第22讲 牛顿第一定律-【黄金起点】2026年初高中衔接必刷题物理

第二部分初高中物理知识衔接 达标训练 D A BI A O X U N L I A N 一、单选题 二、多选题 1.如图所示，M、N两物体叠放在一起， 4.如图所示，劲度系数不同的两个轻质 在恒力F作用下，一起沿竖直墙向上 弹簧a、b悬挂了质量为m1和m2两块 做匀加速直线运动，则关于两物体受 橡皮泥，整个装置保持静止时，弹簧。 力情况的说法正确的是 的长度与弹簧b的长度相等：已知4m2 A.物体M一定受到5个力 B.物体N可能受到4个力 =3m1,重力加速度为g,则() C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力 A.弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大 D.物体M与N之间一定有摩擦力 B.在1上取△m粘在m2处，m2重心下降 2.如图所示，两个小球a、b质《∠ C.剪断弹簧a瞬间，质量为m1的橡皮泥加速度 量均为m,用细线相连并悬 大小为4g,方向竖直向下，质量为m2的橡皮 挂于O点，现用一轻质弹 G0i0000 泥加速度为零 簧给小球a施加一个拉力 D.剪断弹簧b瞬间，质量为m1的橡皮泥加速度 F,使整个装置处于静止状 a 大小为3g,方向竖直向下，质量为m2的橡皮 态，且Oa与竖直方向夹角为0=30°，已知弹簧 泥加速度大小为g,方向竖直向下 劲度系数为k,重力加速度为g,则弹簧形变量不 5.如图示，水平地面上放置相同材料制成的质量 可能是 () A.3ng B.3mg C.4/3mg 不同的三个木块，物体所受的滑动摩擦力与其所 k 2k 3k D. 受的压力成正比。现用水平拉力F拉其中一个 3.半圆柱体P放在粗糙 质量为4m的木块，使三个木块一起水平向右匀 的水平地面上，其右端 速运动，则 有一固定放置的竖直挡 板MN。在半圆柱体P 777 和MN之间放有一个光滑的均匀小圆柱体Q,整个 装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的纵截面 图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q A.质量为3m的木块与地面间的摩擦力为35 7 滑落到地面之前，发现P始终保持静止。则在此过 程中，下列说法中正确的是 B质量为m的木块受到轻绳的拉力为 8 A.MN对Q的弹力逐渐减小 B.地面对P的摩擦力逐渐增大 C.质量为m与4m的木块之间的摩擦力为 8 C.P、Q间的弹力先减小后增大 D.Q所受的合力逐渐增大 D.质量为4m的木块与地面间的摩擦力为3 第22讲 牛顿第一定律 知识清单 ZHISHIQINGDAN 初中物理知识储备 的速度，这样才能比较小车在不同表面运动的情 况。如下图所示，是小车从斜面上滑下后，在平 一、“伽利略斜面小车实验” 面上最终停下的位置。 在这个实验中，让每次让小车从斜面的同一高度 心显 日 a 滑下，目的是让小车在进入水平表面时具有相同 毛巾表面 木板表面 玻璃表面 59 衔接必刷题物理 实验表明：平面越光滑，小车运动的距离越远，这 二、牛顿第一定律 说明小车受到的阻力越小，速度减小的越慢。如 1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线 果小车不受阻力，小车将一直运动下去。 运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫 二、牛顿第一定律 使它改变这种状态。 1.内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持 2.惯性 静止状态或匀速直线运动状态。 (1)物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态 2.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，运用 的性质叫作惯性。牛顿第一定律也被叫作惯性 科学的推理的方法而概括出来的规律，是一个非 定律。 常重要的规律，是整个力学的基础和出发点。所 (2)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 以它不能用实验验证，因为任何物体都受到其它 三、惯性与质量 物体的作用，但是它能经受住实践的检验。 物体惯性大小仅与质量有关，质量是物体惯性大 三、惯性 小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动 定义：一切物体都有保持原来运动状态不变的性 快慢等因素均无关。 质，我们把这种性质叫作惯性。 初高中物理衔接点] 高中物理新知学习] 1.同学们在初中学习过牛顿第一定律，它牛顿在前 一、理想实验的魅力 人，特别是在伽利略的研究基础上建立起来的， 1.亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才 是牛顿力学的基石。牛顿第一定律提出了两个 能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。 