第13讲:牛顿第一定律【五大考点+五大题型】-2025-2026学年高一上学期物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版必修第一册)
2025-11-21
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2份
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30页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.70 MB |
| 发布时间 | 2025-11-21 |
| 更新时间 | 2025-11-21 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55028785.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第13讲:牛顿第一定律
【考点归纳】
【知识归纳】
知识点01:牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都具有惯性,因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律;
②揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.
知识点02:惯性
(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.
知识点03: 牛顿第一定律注意点
(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。
(2)如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。
【题型归纳】
题型一:牛顿第一定律的理解
【例1】.(24-25高一上·湖北·期末)牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上,总结出动力学的一条基本规律—牛顿第一定律,对于牛顿第一定律的得出和理解,下列说法正确的是( )
A.要使一个物体运动,必须推它或拉它
B.牛顿第一定律对惯性参考系和非惯性参考系都是成立的
C.牛顿第一定律表明:物体只有在匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性
D.牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总结出来的
【变式1】.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B.惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C.由牛顿第一定律可知:物体受外力时,运动状态一定改变
D.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
【变式2】.(2025·湖南·模拟预测)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.一切物体都有惯性 B.惯性是一种力
C.力是维持物体运动状态的原因 D.物体运动状态发生改变不需要力
题型二:理想斜面实验
【例2】.(25-26高一上·全国·课后作业)伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点。如图,实验时,水平面上铺上不同的材料,将小车由斜面体的同一高度静止释放,经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是( )
A.通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B.该实验说明力是维持物体运动的原因
C.如果小车与水平面间没有摩擦力,则小车最终会停止
D.实验时,将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等
【变式1】.(2025·辽宁鞍山·三模)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所示的实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是( )
A.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象
D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法
【变式2】.(24-25高一上·北京房山·期末)理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的一种研究方法。为了说明运动和力的关系、伽利略设计了如图所示的斜面实验。下列说法正确的是( )
A.“球沿斜面向下运动时,速度增大;向上运动时,速度减小”,这是逻辑推理
B.“右侧斜面最终变为水平面时,小球将永远运动下去”,这是实际实验现象
C.“小球沿右侧斜面向上运动时,斜面倾角减小,小球在斜面上运动的距离更长”,这是实际实验现象
D.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象
题型三:质量和惯性的关系
【例3】.(25-26高一上·全国)下列关于惯性的说法中正确的是( )
A.在地面上滚动的小球越滚越慢,是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性
B.只有运动的物体才有惯性
C.只有不受外力的物体才有惯性
D.一切物体在任何情况下都有惯性
【变式1】.(25-26高一上·全国)足球运动中蕴含着丰富的物理知识,关于惯性下列说法正确的是( )
A.足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为惯性的缘故
B.踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性的缘故
C.踢出去的足球速度在不断变化,惯性也在不断变化
D.足球若被带到太空,惯性将会消失
【变式2】.(24-25高一上·云南·期末)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.动车高速行驶时的惯性比静止时大
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D.我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
题型四:生活中的牛顿第一定律的应用
【例4】.(25-26高一上·全国·课后作业)人从行驶的汽车上跳下来后,容易( )
A.向汽车行驶的方向跌倒
B.向汽车行驶的反方向跌倒
C.可能向行驶方向跌倒,也可能向行驶方向的反方向跌倒
D.向车的左侧或右侧跌倒
【变式1】.(25-26高一上·河南鹤壁)司机驾驶一辆新能源汽车行驶的过程中,下列分析正确的是( )
A.汽车静止时没有惯性
B.汽车加速时惯性不变
C.安全带可以减小汽车突然加速时对人的伤害
D.刹车时,汽车不能立即停下来,是因为汽车受到惯性作用
【变式2】.(25-26高一上·湖南邵阳·阶段练习)在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流,沙石转而大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”下列选项中从物理学的角度解释正确的是( )
A.“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力
