内容正文:
限时练习:40min 完成时间:____月____日 天气:
作业10 牛顿第一定律
一、牛顿第一定律及其实验
1、牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
2、探究阻力对物体运动的影响的实验
如图,给水平桌面铺上粗糙不同的物体,让小车自斜面同一位置从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。
(1)三次实验小车都从同一位置滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。
(2)实验现象:在小车具有相同初速度的情况下,桌面越光滑,阻力越小,小车在桌面上滑行的距离越长。
(3)实验得出结论:在同样条件下,支持面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的路程越长。
二、惯性
一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质,物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关
1.把一块木块立在底板光滑且平整的小车上,并随小车沿水平桌面一起向左做匀速直线运动,当小车遇到障碍物而突然停止时(如图所示),车上的木块将 ( )
A.立即停止运动 B.立即向前倒下
C.立即向后倒下 D.继续向前做匀速直线运动
2.将小球竖直向上抛出后,每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
3.小明同学参加了一次以“力”为主题的辩论赛,正方和反方提出了许多观点,小明同学把他们的观点归纳整理如下,你认为正确的观点是( )
①两个物体相接触,就一定有力的作用
②两个物体相接触,但不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体
④一个物体也可以产生力的作用
⑤力是维持物体运动状态的原因
⑥力是改变物体运动状态的原因
A.①②④ B.②④⑥ C.②③⑥ D.①③⑤
4.有一架飞机沿水平方向向左做匀速直线运动,每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一小球,若不考虑空气阻力和风力的影响,当三个小球落至地面前,站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列情况应是下图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
5.如图是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是( )
A.实验中每次让同一小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B.实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C.根据实验现象进一步推理,如果小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动
D.木板面越粗糙,小车的速度减小得越慢
6.在停车场,甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞,甲车司机感觉背部受到挤压,乙车司机身体向前倾斜,下列分析判断正确的是( )
A.甲车静止,乙车运动,乙车尾撞击甲车尾
B.甲车静止,乙车运动,乙车头撞击甲车尾
C.甲车运动,乙车静止,甲车头撞击乙车尾
D.甲车运动,乙车静止,甲车尾撞击乙车尾
7.汽车最基本的安全装置是头枕和安全带,如图所示,以下说法正确的是( )
A.有了头枕,能减小司机的惯性
B.有了头枕,能减小因撞上前车对司机造成的伤害
C.系上安全带,能防止惯性
D.系上安全带,能减小因紧急刹车对司机造成的伤害
8.如图所示,是一个正在做匀速圆周运动的物体,如果物体此时所受的外力全部消失( )
A.做匀速直线运动 B.立即停止运动
C.运动得越来越慢 D.运动得越来越快
9.如图所示,物体重5牛,在弹簧测力计和手的托力的作用下处于静止状态,此时测力计的示数为1.5牛,当剪断连接物体和测力计的细线的瞬间,物体所受合力的大小为( )
A.5牛 B.6.5牛 C.3.5牛 D.1.5牛
10.如图所示,小球从A点沿光滑圆弧轨道由静止释放,运动到B点时,若一切外力全部消失,则小球的运动轨迹是( )
A.沿a轨迹继续运动 B.沿b轨迹匀速直线运动
C.沿c轨迹继续运动 D.沿d轨迹竖直下落
11.如图所示,把一个金属小球用细线悬挂起来,并将它拉到一定高度后放开,观察到小球在AB之间往复摆动,下列说法中正确的是( )
A.小球运动到最低点O时,若所受外力突然消失,则小球将处于静止状态
B.小球运动到最低点O时,剪断绳子,小球将竖直向下运动
C.小球运动到最高点B时,剪断绳子,小球将竖直向下运动
D.小球运动到最高点B时处于平衡状态
12.2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4-2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时受平衡力
C.击球时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的
13.如图所示,是南开中学教师运动会的“同心鼓”项目,这个项目要求老师们同时用力拉着鼓四周的绳子,通过有节奏的收、放绳子使鼓起伏,让球在鼓面上跳动。下列说法正确的是( )
A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下
B.球上升到最高点,此时速度为零,受平衡力
C.球与鼓面撞击后向上运动,是因为球受到惯性
D.鼓悬空保持静止时,因受到多个不同方向的拉力,合力不为零
14.根据牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体在没有受到力的作用时,一定保持静止状态
