内容正文:
课时梯级训练(18) 牛顿第一定律
1.(多选)一辆汽车在高速公路上正常行驶,司机发现前方有事故后,立即刹车制动至停止。下列说法正确的是 ( )
A.汽车的质量越大惯性就越大
B.汽车的速度越大惯性就越大
C.汽车停止运动后没有惯性
D.汽车运动状态的改变是因为受到力的作用
AD 解析:一切物体在任何时候都有惯性,物体的惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,惯性与物体是否受力以及物体的运动状态都无关,A正确,B、C错误;力是改变运动状态的原因,D正确。
2.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到火车的原处。这是因为 ( )
A.人跳起后,车厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车一起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢的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,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人跳起后直到落地,在水平方向上和车始终具有相同的速度
D 解析:人随着火车共同运动,具有向前的速度,人向上跳起过程在水平方向上不受力的作用,由于惯性,人跳起后直到落地,在水平方向上和车始终具有相同的速度,所以仍落回原处,D正确。
3.如图所示是乒乓球比赛中的场景,下列说法正确的是 ( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.击球时,球和拍都会发生弹性形变
C.球在空中运动时,运动状态不变
D.球被水平击出后,若所受外力全部消失,则球将立即竖直下落
B 解析:惯性只与质量有关,与速度无关,A错误;击球时,球和球拍之间有弹力,都是由弹性形变产生的,B正确;球在空中运动时,速度大小和方向都在发生变化,因此运动状态发生变化,C错误;球被水平击出后,若所受外力全部消失,则球将以原来的速度大小和方向做匀速直线运动,D错误。
4.下列说法正确的是 ( )
A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B.牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法
D.由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用
C 解析:牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的,但无法用实验来直接验证,A、B错误;理想实验的思维方法与质点概念的建立相同,都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法,C正确;物体静止时不受外力或合外力为零,D错误。
5.打水漂是人类最古老的游戏之一(如图)。小石子从手上水平飞出,擦水面飞行,并在水面上向前弹跳几次后下沉。下列关于小石子的说法正确的是 ( )
A.初速度越大,惯性越大
B.飞行时间越长,惯性越大
C.飞行距离越长,惯性越大
D.质量越大,惯性越大
D 解析:物体的惯性只和质量有关,质量越大,惯性越大,D正确。
6.如图所示,一个劈形物体A放在斜面上,A的各个表面光滑且上表面水平,在A的上表面放置一个小球B,由静止释放A,则小球B在碰到斜面之前的运动轨迹是 ( )
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
C.抛物线
D.双曲线
B 解析:小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零,A由静止释放后沿斜面下滑,由于A的上表面光滑,故B只受竖直方向的力,又因为力是使物体运动状态改变的原因,所以小球只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条竖直向下的直线,B正确,A、C、D错误。
7.本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一个较深的水坑而倒地的过程。下面从物理的角度去解释此情境的选项,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,而使人和车一起倒地
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,而人由于惯性将保持原有的运动状态,故人向原来的运动方向倒下了
B 解析:骑车人与车原来一起向前运动,车前轮陷入水坑时,前轮静止,但人与车的后半部分由于惯性仍保持向前运动,因此摔倒,自行车也翻了个跟头,B正确。
8. (2025·江苏淮安高一检测)如图所示,正在喷洒农药的无人机沿水平方向匀速飞行。随着药液不断喷出,无人机(包括未喷出的药液)的惯性 ( )
A.保持不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.与其运动状态无关
C 解析:随着药液不断喷出,无人机(包括未喷出的药液)的质量变小,所以惯性变小,C正确。
9.(多选)牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性。从惯性角度对下列现象的解释正确的是 ( )
A.2022年10月12日天宫课堂第三课的毛细效应实验中,细管中的液面不断上升,速度比地面上同样的演示快得多,这是因为空间站处于失重状态,液体的惯性很小
B. “强弩之末,势不能穿鲁缟”,弩箭的速度减小后惯性减小了,所以“不能穿鲁缟”
C.货车超载后惯性增大,不容易刹车,很危险
D.羽毛球和网球相比,羽毛球惯性小,更容易改变运动状态
CD 解析:惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关。细管中的液面不断上升,速度比地面上同样的演示快得多,这是因为空间站处于失重状态,液体的惯性不变,A错误;弩箭的速度减小后惯性不变,B错误;货车超载后,总质量变大,惯性增大,不容易刹车,很危险,C正确;羽毛球和网球相比,羽毛球质量较小,惯性较小,更容易改变运动状态,D正确。
10.生活中人们常常利用物体的惯性。下列说法正确的是 ( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
D 解析:标枪运动员助跑时加快了标枪的运动速度,投掷后,标枪由于惯性继续保持原来的速度前进,提高了成绩,利用了标枪的惯性,A错误;紧固锤头时撞击锤柄的下端,松动的锤头紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,而不是锤柄的惯性,B错误;通过拍打窗帘清除它上面的浮灰,窗帘运动时,浮灰由于惯性将保持静止状态,脱离窗帘,利用了浮灰的惯性,C错误;泼水时,盆和水是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,利用了水的惯性,D正确。
11.(多选)一辆汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的说法,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
BC 解析:质量是物体惯性大小的唯一的量度,与物体的运动状态无关,A错误,B正确;车速越大,所需制动距离越大,与物体惯性的大小无关,C正确,D错误。
12.如图所示,在一辆表面光滑、足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2),两小球原来随车一起运动。当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球 ( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.无法确定
B 解析:因小车表面光滑,因此球在水平方向上没有受到外力作用,原来两球与小车有相同速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度不变,所以一定不会相碰,B正确。
13.某仪器的电路如图所示,其中M是质量较大的一个金属块,可左右滑动,将该仪器固定在一辆汽车上,汽车开始运动时,________灯亮,汽车急刹车时,______灯亮。
答案:绿 红
解析:当汽车开始运动时,汽车的速度变大,而金属块由于惯性,将保持原来的静止状态,从而使绿灯所在的电路被接通,所以启动时绿灯亮;急刹车时,汽车的速度变小,而金属块由于惯性,将保持原来的速度运动,从而使红灯所在的电路被接通,所以急刹车时红灯亮。
14.有两个瓶子,瓶内盛水,一个铁球、一个与铁球体积相同的泡沫塑料球被两根细绳分别系到两个瓶盖上,铁球在水中下沉,瓶正放(如图甲),泡沫塑料球在水中上浮,瓶倒放(如图乙)。当两瓶突然向前运动时,观察比较小球的运动状态。请说出观察到的现象并解释。
答案:现象:小铁球相对瓶向后运动,如解析中图1所示;泡沫塑料球相对瓶向前运动,如解析中图2所示。解释见解析
解析:由于惯性的大小与质量有关,铁球质量大于同体积水的质量,泡沫塑料球的质量小于同体积水的质量,所以铁球的惯性大于同体积水的惯性,泡沫塑料球的惯性小于同体积水的惯性。当瓶突然向前运动时,铁球保持原来静止状态的能力大于同体积水保持原来静止状态的能力,所以铁球相对于水向后移动;同体积的水保持原来静止状态的能力大于泡沫塑料球保持原来静止状态的能力,所以泡沫塑料球相对于水向前移动,因此出现如图1、2所示的现象。
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