B.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
C.水冲沙石,沙石才能运动,因为力是产生运动的原因
D.只有水的持续作用力才能让沙石持续运动,因为力是维持物体运动的原因
题型五:运动和力的关系
【例5】.(24-25高一下·山东济南·期中)下列说法正确的是( )
A.力是使物体位移增大的原因 B.力是维持物体运动的原因
C.力是使物体惯性改变的原因 D.力是改变物体运动状态的原因
【变式1】.(24-25高一上·北京·期末)人们对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程,这也是物理学发展的史诗。下列有关物体运动与力的表述正确的是( )
A.牛顿第一定律是由实验直接得到的结论
B.地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地
C.汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体速度越大,其惯性越大
D.向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力
【变式2】.(24-25高一上·山东聊城·期末)如图所示,图甲、图乙分别为物理教材上伽利略设计的两个“斜面”上的实验,关于这两幅图说法正确的是( )
A.图甲实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略借助图甲实验得到了自由落体运动是匀加速直线运动
C.图乙实验表明牛顿第一定律可用实验证实
D.图乙实验证明了力是维持物体运动状态的原因
【高分达标】
一、单选题
1.(25-26高一上·全国)伽利略的理想实验说明( )
A.可以不必具体做实验,只抽象分析就能得出结论
B.亚里士多德关于力和运动的观点是错误的
C.力是维持物体运动的原因
D.力是改变物体运动状态的原因
2.(25-26高一上·广西柳州·期中)下面关于力的说法,正确的是( )
A.力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
B.物体相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
C.射出的炮弹向前飞行的过程中,受到推力和重力的作用
D.被踢出后的足球在地面上向前滚动,是由于受到向前的牵引力作用
3.(25-26高三上·贵州贵阳·阶段练习)如图是一名同学在校运会时进行“急行跳远”项目时的示意图,忽略空气阻力,关于该过程下列说法正确的是( )
A.该同学起跳时的速度越大,惯性越大,跳得越远
B.落地时,该同学受到地面的支持力大于该同学对地面的压力
C.该同学在空中时速度不断改变,说明力是改变物体运动状态的原因
D.该同学从左向右助跑的过程中,地面受到来自于鞋底的摩擦力方向水平向右
4.(25-26高一上·北京·开学考试)在探究阻力对物体运动的影响时,某同学让小车从斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,观察小车从斜面上同一位置滑下后在粗糙程度不同的水平面上运动的距离。如图所示,为小车静止时所处的位置。下列说法中错误的是( )
A.小车从斜面上固定位置开始下滑,是为了让小车到达斜面底端的速度相同
B.小车在水平面上运动一段距离最终停下来,是由于小车受到的阻力大于惯性
C.小车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离越长
D.小车在水平面上运动时,所受合力不为零
5.(2025·辽宁沈阳·一模)下列说法中与物理学史实不符的是( )
A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
B.牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
C.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D.牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,是不能直接用实验来验证的
6.(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)下列生活现象中,利用物体惯性的是( )
A.汽车行驶时,司机和乘客都要系好安全带
B.运动员跑到终点后不能立刻停下来
C.锤头松了,把锤柄的一端在硬地上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上
D.子弹离开枪膛后仍能继续飞行一段距离
7.(24-25高一下·广东揭阳·期末)如图所示,水平桌面上有一块纸板,板上放着一只水杯,现将压在水杯下的纸板快速向右抽出,水杯留在桌面上,则此过程中( )
A.抽出的速度越大,水杯的惯性越大 B.抽出的速度越大,水杯的惯性越小
C.水杯所受摩擦力的方向水平向右 D.水杯所受摩擦力为静摩擦力
8.(24-25高一下·浙江金华·期末)2022年6月,我国第一艘完全自主建造的航母——福建舰正式下水,标志着我国海军进入大航母时代。如今,航母与舰载机已成为我国的大国利器,守卫着国家主权与人民安全。下列说法正确的是( )
A.测量福建舰直线航行的最大速度时,不能将它看成质点
B.舰载机在飞行时,若以飞行员为参考系,飞机是静止的
C.舰载机对航母甲板的压力是由于甲板的形变产生的
D.福建舰停泊的纬度不同,重力加速度会略有不同,同一舰载机的惯性也会略有不同
9.(24-25高一上·江苏镇江·期末)依据《道路交通安全违法行为处罚条例》第十五条的规定,在高速公路或城市快速路上,乘车人员也需系好安全带,这是因为系好安全带可以( )
A.减小车的惯性
B.减小人的惯性
C.减小急加速时对人的伤害
D.减小急刹车时对人的伤害
10.(24-25高一上·山西吕梁·期末)伽利略的“理想斜面实验”揭示了力与运动的关系。关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.完全是想象的,没有以事实为基础
B.有一定的事实依据,但只是一种科学的假设,不能反映事物本质
C.用现代实验手段可以验证伽利略的理想实验
D.是以可靠事实为基础,经过科学抽象,深刻反映自然规律的“实验”
11.(24-25高一上·广西钦州·期末)伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中斜面倾角越小,小球在斜面上运动的时间越短,越容易测量
B.图甲可以解释重的物体比轻的物体下落快的原因
C.图乙实验忽略了摩擦力对物体运动的影响
D.图乙可以说明力是维持物体运动的原因
12.(24-25高一上·云南曲靖·期末)物理学的发展史同物理学的成就一样是全人类的宝藏春秋末年齐国人的著作《考工记》记载马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性最早的记录,下列有关说法正确的是( )
A.只有在马拉车时,车才具有惯性 B.撤去拉力后,车的速度减小,惯性减小
C.车经过的道路两旁的一切物体,都有惯性 D.惯性无法比较大小
13.(24-25高一上·四川广元·期末)如图所示,伽利略用两个对接的斜面A、B,斜面A固定,让小球从固定斜面上某一位置由静止滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面B,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度,减小斜面B的倾角重复实验,直到斜面B的倾角为零。伽利略设计这个实验是为了说明( )
A.日常生活中,不存在摩擦时物体的运动情形
B.物体做匀速直线运动需要力的作用
C.运动的物体如果不受力的作用,物体也会继续运动
D.运动的物体如果受到力的作用,物体就会继续运动