B.物体在没有受到力的作用时,一定保持匀速直线运动状态
C.物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态
D.物体只有在受到力的作用时才能维持它的运动,不受力的作用时一定会处于静止状态
15.关于惯性,以下说法正确的是( )
A.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
B.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D.高速公路严禁超速,是因为速度越大惯性越大
16.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图所示,当车开动时,气泡将向______运动;刹车时,气泡将向_____运动(前两空选填“前”或“后”),其原因是_______(选填“气体”或“液体”)具有惯性。
17.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会_______;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会_______(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
18.一位杂技演员表演的“水流星”节目,一根细绳两端系着盛水的杯子,演员抡起绳子,使两个杯子在竖直面内做逆时针的匀速圆周运动,水不洒出,如图所示。在该过程中不空气阻力。
(1)杯子运动到最低点时,杯子受到______个力作用;
(2)在表演过程中,杂技演员突然将“水流星”甩向空中,“水流星”在上升的同时还会______。
A.向右运动
B.向左运动
C.逆时针转动
D.顺时针转动
19.重50 N的物体悬于氢气球下匀速上升,氢气球受到的合力大小为________N.当悬挂的绳突然断裂后,物体的运动情况为________________.
20.下表是阳阳同学在观看一场青少年足球友谊赛时做出的一些思考,请根据表中内容从物理学角度分析,将如表空格处补充完整:
提出的物理问题
运用物理知识解答
1
踢出去的足球,为什么最终会落到地面?
________
2
大力踢球,为什么脚会痛?
________
3
________
由于惯性
21.在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做________(选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时汽车受到的牵引力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的阻力,此时绳子对球的拉力和球受到的重力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
22.如图甲所示,在“探究运动与力的关系”实验中,让小车从斜面上同一高度由静止滑下,观察和比较小车在不同表面滑行的距离。
(1)让小车从斜面上同一高度由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面的______相同;
(2)小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______,运动得越远。由此推理得出,如果水平面绝对光滑,小车将做______。这说明物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。此实验得出结论的过程应用了______(选填“控制变量”“科学推理 ”或“转换”)法;
(3)通过上面的探究,当篮球飞到空中A点时,如图乙所示,若它受到的一切外力同时消失,则篮球的运动轨迹是______(填图中数字)。
23.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“a”、“b”或“c”);
(2)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时______;
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变______来实现的。对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越______;
(4)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做______运动。这样的实验方法叫做______;
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示(戊)组合是______
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
1.放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体,质量分别为M和m,随车一起在水平方向上做匀速直线运动,如图所示。当车突然停止时,这两个物体将(不考虑空气阻力)( )
A.一定不会相碰
B.若M=m才相碰
C.若M>m,一定会相碰
D.若M<m,一定不相碰
2.如图所示,在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上(小车足够长),有两个质量不同的小球和(m1>m2),随车一起沿水平方向向右匀速运动,如果不考虑空气阻力,且车身足够长,当车子突然停止,这两个小球将( )
A.一起向右运动,且的速度大于的速度
B.一起向左运动,且的速度大于的速度
C.一起向右运动,且的速度等于的速度
D.一起向右运动,并速度越来越小最终停止运动
3.我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象。王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
4.如图所示小车做变速直线运动时,车内悬挂的小球和杯中水面在某一瞬间的情况,其中符合物理规律的是( )