重要的、基本的物理概念：力和惯性。 2.伽利略的理想实验 2.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持 (1)斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静 物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原 止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如 因。因此，它被称为牛顿物理学的基石。正是因为 果没有摩擦，小球将到达原来的高度。减小第二 它纠正了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变 个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所到达 了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律的 的高度相同。当第二个斜面最终变为水平面时， 得出，并使牛顿以新的视角看待引力，进而令人信 小球将永远运动下去 服地表明，天上和人间服从同样的力学规律。与此 同时，它本身还包含着力惯性和参考系这些极富成 果的科学概念，成为物理学理论的基石。 3.同学们通过牛顿第一定律的学习，明确它在科学 (2)推理结论：力不是维持物体运动的原因。 中的地位与作用，了解科学的发现和发展。科学 3.笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的 的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同 作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既 时，科学家自身的创造性思维品质和敢于质疑 不会停下来，也不会偏离原来的方向。 坚持真理的精神是科学方法建立的基础。 经典例题 JINGDIANLITI 【典例1】理想实验有时更 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度； 能深刻地反映自然规律。如 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水 图所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个 平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。 是实验事实，其余是推论。 (1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍 序排列： (填数字序号)。 然要达到原来的高度； (2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实， ②两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚 有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论 下，小球将滚上另一个斜面： 的分类正确的是 60 第二部分初高中物理知识衔接 A.①是事实，②③④是推论 A.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础 B.②是事实，①③④是推论 上总结出来的 C.③是事实，①②④是推论 B.不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定 D.④是事实，①②③是推论 律的建立毫无意义 【答案】(1)②③①④(2)B C.牛顿第一定律表明，力是维持物体运动的原因 【解析】步骤②是理想实验的实验基础，属于可 D.物体不受力的作用一定处于静止状态 靠的事实，在此基础上利用推理，先得到小球不 【答案】A 受阻力作用将上升到原来释放时的高度的推论， 【解析】牛颜第一定律是在伽利略“理想实验” 再设想减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面 的基础上总结出来的，故A正确：不受力作用的 上仍然要达到原来的高度，继续减小第二个斜面 物体是不存在的，合力为零的物体也适用于牛顿 的倾角直至第二个斜面成为水平面，得到小球将 第一定律，故B错误：牛顿第一定律表明，力是 匀速运动的推论。所以正确的顺序排列是②③ ①④，②是事实，①③④是推论。 改变物体运动状态的原因，故C错误；物体不 【典例2】关于牛顿第一定律，下列说法中正确 受力的作用也可能处于匀速直线运动状态，故 的是 D错误。 达标训练 D A BI A O X UN L I A N- 一、单选题 二、多选题 1.在足球运动中，足球入网如 4.如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一 图所示，则 ( 小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止。