14.(24-25高一上·新疆巴音郭楞·期末)《论衡》是中国思想史上的一部重要著作,是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。在《论衡》的《状留篇》中有如下描述:“是故车行于陆,船行于沟,其满而重者行迟,空而轻者行疾”、“任重,其取进疾速,难矣”。结合以上叙述和所学物理知识,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的质量越小,它的运动速度越大
C.物体的质量越小,其惯性越大
D.物体的质量越小,其惯性越小
二、多选题
15.(25-26高一上·全国·课后作业)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律说明力是使物体运动的原因
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.实际上不存在不受外力作用的物体,所以牛顿第一定律没有意义
D.物体的运动不需要力来维持
16.(2025高一·全国·专题练习)北京至张家口高速铁路开通运营,崇礼铁路同步通车,为2022年北京冬奥会提供了交通运营服务保障。高铁在某段水平轨道上匀速行驶,假设高铁上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出,如图所示,则关于高铁在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )
A.高铁匀速向左运动
B.高铁可能突然向左加速运动
C.高铁可能突然向左减速运动
D.高铁可能突然向右减速运动
17.(24-25高一上·新疆伊犁·期末)在研究力和运动的关系时,伽利略提出了著名的理想实验,如图所示。下列关于该实验的理解错误的是( )
A.物体的运动不需要力维持 B.力是维持物体运动的原因
C.物体运动时才会产生惯性 D.加速运动的物体惯性更大
18.(24-25高一上·海南·期末)《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时,所有乘客应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时,乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是( )
A.安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态
B.车辆突然停止时,质量小的乘客惯性更大
C.车辆发生事故前的行驶速度越大,发生事故后乘客的惯性就越大
D.车辆发生事故前做匀速直线运动,则乘客所受合力为零,但仍有惯性
19.(24-25高一上·辽宁·期末)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所示的实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是( )
A.伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”
B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法
20.(24-25高一上·贵州六盘水·期末)在第十五届中国航展上,我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机,它既能当运输机,也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是( )
A.“九天”无人机在空中做加速直线运动时,“九天”无人机的惯性增大
B.“九天”无人机在空中投送物资后,“九天”无人机的惯性减小
C.“九天”无人机在地面上滑行时,若撤去动力,“九天”无人机会立即停止运动
D.“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0
21.(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)人类对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程。下列关于物体运动与力的说法中正确的是( )
A.轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投下炸弹,恰好能击中目标
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变了,但惯性不变
22.(24-25高一上·黑龙江·阶段练习)物理学的发展推动了人们对客观世界的认识,促进了人类文明进步。牛顿第一定律是科学家集体智慧的结晶,下列说法正确的是( )
A.力是使物体产生加速度的原因
B.跳远时我们要助跑,助跑速度越大,惯性越大
C.足球在地面上运动时会慢慢停下来,说明力可以改变物体的运动状态
D.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
23.(24-25高一上·重庆万州·月考)关于惯性,下列说法不正确的是( )
A.拍打衣服上的灰尘,是利用了惯性
B.电动自行车与大货车在等红绿灯时,电动自行车容易启动,是因为其惯性小
C.在绕地球运转的宇宙飞船内的物体,不存在惯性
D.快速抛出的乒乓球和网球,乒乓球运动距离小,是因为乒乓球惯性大的缘故
24.(24-25高一上·重庆·期中)如图所示,某同学用如下的方法取出羽毛球简中的羽毛球:一只手握住球筒的中部并保持手静止,另一只手用较大的力击打羽毛球筒的上端使羽毛球筒相对于手快速下滑,则( )
A.该同学是在利用羽毛球的惯性 B.羽毛球会从筒的下端出来
C.羽毛球会从筒的上端出来 D.该过程中羽毛球受到了向上的摩擦力
25.(24-25高一上·浙江台州·期中)为热烈庆祝中华人民共和国成立75周年,10月1日至7日,深圳连续7天在5个区域举办“天空之城大有可能”全城万架无人机表演。深圳的夜空化作最绚烂的舞台,犹如繁星落入凡间,编织出一幅幅令人惊叹的光影画卷。下列说法正确的是( )
A.无人机从地面起飞加速过程中其惯性变大
B.无人机的质量较小,其运动状态容易发生变化
C.牛顿第一定律只有在惯性参考系下才成立
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,也能用实验直接验证
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第13讲:牛顿第一定律
【考点归纳】
【知识归纳】
知识点01:牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都具有惯性,因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律;
②揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.
知识点02:惯性
(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.
知识点03: 牛顿第一定律注意点
(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。
(2)如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。
【题型归纳】
题型一:牛顿第一定律的理解
【例1】.(24-25高一上·湖北·期末)牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上,总结出动力学的一条基本规律—牛顿第一定律,对于牛顿第一定律的得出和理解,下列说法正确的是( )
A.要使一个物体运动,必须推它或拉它
B.牛顿第一定律对惯性参考系和非惯性参考系都是成立的