A. B.
C. D.
1.在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的___________。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验,记录的内容如表。
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到实验结论:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远。进一步推理得出结论:不受阻力作用时,运动的小车将___________。
(3)上述实验除了用到科学推理法,还用到了控制变量法和___________法。
【拓展设问】
(4)该实验说明物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。英国科学家___________总结前人成果概括出了牛顿第一定律,该实验___________(选填“能”或“不能”)直接验证牛顿第一定律。
(5)由此实验可联想到汽车由于具有___________,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该___________(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(6)做完实验后小明思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是___________。(图中的黑点表示小明同学)
A.做匀速圆周运动
B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动
D.保持静止状态
(7)【科学思维】如图丁所示的实验装置中,四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:玻璃板、纸板、棉布、毛巾。为了便于推理得出结论,请将图中的四次实验排出合理的顺序:___________。(填写字母序号)
(8)小华进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的表面运动时每次都滑出表面,无法得出小车在水平面运动的距离。在器材不变的情况下,请你为小华改进一下实验,你的做法是___________。
(9)在我们已学的物理实验中,也有用到这种“实验+推理”的研究方法,如:___________(列举一例)。
(10)【科学思维】根据实验推理结论,小亮认为:任何物体,如果它的速度不发生变化,那么它一定不受阻力的作用。他的观点正确吗?请你进行评价。___________
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限时练习:40min 完成时间:____月____日 天气:
作业10 牛顿第一定律
一、牛顿第一定律及其实验
1、牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
2、探究阻力对物体运动的影响的实验
如图,给水平桌面铺上粗糙不同的物体,让小车自斜面同一位置从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。
(1)三次实验小车都从同一位置滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。
(2)实验现象:在小车具有相同初速度的情况下,桌面越光滑,阻力越小,小车在桌面上滑行的距离越长。
(3)实验得出结论:在同样条件下,支持面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的路程越长。
二、惯性
一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质,物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关
1.把一块木块立在底板光滑且平整的小车上,并随小车沿水平桌面一起向左做匀速直线运动,当小车遇到障碍物而突然停止时(如图所示),车上的木块将 ( )
A.立即停止运动 B.立即向前倒下
C.立即向后倒下 D.继续向前做匀速直线运动
【答案】D
【解析】当小车遇到障碍物而突然停止的时候,由于木块具有惯性,且其所受合力为0,因此木块将继续保持匀速直线运动状态.故选项D正确.
2.将小球竖直向上抛出后,每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测小球从甲处开始,其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】由图可知,小球运动至甲处时,速度大于其上方位置的速度,即相同时间内运动的距离要大于上方的距离,方向竖直向上,当所受所有外力都消失后,由于小球具有惯性,小球将以甲处的速度竖直向上做匀速直线运动,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.小明同学参加了一次以“力”为主题的辩论赛,正方和反方提出了许多观点,小明同学把他们的观点归纳整理如下,你认为正确的观点是( )
①两个物体相接触,就一定有力的作用
②两个物体相接触,但不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体
④一个物体也可以产生力的作用
⑤力是维持物体运动状态的原因
⑥力是改变物体运动状态的原因
A.①②④ B.②④⑥ C.②③⑥ D.①③⑤
【答案】C
【解析】两个物体相接触,如果没相互挤压,则不会有力的作用;力的产生至少有一个施力物和一个受力物,所以至少涉及两个物体;力是改变物体运动状态的原因。故C正确,ABD错误。
故选C。
