内容正文:
1.牛顿第一定律
知识点一 理想试验
1.理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和合理的推论结合起来,可以深刻地揭示自然规律。关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.只要接触面“相当光滑”,物体在水平面上就能匀速运动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨,就能使实验成功
D.要使物体运动就必须有力的作用,没有力的作用物体就静止
2.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理结合起来,此种科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面绝对光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
知识点二 牛顿第一定律
3.根据牛顿第一定律可知,下列说法正确的是( )
A.静止的物体一定不受其他物体的作用力
B.物体受力才会运动,当外力停止作用后,物体会慢慢停下来
C.物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用
D.物体不受力的作用运动状态也能改变
4.〔多选〕下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可用实验来验证
B.不受外力作用时,物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性
C.物体受外力作用,运动状态发生变化时,物体没有惯性
D.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因
5.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,A的上表面水平,在A的上表面上放一光滑的小球B。劈形物体A从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则曲线 D.无法判定
知识点三 惯性与质量
6.小明将放在地面的足球用力踢向空中,下列判断正确的是( )
A.足球静止于地面时没有惯性
B.足球在空中飞行时没有惯性
C.足球在空中飞行时惯性逐渐变小
D.足球的惯性只跟它的质量有关
7.月球车示意图如图所示,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下面关于月球车的判断正确的是( )
A.在地面运动时惯性较大
B.在月面运动时惯性较大
C.在地面和月面惯性一样大
D.在地面运动时质量较大
8.同学们到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验:如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当小火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从小火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法正确的是( )
A.站在地面上看,小球运动的轨迹是直线
B.小球相对于小火车运动的轨迹是曲线
C.小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与小火车同速
9.对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )
A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得较大的惯性
B.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.自行车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶
10.如图,骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,自行车的结构和使用应用到多个物理知识。下列对其描述正确的是( )
A.骑自行车下坡时,人和自行车的惯性越来越大
B.把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
C.在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
11.如图所示,用细绳把一本较厚重的书扎一圈,然后将细绳的一端挂起来,另一端用手牵住,使书保持静止。若用力迅速将细绳往下一拉,由于书的惯性,则( )
A.上段细绳更容易断
B.下段细绳更容易断
C.两段细绳一定会同时断
D.不确定哪段细绳更容易断
12.如图所示,一木块和小车一起向右做匀速直线运动,当小车遇到一障碍物的瞬间(设小车不反弹),则:
(1)如果小车上表面粗糙,木块将如何运动?
(2)如果小车上表面光滑,木块将如何运动?
13.〔多选〕(2025·浙江台州高一期中)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,小车上固定着盛满水的碗。若突然发现碗中的水向右洒出,如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )
A.小车匀速向左运动
B.小车可能突然向左加速运动
C.小车可能突然向左减速运动
D.小车可能突然向右减速运动
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1.牛顿第一定律
1.B 理想实验在实际情况下是永远不能实现的,其条件永远是理想化的,选项B正确;即使接触面“相当光滑”,也不会达到没有摩擦力的程度,选项A错误;利用气垫导轨也不能实现“理想”的条件,仍然存在一定的阻力,只不过阻力很小而已,选项C错误;力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动状态的原因,选项D错误。
2.A 根据题意,铺垫材料的粗糙程度降低时,小球上升到的最高位置升高,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上没有能量损失,因此可以上升到与O点等高的位置,而B、C、D三个选项,从题目中不能直接得出,故A正确。
3.C 静止的物体可能不受其他物体的作用力,也可能受到平衡力的作用,故A错误;力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,运动中的物体不受力时,会保持原来的运动状态不变,故B错误;力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生改变时一定是因为受到力的作用,故C正确;由牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,其运动状态一定不会改变,故D错误。
4.BD 牛顿第一定律是利用逻辑思维对实验事实进行分析的产物,不能用实验直接验证,A错误;不受外力作用时,由于物体具有惯性,仍会保持原来的运动状态不变,B正确;一切物体均有惯性,跟物体的运动状态和受不受力无关,只和物体的质量有关,C错误;根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,D正确。
5.B 小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零。当劈形物体A由静止释放,A应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,而小球又光滑,除竖直方向受力外,其他方向上不受力。因为力是使物体运动状态改变的原因,故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。
6.D 一切物体都有惯性,且大小只与物体的质量有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,所以足球在运动状态改变时,惯性不变,故选D。
7.C 惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态及所处位置无关,所以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,A、B错误,C正确;质量是物体的固有属性,月球车在地面与月面质量相等,D错误。
8.D 当以地面为参考系时,小球存在水平的速度分量,所以运动轨迹是曲线;当以小火车为参考系时,水平方向小球与小火车共速,竖直方向做直线运动,故A、B错误;小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与小火车相同的速度,并不是因为受到水平向前的力,故C错误,D正确。
9.C 惯性是物体本身的固有属性,大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素均无关,故A、B错误;摘下或加挂一些车厢,改变了列车的质量,从而改变其惯性,故C正确;人和车的质量不变,则其惯性不变,故D错误。
10.D 物体的质量是惯性大小的唯一量度,若质量不变,则惯性大小不变,因此骑自行车下坡时,人和自行车的惯性不变,A错误;在手的握力一定时,把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大最大静摩擦力,B错误;在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C错误;由牛顿第一定律可知,骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动,D正确。
11.B 由于书本比较厚重,惯性较大,其运动状态难以改变,在迅速向下拉绳的瞬间,书本可以认为固定不动,上段绳的力未增大,而此时下段细绳承受的力将比上段细绳承受的力大,因此下段细绳将会更容易断,B正确。
12.(1)向右倾倒 (2)向右做匀速直线运动
解析:当小车遇到障碍物时,小车将停止。
(1)如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动,而木块下部受到一个向左的摩擦力,运动状态发生改变,故此时木块将向右倾倒。
(2)如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块都将由于惯性而继续向右做匀速直线运动。
13.BD 若小车匀速向左运动,小车、碗、水速度相同且不变,三者无相对运动,水不会洒出,选项A错误;若小车原来向左匀速运动,突然开始向左加速运动,碗随小车开始向左加速,根据牛顿第一定律可知,碗中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水向右洒出,选项B正确;若小车突然向左减速运动,碗随小车一起开始向左减速,根据牛顿第一定律可知,水由于惯性,仍保持向左的匀速运动状态,水相对于碗向左运动,水向左洒出,选项C错误;若小车原来向右匀速运动,突然向右减速运动,碗随小车开始向右减速,根据牛顿第一定律可知,水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水将向右洒出,选项D正确。
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