高中物理人教版必修1第四章 1牛顿第一定律

考试 - 1 - / 7 牛顿第一定律 (建议用时：40 分钟) 题组一 理想实验的魅力 1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的研究推动了人类文明的进程。在对以下几位 物理学家所做的贡献的叙述中，正确的是( ) A．亚里士多德认为较重物体与较轻物体下落得一样快 B．伽利略通过理想斜面实验认为物体的运动不需要力维持 C．笛卡儿认为如果物体受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一方向运动下去 D．牛顿认为力不仅可以维持物体的运动，而且可以改变物体的运动状态 B [亚里士多德认为重的物体下落的快，轻的物体下落的慢，A 错误；伽利略通过理想 斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，B 正确；笛卡儿认为如果运动中的物体没有受 到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，C 错误；牛顿认为力不是维持物体运动而 是改变物体运动状态的原因，D 错误。] 2．伽利略理想实验揭示了( ) A．若物体运动，那么它一定受力 B．力不是维持物体运动的原因 C．只有受力才能使物体处于静止状态 D．只有受力才能使物体运动 B [伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一 速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故 A、D 错误；运动和静止 都不需要力来维持，故 B 正确，C 错误。] 3．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、 考试 - 2 - / 7 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 A [ 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 ] 题组二 牛顿第一定律 4．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 C [物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，没有力作用在物体上，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，C 正确。] 5．(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 考试 - 3 - / 7 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 BC [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。] 6．在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、 丙实验。下列有关叙述正确的是( ) 甲 乙 丙 A．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑 B．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近 C．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态 D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律 C [实验中要求小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，可以保证小车到达斜面底端 的速度相等，然后通过不同情况的水平面，可确定力的大小对运动的影响，选项 A 错误；实 验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，选项 B 错误；小车在水平面上运 动时受到摩擦力的作用会停下来，其运动的状态发生变化，说明力能改变物体的运动状态， 选项 C 正确；从甲、乙、丙三个实验可得出力是改变运动状态的原因，而不能得出不受力时 的运动情况，选项 D 错误。] 题组三 惯性与质量 7．(某某某某 2020·月考)本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水 坑而倒地的过程。下面的说法从物理的角度去解释此情境，其中正确的是( ) A．这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使骑车人和车一起倒地的 考试 - 4 - / 7 B．骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但骑车人与车 的后半部分由于惯性仍保持原有的运动状态，因此摔倒 C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以骑车人和车一起倒地了 D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而骑车人由于惯性将保持 原有的运动状态，故向原来的运动方向倒下了 B [骑车人与车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑时立刻静止，但骑车人与车的后半 部分由于惯性仍保持向前运动状态，因此摔倒，故 B 正确。] 8．(2020·某某某某三中高一上期末)如图，在车厢中的 A 是用绳拴在底部上的氢气球，B 是用绳挂在车厢顶部的金属球，开始时它们和车一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车 向右做匀减速运动，则下列能正确表示刹车期间车内的情况的是( ) A B C D D [开始时金属球、车厢及氢气球有向右的相同速度，突然刹车使车厢做减速运动时， 由于金属球比车厢内同体积的空气质量大，惯性大，运动状态不易改变，相对车厢继续向右 运动，因此 B 向右偏，故 B、C 错误；氢气虽然有惯性，但因为氢气密度小，空气的密度大(相 同体积空气惯性比氢气大)，氢气球向前运动撞到空气，力的作用是相互的，它被空气向后推 开，相对车厢向左运动，故 A 错误，D 正确。] 9．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？ 考试 - 5 - / 7 [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。 [答案] 相对于瓶子向后运动 10．(多选)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图。当汽车静止或做匀速直线运 动时，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、突然刹车 B．向左行驶、突然刹车 C．向左行驶、突然加速 D．向右行驶、突然加速 AC [汽车突然刹车时，车速变小，摆锤由于惯性要维持原来的运动状态，要向前摆动， 所以 A 正确；若汽车突然加速，车速增大而摆锤由于惯性要维持原来的运动状态，要向后摆， 所以 C 正确。] 11．(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( ) 考试 - 6 - / 7 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 AC [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。] 12．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外， 谷粒还有瘪粒。为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的 分选原理是( ) A．小石子质量大，飞得最近 B．草屑和瘪粒质量小，飞得最远 C．草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近 D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同 D [质量大的惯性大，空气阻力对石子的影响相对弱些，石子运动距离会更远些，故 D 正确。] 13．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？ 考试 - 7 - / 7 [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＝ 2h g ，相对车厢向右运动的距离为 x＝ 1 2 at2，则油 滴落在 O 点的右侧，与 O 点距离为 x＝ ah g 。 [答案] 右侧 ah g