼击机战斗前抛掉副油箱是为了减小惯性、提高灵活性,C正确;
D.由牛顿第三定律可知,跳高运动员起跳时,地面对人的支持力等于人对地面的压力,D错误。
故选C。
3.C
【详解】
AB.物体的惯性只与质量有关,与物体的速度以及受力大小均无关,AB错误;
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的质量小、惯性小的缘故,C正确;
D.天问一号从地球发射到火星后,因质量不变,则惯性不变,D错误。
故选C。
4.A
【详解】
斜面的粗糙程度越低,小球上升的高度越接近原来的高度,可以得到的最直接的结论是:如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置。
故选A。
5.B
【详解】
A.“4时30分”表示时刻,“23天”表示时间,故A错误;
B.嫦娥五号绕月球飞行一周,它的位移为零,路程不为零,所以平均速度为0,但平均速率不为0,故B正确;
C.在对嫦娥五号进行飞行姿态调整时,需要考虑探测器各部分的运动情况,不可以看作质点,故C错误;
D.惯性大小取决于质量,月壤样本从月球运送到球表面,其质量不变,所以惯性也一样,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
A.用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法,故A错误;
B.千克、秒、米是国际单位制中力学的三个基本单位,牛顿是导出单位,故B错误;
C.公式是牛顿第二定律的表达式,表示物体的加速度跟物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比,不是加速度的定义式,故C错误;
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析得出的结论,由于不存在不受力的物体,可知牛顿第一定律不可能用实验直接验证,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】
A.胡克通过实验得出弹簧拉长产生的弹力和弹簧伸长的长度成正比,选项A错误;
B.伽利略创立了实验和逻辑推理(包括数学推理)结合的科学研究方法,选项B正确;
C.伽利略最先建立了平均速度、瞬时速度、加速度、力等概念,选项C错误;
D.伽利略通过观察法得到的自然界里的运动和作用都是符合现代物理观念的,选项D错误。
故选B。
8.D
【详解】
AB.伽利略做图1的理想斜面实验时,由于受到当时实验条件的限制,只做了斜面倾角很小的实验,则只有图1甲是实验得到的现象,其他都是合理外推得出的结论,故AB错误;
C.图2的理想斜面实验,通过推理得出若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,故C错误;
D.由图2得出的结论是物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,表明了力不是维持物体运动的原因,故D正确。
故选D。
9.AD
【详解】
A.力的合成与分解采用等效替代的思维方法,选项A正确;
B.牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡尔研究的基础上提出的,故B错误。
C.伽利略把斜面实验的倾角外推到,得到自由落体运动的规律,采用的是合理外推法,故C错误。
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,选项D正确。
故选AD。
10.BCD
【详解】
AB.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,故A错误,B正确;
C.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,故C正确;
D.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据,牛顿总结了前人的经验,提出了物体运动的原因,即牛顿第一定律,故D正确。
故选BCD。
11.CD
【详解】
A.物体的运动不需要力来维持,选项A错误;
B.根据牛顿第二定律可知,质量恒定的物体,合外力越大加速度越大,选项B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,选项C正确;
D.物体处于静止状态,物体的合外力一定为零,选项D正确。
故选CD。
12.BC
【详解】
拉力慢慢增大,由平衡知识知,细绳上段承受的拉力为书的重力和手对绳的拉力之和,下段细绳承受的拉力等于手对绳的拉力,所以慢慢增大拉力,则上段细绳将断开。当迅速用力拉绳,则下段细绳将断开。由于书本较厚重,惯性较大,其运动状态难以改变,在迅速拉绳的瞬间,书本可以认为固定不动,所以下段细绳承受的拉力将比上段细绳承受的拉力大,因此下段细绳将会断开。
故选BC。
13.AD
运动必须依靠外力的不断作用才能维持(力是维持物体运动的原因)
【详解】
(1)[1]AB.“小球沿斜面向下运动后,沿斜面向上运动,会越来越慢”,这是可靠的事实,A正确、B错误;
C.“若摩擦可以忽略不计,小球最终会达到与左侧同样的高度”,这是合理外推的理想状态,C错误;
D.“如果右侧斜面变成水平面,并且没有任何阻力,小球将达不到原来的高度,就应永远运动下去”,这是揭示自然现象的本质,D正确。
故选AD。
(2)[2]亚里士多德的认识是运动必须依靠外力的不断作用才能维持(力是维持物体运动的原因)。
14.B
前
后
【详解】
(1)[1]小球落下时,由于具有惯性,保持原来的水平速度,车速不变,落在正下方,即B点;
(2)[2]若车速减小,小球在水平方向相对小车向前运动,所以小球将偏向前方;
(3)[3]若车速突然增大,小球在水平方向相对小车向后运动,所以小球将偏向后方。
15.静止
匀速直线运动
质量
【详解】
[1][2]
[3]由牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。而质量是衡量物体惯性大小的唯一量度。
16.②③①④
可靠的实验事实
【详解】
(1)[1]本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法,即在实验事实的基础上,经过合理的推理、想象,获取结论,正确的排列顺序是②③①④。
(2)[2]针对题目所述的实验步骤,步骤②属于可靠的实验事实。
17.(1)木块将向右倾倒;(2)整个木块向右做匀速直线运动状态。
【详解】
当小车遇到障碍物时,小车将停下,
(1)如果小车上表面粗糙,较高木块的下部受到一个向左的摩擦力,使得下部的运动状态发生改变,较高木块的上部由于惯性将继续向右运动,此时木块将向右倾倒;
(2)如果小车上表面光滑,木块不受摩擦力,此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态。
18.使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变
【详解】
(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁,小钢球靠近磁铁时,小钢球的速度越来越大;
(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁,小钢球的速度方向发生了变化;
(3)用手拉弹簧,弹簧伸长;用手压弹簧,弹簧缩短。
力的作用效果有:使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变
答案第1页,总2页