4.有一架飞机沿水平方向向左做匀速直线运动,每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一小球,若不考虑空气阻力和风力的影响,当三个小球落至地面前,站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列情况应是下图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由于飞机沿水平方向向左做匀速直线运动,所以,释放后的小球由于惯性在水平方向上仍保持原来的匀速直线运动状态,则三个小球在空中的排列情况应是在一条竖直线上。
故选B。
5.如图是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是( )
A.实验中每次让同一小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B.实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C.根据实验现象进一步推理,如果小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动
D.木板面越粗糙,小车的速度减小得越慢
【答案】D
【解析】A.根据控制变量法,该实验需要让小车到达水平面的速度大小相等,故实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等,故A正确,不符合题意;
B.滑动摩擦力与接触面粗糙程度和压力大小有关,实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小,故B正确,不符合题意;
C.该实验运用了理想实验法,在实验的基础上进一步进行科学推理,得出结论:如果小车运动时不受阻力,它将一直做匀速直线运动,故C正确,不符合题意;
D.表面越粗糙,阻力就越大,小车运动的距离就越近,这说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快,故D错误,符合题意。
故选D。
6.在停车场,甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞,甲车司机感觉背部受到挤压,乙车司机身体向前倾斜,下列分析判断正确的是( )
A.甲车静止,乙车运动,乙车尾撞击甲车尾
B.甲车静止,乙车运动,乙车头撞击甲车尾
C.甲车运动,乙车静止,甲车头撞击乙车尾
D.甲车运动,乙车静止,甲车尾撞击乙车尾
【答案】B
【解析】由于甲车司机的背部受到挤压,故应该是甲车司机相对于甲车向后运动,故有两种可能:第一种情况甲车原来静止,甲车的车尾受到后面的撞击而突然向前运动而甲车司机由于惯性保持不动,即相对于甲车向后运动而使背部受到挤压;第二种情况甲车向后倒车,甲的车尾撞到乙车的车头上而停止运动,而甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受到挤压;乙车司机身体向前倾斜,应该是乙车司机相对于乙车向前运动,故也有两种可能:第一种是乙车向前运动车头撞到甲车的车尾而停止,而乙车司机由于惯性继续向前运动而撞到乙车上造成身体向前倾斜;第二种可能是乙车静止,乙车车头由于受到撞击而向后运动,而司机由于惯性保持静止而造成乙车司机身体向前倾斜;综上分析:故只有B符合题意.
7.汽车最基本的安全装置是头枕和安全带,如图所示,以下说法正确的是( )
A.有了头枕,能减小司机的惯性
B.有了头枕,能减小因撞上前车对司机造成的伤害
C.系上安全带,能防止惯性
D.系上安全带,能减小因紧急刹车对司机造成的伤害
【答案】D
【解析】AC.惯性是物体的固有属性,其大小只和质量有关,质量不变,则惯性不变,惯性不可以防止,故AC错误;
B.有了头枕,能减小因汽车突然加速或被后车撞上对司机造成的伤害,故B错误;
D.系安全带的目的是为了防止在紧急刹车时由于惯性人会向冲可能对人员造成伤害,故D正确。
故选D。
8.如图所示,是一个正在做匀速圆周运动的物体,如果物体此时所受的外力全部消失( )
A.做匀速直线运动 B.立即停止运动
C.运动得越来越慢 D.运动得越来越快
【答案】A
【解析】根据牛顿第一定律可得,当物体不受任何力的作用时,将保持静止或匀速直线运动,原来物体在做匀速圆周运动,该物体所受外力突然全部同时消失,物体将保持力消失时的速度大小和方向,永远匀速直线运动下去,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.如图所示,物体重5牛,在弹簧测力计和手的托力的作用下处于静止状态,此时测力计的示数为1.5牛,当剪断连接物体和测力计的细线的瞬间,物体所受合力的大小为( )
A.5牛 B.6.5牛 C.3.5牛 D.1.5牛
【答案】D
【解析】剪断细线前,物体处于静止状态,物体所受重力大小为5N,方向竖直向下,弹簧测力计对物体的拉力为1.5N,方向竖直向上。由于物体处于平衡状态,所以手对物体向上的托力大小为
F托=G-F拉=5N−1.5N=3.5N剪断细线瞬间,物体由于惯性,仍保持静止状态,此时细线被剪断,弹簧测力计对物体的拉力立即消失,但手的托力和物体的重力大小不变,则这两个力的合力大小为
F合=G-F托=5N−3.5N=1.5N则当剪断连接物体和测力计细线的瞬间,物体所受合力的大小为1.5N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.如图所示,小球从A点沿光滑圆弧轨道由静止释放,运动到B点时,若一切外力全部消失,则小球的运动轨迹是( )
A.沿a轨迹继续运动 B.沿b轨迹匀速直线运动
C.沿c轨迹继续运动 D.沿d轨迹竖直下落
【答案】B
【解析】小球从A点沿光滑圆弧轨道由静止释放,运动到B点时,速度水平向右,若此时一切外力全部消失,由牛顿第一定律知,小球将会做匀速直线运动,会沿b路线继续运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.如图所示,把一个金属小球用细线悬挂起来,并将它拉到一定高度后放开,观察到小球在AB之间往复摆动,下列说法中正确的是( )
A.小球运动到最低点O时,若所受外力突然消失,则小球将处于静止状态
B.小球运动到最低点O时,剪断绳子,小球将竖直向下运动
C.小球运动到最高点B时,剪断绳子,小球将竖直向下运动
D.小球运动到最高点B时处于平衡状态