C.牛顿第一定律表明:物体只有在匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性
D.牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总结出来的
【答案】D
【详解】A.物体的运动不需要用力来维持,力是改变运动状态的原因,故A错误;
B.牛顿第一定律对惯性参考系是成立的,对非惯性参考系是不成立的,故B错误;
C.物体在任何情况下都具有惯性,故C错误;
D.牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总结出来的,故D正确。
故选D。
【变式1】.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B.惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C.由牛顿第一定律可知:物体受外力时,运动状态一定改变
D.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
【答案】B
【详解】A.静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小,故A错误;
B.惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,故B正确;
C.由牛顿第一定律可知:物体运动状态改变时,物体一定受到外力的作用,但物体受到外力作用时,运动状态不一定改变,比如物体受到平衡力作用时,运动状态就保持不变,故C错误;
D.牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律,故D错误。
故选B。
【变式2】.(2025·湖南·模拟预测)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.一切物体都有惯性 B.惯性是一种力
C.力是维持物体运动状态的原因 D.物体运动状态发生改变不需要力
【答案】A
【详解】AB.惯性是一切物体具有的性质,并不是力,故A正确,B错误;
CD.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,故CD错误。
故选A。
题型二:理想斜面实验
【例2】.(25-26高一上·全国·课后作业)伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点。如图,实验时,水平面上铺上不同的材料,将小车由斜面体的同一高度静止释放,经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是( )
A.通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B.该实验说明力是维持物体运动的原因
C.如果小车与水平面间没有摩擦力,则小车最终会停止
D.实验时,将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等
【答案】D
【详解】A.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,不是通过这个实验直接得出的,故A错误;
B.该实验表明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故B错误;
C.如果小车与水平面间没有摩擦力,根据牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,不会停止,故C错误;
D.实验时,将小车由同一高度释放,是为了让小车到达斜面体底端时的速度相等,这样才能保证在不同水平面的实验中,初始速度这一变量相同,从而探究摩擦力对小车运动的影响,故D正确。
故选D。
【变式1】.(2025·辽宁鞍山·三模)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所示的实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是( )
A.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象
D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法
【答案】D
【详解】A.当右侧斜面倾角变为时,忽略摩擦力的影响,小球将一直运动下去,伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”,故A错误;
B.没有摩擦,绝对光滑的轨道,无论通过什么工艺都不能实现,故B错误;
C.由于没有绝对光滑的轨道,故“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验观察不到的现象,故C错误;
D.伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在,影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质,这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想,也是揭示现象本质的重要研究方法之一,故D正确。
故选D。
【变式2】.(24-25高一上·北京房山·期末)理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的一种研究方法。为了说明运动和力的关系、伽利略设计了如图所示的斜面实验。下列说法正确的是( )
A.“球沿斜面向下运动时,速度增大;向上运动时,速度减小”,这是逻辑推理
B.“右侧斜面最终变为水平面时,小球将永远运动下去”,这是实际实验现象
C.“小球沿右侧斜面向上运动时,斜面倾角减小,小球在斜面上运动的距离更长”,这是实际实验现象
D.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象
【答案】C
【详解】A.“球沿斜面向下运动时,速度增大;向上运动时,速度减小”,这是可以通过实际观察到的现象,并非逻辑推理,故A错误;
B.“右侧斜面最终变为水平面时,小球将永远运动下去”,在现实中不存在绝对光滑的平面,小球一定会受到阻力最终停下来,这是在实验基础上进行的合理逻辑推理,不是实际实验现象,故B错误;
C.“小球沿右侧斜面向上运动时,斜面倾角减小,小球在斜面上运动的距离更长” ,这是可以在实际实验中观察到的现象,故C正确;
D.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度” ,实际实验中不可能消除摩擦,这是在实验基础上进行的逻辑推理,不是实际实验现象,故D错误。
故选C。
题型三:质量和惯性的关系
【例3】.(25-26高一上·全国)下列关于惯性的说法中正确的是( )
A.在地面上滚动的小球越滚越慢,是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性
B.只有运动的物体才有惯性
C.只有不受外力的物体才有惯性
D.一切物体在任何情况下都有惯性
【答案】D
【详解】A.惯性是物体的固有属性,无法被“克服”。小球减速是因阻力改变其运动状态,而非克服惯性,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,静止的物体也有惯性,故B错误;
C.惯性存在与否与是否受力无关,无论是否受外力,物体均有惯性,故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下(静止或运动,受力或不受力)均有惯性,故D正确;
故选D。