关于 A.踢香蕉球时足球可视为 小球与列车的运动，下列说法正确的是( 质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 2.关于惯性，下列说法正确的是 A.汽车运动的速度越大越不容易停下来，是因 为汽车运动的速度越大惯性越大 A.若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进 B.运动员投掷标枪时，用力越大，标枪飞行越远， B.若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进 说明力越大惯性越大 C.磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动 C.把手中的球由静止释放，球受重力而竖直下 落，说明球没有惯性 D.磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动 D.物体惯性的大小仅与物体的质量有关，质量 5.人类对运动与力的关系的认识经历了漫长的历 大的惯性大 史过程。下列关于物体运动与力的说法中正确 3.如图所示，一个劈形物体A(各面均光滑)放在固 的是 () 定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一个光 A.轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投 滑小球B。劈形物体由静止开始释放，则小球在 下炸弹，恰好能击中目标 碰到斜面前的运动轨迹是 B.地球由西向东自转，我们向上跳起来以后还落 在原地而不落到原地的西边 C.我国道路交通安全法规定，在各种小型车辆 里乘坐的人必须系好安全带，是为了减小 惯性 D.被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改 A,沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线 D.垂直斜面的直线 变了，但惯性不变 C.无规则的曲线 6衔接必刷题物理 力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力F三个力，钢管 3.答案：B 平衡，三个力的作用线必交于一点，由此可知F方向斜向 解析：对Q受力分析，F1表示P对Q的弹 上，与水平面夹角为0，根据共，点力平衡条件可知F= 力，F2表示MN对Q的弹力，F2的方向 )=。即随着钢管与地面夫角的连渐变 水平向左保持不变，F1的方向顺时针旋 转，如图所示。由平行四边形的边长变化 小，地面对钢管支持力（与重力等大反向）的大小不变，地 可知，F,与F2都逐渐增大，故A、C错误： 面对钢管的作用力变大，地面对钢管的摩擦力变大，故 对P、Q整体受力分析，由平衡条件得， A、C错误，B正确；根据相互作用力，手对蝇子的摩擦力 =F2,由于F2不断增大，故f不断增大，故B正确：由于 方向向右，故D错误。 挡板MN缓慢移动，Q处于平衡状态，所受合力为零，故 3.答案：B D错误. 解析：图甲、丙、丁中，AB杆对B,点产生的是拉力，当用轻 4.答案：AB 绳代替时效果不变，仍能使装置平衡，故AB杆可以用与 解析：两撑皮泥都静止处于平衡状态，由平衡条件得F。一 之等长的轻绳代替的有图甲、丙、丁：同理可知，BC杆可 (71十n2）g= mig,F6=m2g=手m1g<Fa,故A正 以用轻绳代替的只有图丙，故B正确。 确；若在m1上取△m粘在m2处，由平衡条件得F。=(1 4.答案：BC 解析：设两边绳子之间的夹角为0，绳上各部分的拉力大 一△m十m2十△m)g=车mg=F。,弹簧a的弹力不变，弹 小相等，对滑轮与小浆整体进行分析，根据平衡条件有 簧a的长度不变：F%=(m2十△m)g>F6,弹簧b的弹力变 2FC0s是=mg,解得绳子的拉力大小F=mg。 ,保持B 大，m2重心下降；故B正确；剪断弹簧a瞬间，弹簧a的弹 2c0s2 力消失，弹簧b的弹力不变，对质量为m1的橡皮泥，由牛 点高度不变，在人缓慢向右移动一小段距离的过程中，绳 顿第二定律得m1g十F6=m1a1,解得a1=g,质量为 子间的夹角0减小，则c0s号增大，绳子的拉力F变小，故 加2的擦皮泥受力不变，所受合力为零，加速度为零，故C 错误：剪断弹簧b眸间，弹簧a的弹力不变，弹簧b的弹力 A错误，B正确：结合上述分析可知，滑轮受到绳的作用力 消失，对质量为1的橡皮泥，由牛顿第二定律得F。 大小等于两边绳子的拉力的合力，与滑轮、小球整体的重 力平衡，则滑轮受到绳的作用力不变，故C正确，D错误。 m1g=m1a,解得ai=子g,对质量为m2的豫皮泥，由牛 5.答案：AD y 颜第二定律得m2g=m2a2,解得a2=g,故D错误。 解析：在心之前，受力分析如图所示。 5.答案：BC 由平衡条件可得 解析：左侧木块与右侧两木块对地面的压力之比为3：5， Focos 0-F=0. 由于滑动摩擦力与其所受的压力成正比，则左侧木块与 Fosin 0=mg+Fx, 右侧两木块所受摩擦力之比为Fn:F2=3：5。