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高效作业26 [1 牛顿第一定律]
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[A级 新教材落实与巩固]
1.下列对牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.地球上不存在不受力的物体,所以牛顿第一定律没有实际意义
B.不受力的物体运动状态有可能改变
C.公共汽车紧急刹车时乘客站着比坐着容易摔倒,是因为站着比坐着惯性大
D.惯性是指物体有保持原来运动状态的性质,与物体的运动状态是否改变无关
D
【解析】 牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的科学理论,不能通过实验直接得出,但能经受住实践的检验,故A错误;不受力的物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,运动状态不可能改变,故B错误;物体惯性大小仅与质量有关,与其他因素无关,故C错误;惯性是指物体有保持原来运动状态的性质,是物体的固有属性,与物体的运动状态是否改变无关,故D正确。
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2.在校运动会上,小龙同学参加了百米赛跑并荣获冠军。关于小龙的惯性,下列说法正确的是( )
A.加速跑的过程中增大 B.减速跑的过程中减小
C.整个赛跑过程中不变 D.跑完后停下休息时没有惯性
【解析】 惯性大小的唯一量度是质量,小龙在加速跑、减速跑、整个赛跑过程中及跑完后停下休息时质量不变,则惯性不变,故A、B、D错误,C正确。
C
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3.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用饮水袋做了一颗水球,桂海潮用白毛巾包好的“球拍”击球,水球被弹开。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
D
C.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
D.梦天实验舱内,水球质量越大其惯性越大
【解析】 击球的过程中,水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的,故A错误;击球的过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力,二者大小相等、方向相反,作用在两个物体上,故二者为一对作用力与反作用力,故B错误;牛顿第一定律并不能通过实验直接验证,故C错误;梦天实验舱内,水球的质量越大,其惯性就越大,故D正确。
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4.如图所示,滑冰运动员用力将冰刀后蹬,可以向前滑行;停止用力,会逐渐停下,且滑行的速度越大,停下所需时间越长,滑得越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法,你认为正确的是 ( )
A.运动员的运动需要力来维持
B.停止用力,运动员停下来是具有惯性的表现
C.停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用
D.速度越大,停下所需时间越长,说明惯性的大小和速度有关
C
【解析】 力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用,而继续运动是因为惯性,故B错误,C正确;惯性只与运动员自身的质量有关,与速度无关,故D错误。
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5.关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A.同一物体在地球表面和在月球表面惯性不一样大
B.汽车行驶得快,刹住它很困难,所以速度大的物体惯性大
C.绕地球运行的宇宙飞船内的物体不存在惯性
D.运动状态越难改变的物体惯性越大
D
【解析】 物体的惯性大小取决于物体的质量,质量越大,惯性越大,所以同一物体在地球表面与在月球表面惯性相等,故A错误;物体的惯性大小取决于物体的质量,质量越大,惯性越大,与汽车的运动状态及受力情况无关,故B错误;绕地球运行的宇宙飞船内的物体具有惯性,惯性与物体的运动状态及受力情况无关,故C错误;物体的运动状态越难改变,说明物体的质量越大,所以物体惯性越大,故D正确。
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6.如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端;方案二:手持球筒,使球与球筒一起下落敲击水平面,假设球筒与水平面碰后速度立即变为0,下列说法正确的是( )
A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0,其惯性随之消失
A
【解析】 方案一中用力击打羽毛球筒的上端,球筒向下运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故A正确,B错误;方案二中球与球筒一起下落敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用羽毛球的惯性,使其从下端出来,故C错误;惯性是物体本身的属性,与速度无关,故D错误。
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7.月球车的示意图如图所示,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下列判断正确的是( )
A.在地面运动时的惯性较大
B.在月面运动时的惯性较大
C.在地面和月面运动时的惯性一样大
D.在地面运动时的质量较大
C
【解析】 惯性的大小与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,所以当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时的惯性是一样大的,故A、B错误,C正确;质量是物体的固有属性,不随物体的空间位置改变,故D错误。
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8.某同学根据右图所示的情况作出如下的判断,其中正确的是( )
A.汽车处于减速运动状态或紧急刹车状态
B.汽车处于加速运动状态或紧急启动状态
C.乘客以自己为参考系,其他乘客的倾斜程度如图中所示
D.利用惯性分析乘客的倾斜程度时可把乘客视为质点
A
【解析】 由题图可知,乘客和司机由于惯性身体向汽车运动方向倾倒,说明汽车处于减速运动状态或紧急刹车状态,故A正确,B错误;乘客以自己为参考系时,则他观察到其他乘客的倾斜程度不是题图中的倾斜程度,故C错误;利用惯性分析乘客的倾斜程度时,乘客身体各部分的运动差异不可忽略,所以不能把乘客视为质点,故D错误。
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9.[2024·玉环中学高一]伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图(a)(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是 ( )
A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实
验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
B
【解析】 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明,如果速度与时间成正比,那么位移与时间的二次方就成正比。由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,运动相同位移所用时间长得多,所以容易测量,伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推,得出了正确结论,故A错误,B正确;完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的,故C错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得出物体的运动不需要力来维持的结论,故D错误。
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10.如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两小球放在车厢内的光滑桌面上,两球相距s,与车一起做匀速直线运动。如果突然刹车,在两球均未离开桌面的情况下,两球的间距( )
A.逐渐增大 B.保持不变
C.逐渐减小 D.无法确定
【解析】 车厢做匀速直线运动,桌面上的小球A和B也一起做匀速直线运动。当车突然停止时,由于惯性,小球A和B仍会保持原来的运动状态不变,因此,在两球还没有离开桌面前,它们的距离将保持不变,故选B。
B
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11.将装有水的碗置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右启动时,水面形状接近( )