【变式1】.(25-26高一上·全国)足球运动中蕴含着丰富的物理知识,关于惯性下列说法正确的是( )
A.足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为惯性的缘故
B.踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性的缘故
C.踢出去的足球速度在不断变化,惯性也在不断变化
D.足球若被带到太空,惯性将会消失
【答案】B
【详解】A.足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为受到重力的作用,而不是惯性,故A错误;
B.踢出去的足球能继续飞行,是因为足球具有惯性,要保持原来的运动状态,故B正确;
C.惯性只与物体的质量有关,踢出去的足球质量不变,惯性不变,速度变化不影响惯性,故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,与物体所处的位置无关,足球被带到太空,质量不变,惯性不会消失,故D错误。
故选B。
【变式2】.(24-25高一上·云南·期末)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.动车高速行驶时的惯性比静止时大
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D.我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
【答案】C
【详解】A.惯性是物体保持原有运动状态的属性,其大小仅由质量决定,惯性大小与速度无关,动车质量不变,惯性始终相同,故A错误;
B.助跑不会改变运动员的质量,惯性不变,故B错误;
C.货车满载时质量更大,惯性增大,故C正确;
D.惯性仅由质量决定,航天员质量不变,惯性始终相同,故D错误。
故选C。
题型四:生活中的牛顿第一定律的应用
【例4】.(25-26高一上·全国·课后作业)人从行驶的汽车上跳下来后,容易( )
A.向汽车行驶的方向跌倒
B.向汽车行驶的反方向跌倒
C.可能向行驶方向跌倒,也可能向行驶方向的反方向跌倒
D.向车的左侧或右侧跌倒
【答案】A
【详解】当人在行驶的汽车上时,人与车具有相同的速度。跳下车时,脚接触地面后因摩擦力迅速减速,但上半身由于惯性仍保持原来的运动状态(向前运动),导致身体向前倾斜,容易向该方向跌倒。A正确。
故选A。
【变式1】.(25-26高一上·河南鹤壁)司机驾驶一辆新能源汽车行驶的过程中,下列分析正确的是( )
A.汽车静止时没有惯性
B.汽车加速时惯性不变
C.安全带可以减小汽车突然加速时对人的伤害
D.刹车时,汽车不能立即停下来,是因为汽车受到惯性作用
【答案】B
【详解】A.惯性是物体固有属性,无论静止或运动均有惯性,故A错误;
B.惯性大小仅由质量决定,汽车加速时质量未变,故惯性不变,故B正确;
C.安全带主要防止汽车急减速(如刹车)时人因惯性前冲受伤,故C错误;
D.刹车后汽车不能立即停下是因惯性使物体保持原运动状态,但惯性是属性而非作用力,表述错误,故D错误。
故选B。
【变式2】.(25-26高一上·湖南邵阳·阶段练习)在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流,沙石转而大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”下列选项中从物理学的角度解释正确的是( )
A.“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力
B.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
C.水冲沙石,沙石才能运动,因为力是产生运动的原因
D.只有水的持续作用力才能让沙石持续运动,因为力是维持物体运动的原因
【答案】A
【详解】AB.“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力,合力为0,保持静止,故A正确,B错误;
C.水冲沙石,沙石才能运动,是因为水的冲击力克服了阻力,这说明力是物体运动状态改变的原因,故C错误;
D.力是物体运动状态改变的原因,维持运动无需力,沙石之所以不能持续运动是因为有阻力,如果阻力不存在,沙石可以做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
题型五:运动和力的关系
【例5】.(24-25高一下·山东济南·期中)下列说法正确的是( )
A.力是使物体位移增大的原因 B.力是维持物体运动的原因
C.力是使物体惯性改变的原因 D.力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【详解】根据牛顿第一定律可知,力不是使物体位移增大的原因,也不是维持物体运动的原因,惯性由物体的质量决定,是物体的基本属性,可知力也不是使物体惯性改变的原因,力是改变物体运动状态的原因。
故选D。
【变式1】.(24-25高一上·北京·期末)人们对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程,这也是物理学发展的史诗。下列有关物体运动与力的表述正确的是( )
A.牛顿第一定律是由实验直接得到的结论
B.地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地
C.汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体速度越大,其惯性越大
D.向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力
【答案】B
【详解】A.牛顿第一定律不能由实验直接得到结论,故A错误;
B.地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地,因为人具有惯性,相对地面静止,故B正确;
C.惯性只与质量有关,与速度无关,故C错误;
D.向上抛出的物体,在空中继续向上运动,是由于惯性作用,而不是受到了向上的作用力,故D错误。
故选B。
【变式2】.(24-25高一上·山东聊城·期末)如图所示,图甲、图乙分别为物理教材上伽利略设计的两个“斜面”上的实验,关于这两幅图说法正确的是( )
A.图甲实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略借助图甲实验得到了自由落体运动是匀加速直线运动
C.图乙实验表明牛顿第一定律可用实验证实
D.图乙实验证明了力是维持物体运动状态的原因
【答案】B
【详解】AB.伽利略利用图甲实验证明了自由落体是匀加速直线运动,故A错误,B正确;
CD.伽利略利用图乙实验设计证明了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动的原因,牛顿第一定律是牛顿推导出的,故CD错误。
故选B。
【高分达标】
一、单选题
1.(25-26高一上·全国)伽利略的理想实验说明( )
A.可以不必具体做实验,只抽象分析就能得出结论
B.亚里士多德关于力和运动的观点是错误的
C.力是维持物体运动的原因
D.力是改变物体运动状态的原因
【答案】B
【详解】A.伽利略的理想实验虽然基于逻辑推理,但仍需通过实验现象进行合理外推,并非完全不做实验,故A错误;
BC.伽利略的理想实验表明,物体不受外力时能保持匀速运动,反驳了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点,故B正确,C错误;
D.伽利略的理想实验未直接表明“力是改变运动的原因”,这是牛顿第一定律的内容,故D错误。
故选B。
2.(25-26高一上·广西柳州·期中)下面关于力的说法,正确的是( )
A.力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
