2020版高中物理 第四章 牛顿运动定律
1 牛顿第一定律
基础巩固
1伽利略的斜面实验证明了( )
A.力不是物体维持运动的原因,没有力作用的物体也可以运动
B.要使运动物体静止必须有力作用,没有力作用的物体就一直运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.一切物体都有惯性
答案:A
2下列关于惯性的说法正确的是( )
A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性
B.物体不受外力作用时才有惯性
C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性
D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态时才有惯性
解析:物体保持原有运动状态的性质叫惯性,选项A正确;惯性是物体固有的属性,不会因运动状态的改变而改变,也不会因受外力而改变,选项B错误;惯性只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,选项C、D错误。
答案:A
3在物理课上,老师在讲解“惯性”概念时,做了一个小实验:用两根细绳分别悬挂一个乒乓球和一个同体积的实心小铁球,用力对着乒乓球吹气,乒乓球偏离了竖直方向;用几乎同样大的力对着小铁球吹气,小铁球几乎没有动。这个实验主要说明的物理问题是( )
A.只有运动的物体才具有惯性
B.只有静止的物体才具有惯性
C.物体的质量越大,其惯性也越大
D.一切物体都具有惯性
答案:C
4关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.物体的质量较小,但运动的速度较大时,惯性也可以很大
D.物体自由下落时比竖直上抛时的惯性小
解析:力是改变物体运动状态的原因,选项A错误,B正确;惯性与质量有关,和物体的速度、运动情况无关,选项C、D错误。
答案:B
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5如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动。设车足够长,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,则( )
A.若m1
m2,则两个小球一定相碰
D.两个小球一定不相碰
答案:D
6火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有人向上跳起,发现仍落回原处,这是因为( )
A.人跳起后,车厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车厢继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是上升时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人跳起后直至落地,在水平方向人和车始终具有相同的速度
解析:人随火车共同运动,具有相同的向前的速度,当人向上跳起后,由于惯性人将保持原水平方向的速度,所以仍落回到车的原处。
答案:D
7有一仪器中的电路如图所示,其中M是质量较大的一个金属块,将仪器固定在一辆汽车上,汽车启动时, 灯亮,原理是 ;汽车急刹车时, 灯亮。
解析:汽车启动时,金属块由于惯性相对汽车向后移,使绿灯电路接通,绿灯亮;汽车急刹车时,金属块由于惯性向前运动,使红灯接通电路,红灯亮。
答案:绿 金属块由于惯性相对于汽车向后移,使绿灯电路接通 红
能力提升
1在机动车前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带。从高一物理知识的角度看,这是因为( )
A.系好安全带可以减小人的惯性
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B.系好安全带可以增大人的惯性
C.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
D.系好安全带可以让人更加舒适
答案:C
2一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球。若车厢内的旅客突然发现小球沿如图所示的虚线从A点运动到B点,则由此可以判断列车的运行情况是( )
A.减速行驶,向北转弯
B.减速行驶,向南转弯
C.加速行驶,向南转弯
D.加速行驶,向北转弯
解析:小球具有惯性,相对于列车向前运动,故列车在减速;相对于列车向北运动,故列车向南转弯。
答案:B
3一天,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,他发现水面的形状为如图所示中的( )
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,液面形状和B一致。
答案:B
4(多选)意大利物理学家伽利略根据“斜面实验”指出:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。则下列说法正确的是( )
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,故其结果是荒谬的
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.该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
解析:伽利略的斜面实验尽管是理想实验,但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,反映了自然规律。推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据。
答案:BD
5
★5(多选)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,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.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
解析:质量是惯性大小的量度,质量大则惯性大,故选项B正确。汽车在相同的路面上刹车时,有相同的动摩擦因数,加速度为定值,依据运动学公式可知,初速度越大,刹车滑行的距离越长,故选项C正确。
答案:BC
6理想实验是科学研究中的一种重要方法,如图是伽利略根据可靠的事实进行的理想实验和推论的示意图。请在下面的空格里填入合适的内容,完成对各示意图的说明。
如图甲所示,把两个斜面对接,让小球由静止开始从左侧斜面上高为h处滚下,如果没有摩擦,小球将达到右侧斜面相同高度的地方。
如图乙所示,如果减小右侧斜面的倾角,小球到达右侧斜面上的高度要 (选填“大于”“等于”或“小于”)原来的高度h,但要通过更长的距离。
如图丙所示,继续减小右侧斜面的倾角,直到使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度h,就要沿着水平面以 (选填“恒定”或“变化”)的速度运动下去。
答案:等于 恒定
★7科学探究活动通常包括以下要素:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作等。伽利略对落体运动的规律的探究过程如下:
A.伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点。
B.伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点。
C.为“冲淡”重力,伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况。
D.伽利略换用不同质量的小球,沿同一斜面从不同位置由静止释放,并记录相应数据。
E.伽利略改变斜面的倾角,重复实验,记录相应数据。
F.伽利略对实验数据进行分析。
G.伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时。
(1)与上述过程中B步骤相对应的科学探究要素是 。
(2)与上述过程中F步骤相对应的科学探究要素是 。
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答案:(1)猜想与假设 (2)分析与论证
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