【答案】C
【解析】A.根据牛顿第一定律可知,小球摆到最低点O时,有一定的速度,如果所有外力都消失,将做匀速直线运动状态,故A错误;
B.当小球运动到最低点O时,剪断细线,小球在重力的作用下,由于惯性,将做曲线运动,故B错误;
C.小球运动到最高点B时,小球的速度为0,即小球处于静止状态,所以若此时绳子断裂,小球在重力的作用下将沿竖直方向直线下落,故C正确;
D.小球摆到B点时,受重力与绳子的拉力,二力不在一条直线上,则受到的不是一对平衡力,处于非平衡状态,故D错误。
故选C。
12.2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4-2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时受平衡力
C.击球时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的
【答案】D
【解析】A.惯性大小只与物体的质量有关,乒乓球速度变大,但其质量不变,所以惯性大小不变,故A错误;
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时只受重力作用,所以受力不平衡,故B错误;
C.击球时,球拍对球的作用力与球对球拍的作用力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D.弹力是由施力物体形变产生的,击球时乒乓球受到的弹力的施力物体是球拍,所以此弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的,故D正确。
故选D。
13.如图所示,是南开中学教师运动会的“同心鼓”项目,这个项目要求老师们同时用力拉着鼓四周的绳子,通过有节奏的收、放绳子使鼓起伏,让球在鼓面上跳动。下列说法正确的是( )
A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下
B.球上升到最高点,此时速度为零,受平衡力
C.球与鼓面撞击后向上运动,是因为球受到惯性
D.鼓悬空保持静止时,因受到多个不同方向的拉力,合力不为零
【答案】A
【解析】A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下,A正确;
B.球上升到最高点,此时速度为零,受重力的作用,不是平衡力,B错误;
C.惯性是物体本身所具有的属性,不能说球受到惯性,球与鼓面撞击后向上运动,是因为球由于惯性还会继续向上运动,C错误;
D.鼓悬空保持静止时,这时处于平衡状态,受到多个不同方向的拉力,合力为零,D错误。
14.根据牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体在没有受到力的作用时,一定保持静止状态
B.物体在没有受到力的作用时,一定保持匀速直线运动状态
C.物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态
D.物体只有在受到力的作用时才能维持它的运动,不受力的作用时一定会处于静止状态
【答案】C
【解析】ABC.力可以改变物体的运动状态,物体在没有受到力的作用时,可能保持静止或匀速直线运动状态,故AB错误,C正确;
D.物体总有保持原来的运动状态的性质,运动的物体在不受力作用时,总是做匀速直线运动,物体的运动不需要力维持,故D错误。
故选C。
15.关于惯性,以下说法正确的是( )
A.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
B.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D.高速公路严禁超速,是因为速度越大惯性越大
【答案】A
【解析】A.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性,故A正确;
B.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中惯性造成的危害,不能减小惯性,惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于乘客具有惯性;惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D.物体的惯性只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,故D错误。
故选A。
16.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图所示,当车开动时,气泡将向______运动;刹车时,气泡将向_____运动(前两空选填“前”或“后”),其原因是_______(选填“气体”或“液体”)具有惯性。
【答案】 前 后 液体
【解析】[1][2][3]当车开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向后运动,故会将气泡挤向前方;刹车时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会将气泡挤向后方。
17.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会_______;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会_______(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
【答案】 向左倾倒 保持静止
【解析】原来橡皮和书是静止的,当书突然向右运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起向右运动,而橡皮的上部由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以橡皮向左倾倒;如果书表面绝对光滑,橡皮与书之间没有摩擦力,橡皮由于惯性仍保持静止状态.