B.物体相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
C.射出的炮弹向前飞行的过程中,受到推力和重力的作用
D.被踢出后的足球在地面上向前滚动,是由于受到向前的牵引力作用
【答案】A
【详解】A.根据牛顿第一定律可得力是使物体发生形变或物体运动状态改变的原因,故A正确;
B.根据牛顿第三定律可得物体间的作用力与反作用力同时产生,不存在先后顺序,故B错误;
C.炮弹射出后仅受重力(忽略空气阻力时),推力在发射后已消失,故C错误;
D.足球滚动是因惯性,而非受向前的牵引力(牵引力在踢出后已不存在),故D错误。
故选A。
3.(25-26高三上·贵州贵阳·阶段练习)如图是一名同学在校运会时进行“急行跳远”项目时的示意图,忽略空气阻力,关于该过程下列说法正确的是( )
A.该同学起跳时的速度越大,惯性越大,跳得越远
B.落地时,该同学受到地面的支持力大于该同学对地面的压力
C.该同学在空中时速度不断改变,说明力是改变物体运动状态的原因
D.该同学从左向右助跑的过程中,地面受到来自于鞋底的摩擦力方向水平向右
【答案】C
【详解】A.物体的惯性只与其质量有关,助跑是为了获得更大的起跳速度,不会增大惯性,故A错误;
B.落地时,同学受到地面的支持力与同学对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C.同学在空中时速度不断改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D.该同学从左向右助跑的过程中,地面受到来自于鞋底的摩擦力为静摩擦力,方向水平向左,故D错误。
故选C。
4.(25-26高一上·北京·开学考试)在探究阻力对物体运动的影响时,某同学让小车从斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,观察小车从斜面上同一位置滑下后在粗糙程度不同的水平面上运动的距离。如图所示,为小车静止时所处的位置。下列说法中错误的是( )
A.小车从斜面上固定位置开始下滑,是为了让小车到达斜面底端的速度相同
B.小车在水平面上运动一段距离最终停下来,是由于小车受到的阻力大于惯性
C.小车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离越长
D.小车在水平面上运动时,所受合力不为零
【答案】B
【详解】A.三次实验中,均保持小车从同一斜面同一高度由静止下滑,目的是保证小车到达水平面时的速度相同,这是控制变量法的要求,故A正确;
B.小车在水平面上运动一段距离最终停下来,是由于小车受到阻力的作用,但惯性不是力,不能与阻力的大小作比较,故B错误;
C.由实验现象可知,小车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离越长,小车的速度减小得越慢,故C正确;
D.小车在水平面上运动时,运动状态不断变化,则所受合力不为零,故D正确。
此题选择错误的,故选B。
5.(2025·辽宁沈阳·一模)下列说法中与物理学史实不符的是( )
A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
B.牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
C.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D.牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,是不能直接用实验来验证的
【答案】B
【详解】A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,这一观点符合历史事实,故A正确。
B.伽利略通过斜面实验和理想实验提出“力不是维持物体运动的原因”,而牛顿在此基础上总结出牛顿第一定律。牛顿并未通过多次实验直接得出此结论,故B错误。
C.惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,任何情况下都存在,故C正确。
D.牛顿第一定律无法直接用实验验证(因需理想条件),属于合理外推的理想实验,故D正确。
本题选错误的,故选B。
6.(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)下列生活现象中,利用物体惯性的是( )
A.汽车行驶时,司机和乘客都要系好安全带
B.运动员跑到终点后不能立刻停下来
C.锤头松了,把锤柄的一端在硬地上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上
D.子弹离开枪膛后仍能继续飞行一段距离
【答案】C
【详解】A.系安全带是为了防止惯性带来的危害(如急刹车时人因惯性前冲),属于防范措施,并非利用惯性,故A不符合题意;
B.运动员到终点无法立刻停下是惯性现象的表现,但题目要求的是“利用”惯性,此处未体现主动应用,故B不符合题意;
C.锤头因惯性在锤柄停止运动后继续向下运动,从而紧套在锤柄上,这是主动利用惯性解决问题,故C符合题意;
D.子弹离开枪膛后因惯性继续飞行是惯性维持运动状态的体现,但属于惯性自然结果,并非主动利用惯性达成目的,故D不符合题意。
故选C。
7.(24-25高一下·广东揭阳·期末)如图所示,水平桌面上有一块纸板,板上放着一只水杯,现将压在水杯下的纸板快速向右抽出,水杯留在桌面上,则此过程中( )
A.抽出的速度越大,水杯的惯性越大 B.抽出的速度越大,水杯的惯性越小
C.水杯所受摩擦力的方向水平向右 D.水杯所受摩擦力为静摩擦力
【答案】C
【详解】AB.水杯的惯性仅由水杯的质量决定,与抽纸板的速度无关,故AB错误;
CD.抽出纸板的过程中,水杯相对纸板向左滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,方向水平向右,故C正确,D错误。
故选C。
8.(24-25高一下·浙江金华·期末)2022年6月,我国第一艘完全自主建造的航母——福建舰正式下水,标志着我国海军进入大航母时代。如今,航母与舰载机已成为我国的大国利器,守卫着国家主权与人民安全。下列说法正确的是( )
A.测量福建舰直线航行的最大速度时,不能将它看成质点
B.舰载机在飞行时,若以飞行员为参考系,飞机是静止的
C.舰载机对航母甲板的压力是由于甲板的形变产生的
D.福建舰停泊的纬度不同,重力加速度会略有不同,同一舰载机的惯性也会略有不同
【答案】B
【详解】A.测量福建舰直线航行的最大速度时,其形状与大小可以忽略,故可以作为质点,故A错误;
B.舰载机在飞行时,若以飞行员为参考系,飞机与其的位置没有发生变化,故飞机是静止的,故B正确;
C.舰载机对航母甲板的压力是由于舰载机底部的弹性形变产生的,故C错误;
D.惯性只与质量有关,故D错误。
故选B。
9.(24-25高一上·江苏镇江·期末)依据《道路交通安全违法行为处罚条例》第十五条的规定,在高速公路或城市快速路上,乘车人员也需系好安全带,这是因为系好安全带可以( )
A.减小车的惯性
B.减小人的惯性
C.减小急加速时对人的伤害
D.减小急刹车时对人的伤害
【答案】D
【详解】A.安全带并不能减小车的惯性。惯性是物体保持其运动状态的性质,与安全带无关。A错误;
B.安全带也不能减小人的惯性。人的惯性是人体固有的物理属性,安全带无法改变。B错误;
C.安全带的主要作用并不是在急加速时保护人,而是在急减速或碰撞时保护人。C错误;
D.安全带的主要作用是在急刹车或碰撞时,防止人体因惯性向前冲撞,从而减小对人体的伤害。D正确。
故选D。
10.(24-25高一上·山西吕梁·期末)伽利略的“理想斜面实验”揭示了力与运动的关系。关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.完全是想象的,没有以事实为基础
B.有一定的事实依据,但只是一种科学的假设,不能反映事物本质