【解析】 当火车向右启动时,速度方向向右,由于惯性,碗中的水相对于火车向左运动,水面向左倾斜,所以水面形状接近于B图,故B正确。
A. B.
C. D.
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[B级 素养养成与评价]
12.[2024·遂昌中学高一]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,下列对它的分选原理描述错误的是( )
A.小石子质量大惯性大,飞得最远
B.草屑和瘪谷粒质量小,飞得最近
C.草屑和瘪谷粒的惯性最大,飞得最近
D.空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
C
【解析】 石子、实谷粒、草屑和瘪谷粒,它们飞出时初速度基本相同,但由于形状和大小不同,在飞行中受到的空气阻力的影响不同,所以它们的速度变化快慢不同。一般来说,小石子比草屑等杂物受到阻力的影响要小,草屑和瘪谷粒质量小,速度变化得快,故落点近;小石子质量大,惯性大,速度大小不易改变,速度变化得慢,故落点远。本题选错误的,故选C。
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13.如图所示(俯视图),以速度v匀速行驶的列车车厢内有一光滑水平桌面,桌面上的A处有一小球。若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动,则由此可判断列车( )
A.减速行驶,向南转弯
B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯
D.加速行驶,向北转弯
A
【解析】 小球在水平方向上不受力,原来与列车一起向前做匀速直线运动,由小球沿图中的虚线由A向B运动知,小球相对列车向前运动,则列车做减速运动,小球要保持原来的速度继续运动,所以相对桌面会向前运动;小球相对列车向北运动,是因为列车向南转弯,故选项A正确,选项B、C、D错误。
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14.如图甲所示,小明因踩到香蕉皮而摔倒;如图乙所示,一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地。下面是从物理学的角度去解释这两种情境,其中正确的是( )
A.图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为小明的
惯性变小了
B.图乙中人和车摔倒是由于雨天路面太滑造成的
C.踩香蕉皮摔倒是由于下半身速度大于上半身的速度造成的
D.自行车行驶速度越大,其惯性越大,所以造成人、车倒地现象
C
【解析】 题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为小明的脚受到的摩擦力突然变小,脚不能立刻停下来,脚向前滑,但由于惯性,上半身还要保持原来的运动状态,从而使得小明下半身的速度大于上半身的速度,所以会向后倾倒,在此过程中小明的惯性未发生改变,故A错误,C正确;题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止运动,但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态,因此人和车将向前倾倒,而不是由于雨天路面太滑造成的,故B错误;惯性只与物体的质量有关,与速度大小无关,故D错误。
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15.(多选)如图所示,将一张纸剪成大小不同的两部分,但没有完全剪断。当你单手捏住A处用较大的力甩纸片时,很难将纸条B甩断;当你用铁夹夹住B处,单手捏住A处用较小的力甩纸片时,可以轻松地将纸条B甩断。以下关于这个现象的分析正确的是( )
A.惯性的大小与质量无关
B.惯性的大小与质量有关
C.成功将纸条甩断时,利用了纸条的惯性
D.成功将纸条甩断时,利用了铁夹的惯性
BD
【解析】 惯性大小的唯一量度是质量,质量越大,则惯性越大,故A错误,B正确;用铁夹夹住纸条后,能够把纸条甩断,是因为铁夹的质量远大于纸条的质量,使纸条B的运动状态不易被改变,所以很容易把纸条B甩断,故D正确,C错误。
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16.[2024·台州一中高一](多选)在静止的列车上,有两个注满水的容器,容器中分别用细线系着铁球和乒乓球,在列车启动的过程中,小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)( )
A. B.
C. D.
BD
【解析】 列车由静止向右启动,铁球和水都有向右运动的趋势,但是,由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度增加得慢,而同体积的“水球”的运动状态容易改变,即速度增加得快,而且水和容器一起运动,所以列车启动时,铁球相对于容器向左运动,故A错误,B正确;列车由静止向右启动,乒乓球和水都有向右运动的趋势,但是,由于与同体积的“水球”相比,乒乓球质量小,惯性小,乒乓球的运动状态容易改变,即速度增加得快,而同体积的“水球”的运动状态相对更难以改变,即速度增加得慢,而且水和容器一起运动,所以列车启动时,乒乓球相对于容器向右运动,故C错误,D正确。
感谢聆听,再见!
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