三个木 其中F:=FN,联立解得Fo= 块匀速运动，则F和十F但=F,则质量为3m的木块与地面 usin 0-cos 0 FN= mgcos 0 usin 0-cos 0'A 间的摩擦力为F组=是F,质量为4m的木块与地面间的 正确，B错误：在to之前，做匀速直线运动水平方向F。cos0 一(Fosin0-mg)=0,变形得Fg(cos0-asin8)= 摩擦力为F包=尽F,A,D错误：轻绳的拉力等于质量为 mg,解得cos0一sin0<0,竖直方向上Fosin0=mg十 3m的木块与地面间的摩擦力·则质量为m的木块受到轻 FN,得Fosin>mg:在to之后，水平方向上F合=Fcos0 3F 绳的拉力为FT= -(Fsin0-mg）=F(cos0-asin0)十ng,因为F>F。 ,B正确：质量为m的木块处于平衡 且cos0一usin00,可知F合<0，即加速度方向向左，物 状态，则质量为m与4m的木块之间的摩擦力为F=F 体微减速运动，由于Fsin0>mg,物体不会脱离天花板， 3F 随着力F的增大，物体的加速度变大，所以物体做加速度 ,C正确。 增大的减速运动，直到速度诚为零保持静止，C错误，D 第22讲 牛顿第一定律 正确。 第21讲整体法和隔离法 达标训练 1.答案：B 在平衡中的应用 解析：在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上 达标训练 的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误： 1.答案：D 惯性只与质量有关·足球在飞行和触网时质量不变，则惯 解析：M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，则合力 性不变，故B正确：足球在飞行时脚已经离开足球，故在 向上。对M、N整体进行受力分析，受到重力和F:墙对 忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误：触网时足球 M没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力， 对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D 错误 故C错误：对V进行受力分析可得：N受到重力，M对N 的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N 2.答案：D 解析：质量是惯性大小的唯一量度，与速度无关，质量越 向上的静摩擦力，共3个力，故B错误，D正确；对M进行 大，惯性越大，故A、B错误，D正确：任何物体在任何情况 受力分析可得：M受到重力、推力F,N对M的压力以及 下都有惯性，球由于重力的作用而自由下落时，惯性依然 V给M沿钭面向下的静摩擦力，一共4个力，故A错误。 存在，故C错误。 2.答案：B 3.答案：B 解析：根据题意，以小球a、b整体为研s 解析：由于小球放在劈形物体A上，劈形物体A的上表面 究对象，分析受力，作出F在几个方 光滑，所以在劈形物体A下滑过程中小球在水平方向上 向时整体的受力分析图。根据平街条 不受外力作用，则小球在水平方向上没有位移，仅沿竖直 件可知，F与FT的合力与整体重力 方向运动，故B正确。 2mg总是大小相等、方向相反，由力 4.答案：BC 的合成图可知，当F与绳子O如垂直 解析：若小球向前滚动，知小球的速度大于列车的速度， 时，F有最小值，即图中2位置，F的 知列车的速度减小，故A错误：若小球向后滚动，知列车 最小值为Fmin=2 ngsin0=mg,根据胡克定律有Fmin= 的速度大于小球的速度，知列车的速度增加，做加速运 krmm,解得xmn一坚，即弹簧的形变量的取值范国为≥ 动，故B正确：磁悬浮列车急刹车时，小球因为有性，要 保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要 。本题选不可能的，故B正确。 大于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相对磁悬浮列车 向前滚，故正确，D错误。 88 参考答案 5.答案：BD 大，A、B始终处于相对静止状态，B错误，D正确：当拉力 解析：轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投下炸 F=16N时，对整体由牛颜第二定律可得F=(mA十mB) 弹，由于惯性，炸弹具有与飞机相同的水平速度，所以好 a,解得a= F mA十mB6十2m/s2=2m/s3,则有B受到 16 弹不能击中目标，故A错误；地球由西向东自转，我们向 上跳起来以后，由于惯性，仍有与地面相同的速度，所以 A的摩擦力等于Ft==2×2N=4N,C错误。 还落在原地而不落到原地的西边，故B正确：惯性由质量 2.答案：D 决定，系好安全带，人的质量不变，惯性不变，系上安全带 后，人虽然因惯性向前运动，但受安全带的约束，增加了 解析：若雪花只受重力，有h=2g12,解得1=28，实际上， 安全系数，可以减小惯性带来的危害，故C错误：被抛出 雪花下落过程中受到的空气阻力较大，所以其下落时间 的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但小球的质量 应大于2s,故D正确。 