C.用现代实验手段可以验证伽利略的理想实验
D.是以可靠事实为基础,经过科学抽象,深刻反映自然规律的“实验”
【答案】D
【详解】伽利略的“理想斜面实验”中,当小球从第一个斜面上某一高度滚下时,减小第二个斜面的倾角,小球的高度几乎不变,但在第二个斜面上运动的距离越来越大,据此推断出了当第二个斜面为水平面时,小球会永远运动下去。但事实上他认为这种情况,是不可能通过实验做出来的。一方面阻力永远存在,另一方面第二个斜面也不可能做到无限长,因此伽利略的实验结果是在一定的事实的基础上,经过逻辑推理得出来的,这样的实验永远不可能通过实验手段来验证。
故选D。
11.(24-25高一上·广西钦州·期末)伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中斜面倾角越小,小球在斜面上运动的时间越短,越容易测量
B.图甲可以解释重的物体比轻的物体下落快的原因
C.图乙实验忽略了摩擦力对物体运动的影响
D.图乙可以说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【详解】A.图甲中斜面倾角越小,小球在斜面上运动的时间越长,越容易测量,故A错误;
B.图甲可以解释重的物体与轻的物体下落快慢相同的原因,故B错误;
C.为了说明力不是维持物体运动的原因,伽利略实际了图乙实验,该实验忽略了摩擦力对物体运动的影响,故C正确;
D.图乙可以说明力不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选C。
12.(24-25高一上·云南曲靖·期末)物理学的发展史同物理学的成就一样是全人类的宝藏春秋末年齐国人的著作《考工记》记载马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性最早的记录,下列有关说法正确的是( )
A.只有在马拉车时,车才具有惯性 B.撤去拉力后,车的速度减小,惯性减小
C.车经过的道路两旁的一切物体,都有惯性 D.惯性无法比较大小
【答案】C
【详解】惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,任何物体在任何时候都有惯性,与物体的速度无关,与是否受力无关。
故选C。
13.(24-25高一上·四川广元·期末)如图所示,伽利略用两个对接的斜面A、B,斜面A固定,让小球从固定斜面上某一位置由静止滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面B,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度,减小斜面B的倾角重复实验,直到斜面B的倾角为零。伽利略设计这个实验是为了说明( )
A.日常生活中,不存在摩擦时物体的运动情形
B.物体做匀速直线运动需要力的作用
C.运动的物体如果不受力的作用,物体也会继续运动
D.运动的物体如果受到力的作用,物体就会继续运动
【答案】C
【详解】在伽利略理想斜面实验中,当斜面倾角为零时,小球将永远运动下去,不再需要什么力去推动,伽利略设计这个实验的目的是为了说明运动的物体如果不受力的作用,物体也会继续运动。
故选C。
14.(24-25高一上·新疆巴音郭楞·期末)《论衡》是中国思想史上的一部重要著作,是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。在《论衡》的《状留篇》中有如下描述:“是故车行于陆,船行于沟,其满而重者行迟,空而轻者行疾”、“任重,其取进疾速,难矣”。结合以上叙述和所学物理知识,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的质量越小,它的运动速度越大
C.物体的质量越小,其惯性越大
D.物体的质量越小,其惯性越小
【答案】D
【详解】根据题目描述,王充在《论衡》中提到“满而重者行迟,空而轻者行疾”,这表明质量较大的物体运动速度较慢,而质量较小的物体运动速度较快。同时,质量是物体惯性的量度,质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小。
故选D。
二、多选题
15.(25-26高一上·全国·课后作业)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律说明力是使物体运动的原因
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.实际上不存在不受外力作用的物体,所以牛顿第一定律没有意义
D.物体的运动不需要力来维持
【答案】BD
【详解】ABD.牛顿第一定律指出一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。说明运动不需要力来维持,力的作用效果是改变了物体的运动状态。A错误,BD正确;
C.虽然现实中不存在完全不受外力的物体,但牛顿第一定律通过理想实验揭示了物体运动的本质规律,其推论具有实际意义,故C错误;
故选BD。
16.(2025高一·全国·专题练习)北京至张家口高速铁路开通运营,崇礼铁路同步通车,为2022年北京冬奥会提供了交通运营服务保障。高铁在某段水平轨道上匀速行驶,假设高铁上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出,如图所示,则关于高铁在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )
A.高铁匀速向左运动
B.高铁可能突然向左加速运动
C.高铁可能突然向左减速运动
D.高铁可能突然向右减速运动
【答案】BD
【详解】如果高铁正在向左匀速运动,突然加速,则水杯中的水由于惯性仍保持原有的速度,就会向右洒出,B正确;如果高铁正向右匀速运动,突然减速,则水杯中的水由于惯性仍保持原来的速度,就会向右洒出,D正确。
易错提醒由生活经验得出的直觉印象并不一定可靠,必须经过实验检验。
17.(24-25高一上·新疆伊犁·期末)在研究力和运动的关系时,伽利略提出了著名的理想实验,如图所示。下列关于该实验的理解错误的是( )
A.物体的运动不需要力维持 B.力是维持物体运动的原因
C.物体运动时才会产生惯性 D.加速运动的物体惯性更大
【答案】BCD
【详解】AB.伽利略设计这个理想实验,是为了说明亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的,物体运动不需要力来维持,故A正确,不满足题意要求;B错误,满足题意要求;
CD.惯性只与物体的质量有关,与是否运动无关,故CD错误,满足题意要求。
故选BCD。
18.(24-25高一上·海南·期末)《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时,所有乘客应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时,乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是( )
A.安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态
B.车辆突然停止时,质量小的乘客惯性更大
C.车辆发生事故前的行驶速度越大,发生事故后乘客的惯性就越大
D.车辆发生事故前做匀速直线运动,则乘客所受合力为零,但仍有惯性
【答案】AD
【详解】A.当车辆发生事故突然停止时,由于惯性乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害,安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态,故A正确;
B.质量是惯性大小的唯一量度,质量小的乘客惯性小,故B错误;
C.惯性大小与速度大小无关,故C错误;