18.一位杂技演员表演的“水流星”节目,一根细绳两端系着盛水的杯子,演员抡起绳子,使两个杯子在竖直面内做逆时针的匀速圆周运动,水不洒出,如图所示。在该过程中不空气阻力。
(1)杯子运动到最低点时,杯子受到______个力作用;
(2)在表演过程中,杂技演员突然将“水流星”甩向空中,“水流星”在上升的同时还会______。
A.向右运动
B.向左运动
C.逆时针转动
D.顺时针转动
【答案】 3 C
【解析】(1)[1]杯子运动到最低点时,由受力分析可知,杯子受到竖直向下的重力、竖直向上的细绳拉力、水给杯子向下的压力,即受到3个力的作用。
(2)[2]由图中可知,两个杯子在竖直面内做逆时针的匀速圆周运动,杂技演员突然将“水流星”甩向空中,“水流星”由于惯性,在上升的同时还会保持原来的运动状态,继续逆时针转动,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
19.重50 N的物体悬于氢气球下匀速上升,氢气球受到的合力大小为________N.当悬挂的绳突然断裂后,物体的运动情况为________________.
【答案】 0 先上升后下降
【解析】因氢气球匀速上升,处于平衡状态,故气球受到的合力大小为0N,当悬绳突然断开后,物体由于惯性会继续向上运动,但物体由于受到向下的重力,所以物体的运动情况为是先向上做减速运动,后向下做加速运动;
故答案为 (1). 0 (2). 先上升后下降
【点睛】解决此类题目要知道匀速运动和静止都是一种平衡状态,处于平衡状态的物体所受合力为0.
20.下表是阳阳同学在观看一场青少年足球友谊赛时做出的一些思考,请根据表中内容从物理学角度分析,将如表空格处补充完整:
提出的物理问题
运用物理知识解答
1
踢出去的足球,为什么最终会落到地面?
________
2
大力踢球,为什么脚会痛?
________
3
________
由于惯性
【答案】 重力的方向竖直向下 力的作用是相互的 踢出去的球为什么还能继续运动?
【分析】(1)重力的方向总是竖直向下的;(2)力的作用是相互的;(3)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性.
【解析】(1)地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,而重力的方向是竖直向下的,所以踢出去的足球,最终会落到地面; (2)大力踢球,脚对球有力的作用,由于力的作用是相互的,球对脚产生反作用力,所以脚会疼; (3)球被踢出后,脚的作用力消失,但足球具有惯性,所以会保持原来的运动状态,继续向前.故答案为
1
提出的物理问题
运用物理知识解答
2
踢出去的足球,为什么最终会落到地面?
重力的方向竖直向下
3
大力踢球,为什么脚会痛?
力的作用是相互的
4
踢出去的球为什么还能继续运动?