不变，惯性不变，故D正确。 3.答案：B 第23讲实验：探究加速度 解析：依题意，物体合力为FV8十6N=10N,根据牛 与力、质量的关系 顿第二定律，可得a=E =5m/s2,故B正确 达标训练 1.答案：(1)②减小均勾 4.答案：AC (2)没有满足小车质量远大于所挂砝码的质量 解析：由1图像中图线与时间抽所包围的面积表示位 (3)0.3751.50 移，故火实位置距离消防地而的距离为工=1X10m 解析：(1)由图乙可知点与点之间的距离越来越大，可知 小车做加速运动，说明木板的倾角太大，所以应减小木板 =90m,故C正确：无人机整个上升过程平均速度为v一 的颅角，反复调节，直到纸带上打出的点迹均匀，说明平 衡摩擦力已彻底 L=90m=7.5m/s,故A正确：加速阶段的加速度大小 12s (2)假设砝码和砝码盘的质量为m,小车的质量为M,对 △=10 系统誉体有mg=(m十MDa,解得a=学m对砝码和砖 a1= △14 m/s2=2.5m/s2,减速阶段的加速度大小 42 △2_10， Mg=mg,可知 m/s=5m/s2,故B错误：加速阶段时，根 码盘分析有mg一F=ma,解得F= △12 2 M十m 1+加 据牛顿第二定律F-mg=ma1,代入数据解得无人机螺 M 旋桨产生升力为F=187.5N.故D错误 5.答案：BC 当m<M时F≈mg则aW学nM·可知a与F成正 解析：撤去挡板前，以A球为对象，根据平衡条件可得弹 比。当m>M时a=g,即随着n的不断增加，a值会不断 簧弹力为P绊一mgsn0,在突然撒去挡板的瞬间，弹簧弹 逼近g,故图像变弯曲的原因是小车质量没有满足远大于 力保持不变，A球的受力保持不支，则A琼的加速度大小 所挂砝码的质量。 为零：对B球，根据牛頓第二定律可得B= F弹十mgSn0 (3)物体通过1计数点的速度叫=2斤 .x27.50×10-2 2×0.1 m/s 2gsin0,故选BC。 =0.375m/s。运动的加速度4=2420=150×10 6.答案：(1)7.5N,水平向左(2)7.5m/s,水平向右 T 0.12 m/s2 解析：(】)对小球受力分析，如图所示 =1.50m/s2 由物体的平衡条件有，水平方向F,sin 2.答案：(1)平衡摩擦力(2)C(3)1.302.00(4)C 37°-F6=ma 解析：(1)将长永板右端适当垫高，可以让小车重力的分 竖直方向F.cos37°=mg 力与摩擦力平衡，从而控制小丰受到的力，使得连接小车 代入数据解得Fm=37.5N,F=7.5N,bF 绳子的拉力就等于小车受到的合外力。 蝇拉力水平向左。 (2)电火花打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔， (2)当小车的加速度向右达到最大时有 在纸带上连续打，点的仪器，它使用交流电源，由学生电源 Fasin 37=mam m号 供电，工作电压为220V,故C正确，A、B错误。 F,c0s37°=mg (3)由于匀变速直线运动中某一段的平均速度等于这一 联立解得am=7.5m/s 段中间时刻的瞬时速度，又由于打点计时器打出的纸带 方向水平向右。 中每两点间的时间间隔是相同的，所以E点是DF的中 第25讲 力学单位制 间时刻，则有g=pF=(53.99-28.02)X10 达标训练 0.2 -m/s 1.30m/s。由逐差法可得小车从O到F运动的加速度大 1.答案：A 小为a=4=[(53.99-18.01)-18.01]×10-2 解析：普朗克常量 T2 m/s h=6.62607015×10-34kg·m2.s-1=6.62607015× 0.3 1034J·s,故A正确 2.00m/s. (4)如果实险中长木板的右端垫得过高，木板领角过大 2.答案：B 则重力的分力大于摩擦力，即平衡摩擦过大，还为加砝 解析：根据做功公式W=FLcos0,可知功的单位为N·m, 码，即绳子拉力为零的情况，小车已经有一个较小的加速 故A错误：根据电场强度公式E=司，可知电场强度的单 度，开始做匀加速直线运动，即绘出的：F关系应为C 位为V/m,故B正确：根据磁通量公式中=BS,可知磁通 图，故C正确，A、B、D错误。 第24讲牛顿第二定律 量的单位为T·m,故C错误；根据加速度公式a=A, 达标训练 可知加速度的单位为m/s”,故D错误。 1.答案：D 3.答案：D 解析：由题意可知，由于物体B放在光滑的水平而上，因 解析：力学基本量是长度、质量、时间，故A错误：kg是基 此只要拉力F不是零，A、B将一起运动，所以当拉力0 本单位，N,m/s是导出单位，故B错误：根据牛顿第二定 F<12N时，A不会静止不动，A错误：若A,B能产生相 律表达式可知：1N=1kg·m/s2,故C错误；新闻中涉及 对滑动时，则有a=m1迟=Q.2×6X10 的11米、400晚和101.2秒中，来和秒是国际单位制中的 m/s2=6m/s2, 基本单位，D正确 mB 2 对A、B整体，由牛顿第二定律可得产生相对滑动时最大 4.答案：ABC 拉力为F=(mA十mB)a=(6+2)×6N=48N,由此可 解析：国际单位制中七个基本单位是：米、千克、秒、安培 知，在绳子承受的最大拉力20N范国内，无论拉力F多 开尔文，摩尔和坎德拉。本题选不属于国际单位制中的 基本单位，故A、B、C正确。 89