D.一切物体都具有惯性,惯性大小只与质量大小有关,与物体运动状态无关,与物体是否受力无关,故D正确。
故选AD。
19.(24-25高一上·辽宁·期末)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所示的实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是( )
A.伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”
B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法
【答案】AD
【详解】A.当右侧斜面倾角变为0°时,忽略摩擦力的影响,小球将一直运动下去,伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”,故A正确;
B.没有摩擦,绝对光滑的轨道,无论通过什么工艺都不能实现,贵B错误;
C.亚里士多德的观点是“力是维持物体运动的原因”,伽利略的实验恰恰推翻了他的观点,故C错误;
D.伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在,影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质,这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想,也是揭示现象本质的重要研究方法之一,故D正确。
故选AD。
20.(24-25高一上·贵州六盘水·期末)在第十五届中国航展上,我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机,它既能当运输机,也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是( )
A.“九天”无人机在空中做加速直线运动时,“九天”无人机的惯性增大
B.“九天”无人机在空中投送物资后,“九天”无人机的惯性减小
C.“九天”无人机在地面上滑行时,若撤去动力,“九天”无人机会立即停止运动
D.“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0
【答案】BD
【详解】A.“九天”无人机在空中做加速直线运动时,“九天”无人机的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.“九天”无人机在空中投送物资后,“九天”无人机的质量减小,则惯性减小,故B正确;
C.“九天”无人机在地面上滑行时,若撤去动力,由于惯性,“九天”无人机不会立即停止运动,故C错误;
D.“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0,故D正确。
故选BD。
21.(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)人类对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程。下列关于物体运动与力的说法中正确的是( )
A.轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投下炸弹,恰好能击中目标
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变了,但惯性不变
【答案】BD
【详解】A.轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投下炸弹,由于惯性,炸弹具有与飞机相同的水平速度,所以炸弹不能击中目标,故A错误;
B.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,所以还落在原地而不落到原地的西边,故B正确;
C.惯性由质量决定,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,增加了安全系数,可以减小惯性带来的危害,故C错误;
D.被抛出的小球,尽管速度的大小和方向都改变了,但小球的质量不变,惯性不变,故D正确。
故选BD。
22.(24-25高一上·黑龙江·阶段练习)物理学的发展推动了人们对客观世界的认识,促进了人类文明进步。牛顿第一定律是科学家集体智慧的结晶,下列说法正确的是( )
A.力是使物体产生加速度的原因
B.跳远时我们要助跑,助跑速度越大,惯性越大
C.足球在地面上运动时会慢慢停下来,说明力可以改变物体的运动状态
D.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
【答案】AC
【详解】A.牛顿第一定律表明力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因,故A正确;
B.质量是物体惯性大小的量度,物体的惯性与物体的速度无关,故B错误;
C.足球在地面上运动时会慢慢停下来,是由于足球受到阻力的原因,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选 AC。
23.(24-25高一上·重庆万州·月考)关于惯性,下列说法不正确的是( )
A.拍打衣服上的灰尘,是利用了惯性
B.电动自行车与大货车在等红绿灯时,电动自行车容易启动,是因为其惯性小
C.在绕地球运转的宇宙飞船内的物体,不存在惯性
D.快速抛出的乒乓球和网球,乒乓球运动距离小,是因为乒乓球惯性大的缘故
【答案】CD
【详解】A.拍打衣服上的灰尘,是利用了惯性,A正确,不符合题意;
B.电动自行车与大货车在等红绿灯时,电动自行车容易启动,是因为其质量小,惯性小,B正确,不符合题意;
C.一切物体都有惯性。C错误,符合题意;
D.乒乓球质量小,惯性小,但运动距离小,不是由于这个原因造成的,而是因为乒乓球受到的空气阻力较大造成的。D错误,符合题意。
故选CD。
24.(24-25高一上·重庆·期中)如图所示,某同学用如下的方法取出羽毛球简中的羽毛球:一只手握住球筒的中部并保持手静止,另一只手用较大的力击打羽毛球筒的上端使羽毛球筒相对于手快速下滑,则( )
A.该同学是在利用羽毛球的惯性 B.羽毛球会从筒的下端出来
C.羽毛球会从筒的上端出来 D.该过程中羽毛球受到了向上的摩擦力
【答案】AC
【详解】一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,羽毛球筒在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性而保持静止,所以羽毛球会从筒的上端出来,该同学是在利用羽毛球的惯性。该过程中,羽毛球相对球筒向上运动,所以受到向下的摩擦力。
故选AC。
25.(24-25高一上·浙江台州·期中)为热烈庆祝中华人民共和国成立75周年,10月1日至7日,深圳连续7天在5个区域举办“天空之城大有可能”全城万架无人机表演。深圳的夜空化作最绚烂的舞台,犹如繁星落入凡间,编织出一幅幅令人惊叹的光影画卷。下列说法正确的是( )
A.无人机从地面起飞加速过程中其惯性变大
B.无人机的质量较小,其运动状态容易发生变化
C.牛顿第一定律只有在惯性参考系下才成立
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,也能用实验直接验证
【答案】BC
【详解】A.无人机从地面起飞加速过程中其惯性不变,故A错误;
B.无人机的质量较小,其运动状态容易发生变化,故B正确;
C.牛顿第一定律只有在惯性参考系下才成立,故C正确;
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不是实验定律,不能用实验直接验证,故D错误。
故选BC。
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