由于惯性
21.在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做________(选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时汽车受到的牵引力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的阻力,此时绳子对球的拉力和球受到的重力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】 加速 大于 不是
【解析】[1]如图所示,小球的速度落后于小车的速度,是因为小车突然加速,小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球落后于小车。
[2]由于小汽车加速运动,说明合力是向右的,可判断出牵引力大于阻力。
[3]绳子对球的拉力和球受到的重力都不在同一条直线上,故不是平衡力。
22.如图甲所示,在“探究运动与力的关系”实验中,让小车从斜面上同一高度由静止滑下,观察和比较小车在不同表面滑行的距离。
(1)让小车从斜面上同一高度由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面的______相同;
(2)小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______,运动得越远。由此推理得出,如果水平面绝对光滑,小车将做______。这说明物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。此实验得出结论的过程应用了______(选填“控制变量”“科学推理 ”或“转换”)法;
(3)通过上面的探究,当篮球飞到空中A点时,如图乙所示,若它受到的一切外力同时消失,则篮球的运动轨迹是______(填图中数字)。
【答案】(1)速度
(2) 慢 匀速直线运动 不需要 科学推理
(3)2
【解析】(1)在实验中,为了比较小车在不同粗糙程度的表面的运动情况,应该使小车进入水平面时的初速度相等;小车从同一高度滑下的目的是:使小车每次到达水平面的速度相等。
(2)[1][2]表面越光滑,小车受到的阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。假如小车受到的阻力为零,即小车不受阻力,小车的速度不会减小,将做匀速直线运动。
[3][4]如果不受阻力,小车将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。生活中完全不受阻力的物体不存在,此实验得出结论的过程用到了科学探究加推理的方法,即科学推理法。
(3)当篮球飞到空中A点时,若它受到的一切外力同时消失,则篮球将以此时的速度沿原来方向做匀速直线运动,即沿2的方向做匀速直线运动。
23.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“a”、“b”或“c”);
(2)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时______;
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变______来实现的。对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越______;
(4)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做______运动。这样的实验方法叫做______;
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示(戊)组合是______
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
【答案】 b 初速度相同 接触面的粗糙程度 远 匀速直线 实验推理法 A
【解析】(1)[1]为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑,则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持小车到达水平面时的初速度相同了,不符合控制变量法的要求。
(2)[2]实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,小车受到的阻力,运动的路径都一样,小车从斜面上同一位置到达底端水平面时的速度相同。
(3)[3]在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;因此改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。
[4]对比a、c两次实验,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越远。
(4)[5][6]由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,由此进行推理得出:小车运动时不受摩擦力的作用,将保持匀速直线运动;这是在大量经验事实的基础上做出的推理,这样的实验方法叫做实验推理法。
实验表明力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,即物体的运动不需要力来维持;
(5)[7]若不计空气阻力且地面水平,飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上释放三个相同的物资,物体由于惯性,物资沿水平方向的速度不变,下落的同时继续向前飞行;三个物体在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,三个物体下落间隔的时间相同,因此落到地面上后间隔的距离也相等,所以⑥正确,④⑤错误。小球受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一条垂线上,所以①正确,②③错误。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
1.放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体,质量分别为M和m,随车一起在水平方向上做匀速直线运动,如图所示。当车突然停止时,这两个物体将(不考虑空气阻力)( )
A.一定不会相碰
B.若M=m才相碰
C.若M>m,一定会相碰
D.若M<m,一定不相碰
【答案】A
【解析】车上的两个物体原来随车一起做匀速直线运动,当车突然停止时,两个物体由于惯性要继续保持原来的匀速直线运动状态。由于平板车表面是光滑的,且不考虑空气阻力,则两个物体在水平方向上不受力的作用,由牛顿第一定律可知,无论两个物体的质量大小关系如何,它们都以相同的速度做匀速直线运动,所以突然停车时一定不会相碰。综上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.如图所示,在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上(小车足够长),有两个质量不同的小球和(m1>m2),随车一起沿水平方向向右匀速运动,如果不考虑空气阻力,且车身足够长,当车子突然停止,这两个小球将( )
A.一起向右运动,且的速度大于的速度
B.一起向左运动,且的速度大于的速度
C.一起向右运动,且的速度等于的速度
D.一起向右运动,并速度越来越小最终停止运动
【答案】C
【解析】车停止前,两个小球和小车一起向右做匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,水平方向没有力,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的相等的速度向右做匀速直线运动;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象。王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
【答案】B
【解析】飞船内部物体处于失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;
第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,又因为受到细线的拉力作用,所以小球做匀速圆周运动,故丁图正确。
故选B。
4.如图所示小车做变速直线运动时,车内悬挂的小球和杯中水面在某一瞬间的情况,其中符合物理规律的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】惯性是物体具有保持原来运动状态不变的特性,车速度改变时,车内的小球和水会保持原来的速度不变,晃动方向应一致。
【解析】由于惯性,车内悬挂的小球和杯中水面在车运动速度改变时,会出现小球偏离竖直方向与液面偏高的方向一致,如图D中的现象符合题意。故选D。
1.在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的___________。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验,记录的内容如表。
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到实验结论:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远。进一步推理得出结论:不受阻力作用时,运动的小车将___________。
(3)上述实验除了用到科学推理法,还用到了控制变量法和___________法。
【拓展设问】
(4)该实验说明物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。英国科学家___________总结前人成果概括出了牛顿第一定律,该实验___________(选填“能”或“不能”)直接验证牛顿第一定律。
(5)由此实验可联想到汽车由于具有___________,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该___________(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(6)做完实验后小明思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是___________。(图中的黑点表示小明同学)
A.做匀速圆周运动
B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动
D.保持静止状态
(7)【科学思维】如图丁所示的实验装置中,四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:玻璃板、纸板、棉布、毛巾。为了便于推理得出结论,请将图中的四次实验排出合理的顺序:___________。(填写字母序号)
(8)小华进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的表面运动时每次都滑出表面,无法得出小车在水平面运动的距离。在器材不变的情况下,请你为小华改进一下实验,你的做法是___________。
(9)在我们已学的物理实验中,也有用到这种“实验+推理”的研究方法,如:___________(列举一例)。
(10)【科学思维】根据实验推理结论,小亮认为:任何物体,如果它的速度不发生变化,那么它一定不受阻力的作用。他的观点正确吗?请你进行评价。___________
【答案】(1)速度
(2)做匀速直线运动
(3)转换
(4) 不需要 牛顿 不能
(5) 惯性 增大
(6)D
(7)(b)(d)(c)(a)
(8)降低小车从斜面由静止滑下时的高度
(9)探究真空能否传声的实验
(10)不正确;若某物体做匀速直线运动,且其所受阻力与牵引力是一对平衡力,则其速度不发生变化但受到阻力的作用
【解析】(1)实验时将小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是为了使小车到达平面的速度相等。
(2)由实验得,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,小车速度减小越慢,运动的距离越远。进一步推理得出结论:不受阻力作用时,运动的小车的速度将不变,将做匀速直线运动。
(3)实验中通过小车在水平面上运动的距离看出,不同阻力对小车运动的影响,采用转换法。
(4)[1]该实验推理得出不受阻力作用时,运动的小车将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
[2]牛顿第一定律是由英国科学家牛顿在前人成果的基础上概括得到的。
[3]牛顿第一定律是在实验加推理的基础上得出的,该实验不能直接验证牛顿第一定律。
(5)[1]惯性是物体保持原来运动状态的性质,汽车由于具有惯性,刹车时不能立即停下。
[2]雨天驾驶时,汽车与路面间的粗糙程度减小,汽车受到路面的摩擦力减小,汽车的制动距离加长,则应该增大汽车之间的距离。
(6)做完实验后小明思考荡秋千运动到最高点时,速度为0,如果自己受到的力全部消失,自己的运动状态不变,将保持静止,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(7)实验中,水平面对小车的摩擦力应越来越小,则小车四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:,则小车在四种接触面受到的摩擦力由大到小的顺序是:毛巾、棉布、纸板、玻璃板,故四次实验的合理顺序为(b)(d)(c)(a)。
(8)小华进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的表面运动时每次都滑出表面,说明小车到达水平面的速度偏大,则在器材不变的情况下,可以降低小车从斜面由静止滑下时的高度,减小小车到达水平面的速度。
(9)真空在生活中难以创造,探究真空能否传声的实验也是利用实验+推理的方法。
(10)力可以改变物体的运动状态,若某物体做匀速直线运动,且其所受阻力与牵引力是一对平衡力,物体相当于不受力的作用,则其速度不发生变化但受到阻力的作用,故小亮的想法是不正确的。
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