内容正文:
题组1 对牛顿第一定律的理解
1.(2024·山东临沂期末)关于物理学史下列说法不正确的是( )
A.亚里士多德认为“重的物体下落得快”
B.伽利略通过逻辑推理得出重物和轻物下落得同样快,然后用实验证实了自己的结论
C.亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动
D.伽利略在实验室通过实验证明:力不是维持物体运动的原因
解析:选D。亚里士多德认为物体下落得快慢跟它的轻重有关,重的物体下落得快,A正确;伽利略通过逻辑推理得出重物和轻物下落得同样快,然后用实验证实了自己的结论,B正确;亚里士多德得出结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方,C正确;伽利略通过“理想斜面实验”得出结论:力不是维持物体运动的原因,D错误。
题组2 惯性的理解和应用
2.冰壶在冰面运动时可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,这种抵抗运动状态变化的“本领”,我们称之为“惯性”,则冰壶惯性的大小取决于( )
A.冰壶受到的推力 B.冰壶的速度
C.冰壶的质量 D.冰壶受到的阻力
解析:选C。质量是惯性大小的量度,则冰壶惯性的大小取决于冰壶的质量。
3.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.速度大的物体的惯性一定大
B.静止物体的没有惯性
C.只有运动的物体具有惯性
D.所有物体都具有惯性
解析:选D。一切物体都有惯性,与物体的运动状态无关,A、B、C错误,D正确。
4.关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A.一个质点在恒力作用下在光滑水平面上做匀加速直线运动,某时刻将恒力撤掉,由牛顿第一定律可知,该物体因为惯性将继续做匀变速直线运动
B.在寒冷的冬季,冰雪路面必须慢速驾驶,是因为同一辆车在冰雪路面上行驶要比在普通路面上行驶时惯性大一点
C.同样的力作用在不同物体上时,质量越大的物体,其运动状态改变得越慢
D.若处于真空环境下,可以利用实验证明牛顿第一定律
解析:选C。某时刻将恒力撤掉,由牛顿第一定律可知,该物体将做匀速直线运动,故A错误。惯性仅与质量有关,与其他因素无关;同一辆车在冰雪路面上行驶和在普通路面上行驶时,惯性不变,故B错误。同样的力作用在不同物体上时,质量越大的物体,其运动状态改变得越慢,故C正确。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,而不是直接通过实验得出的,故D错误。
5.(多选)轮胎相同的汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,加速度相同,下面关于汽车质量、速度、惯性和急刹车后滑行的距离的讨论,判断正确的是( )
A.汽车质量相同,速度越大,惯性越大,急刹车后滑行的距离越远
B.汽车质量相同,惯性相同,速度越大,急刹车后滑行的距离越远
C.汽车速度相同,质量越大,惯性越大,急刹车后滑行的距离越远
D.汽车速度相同,质量越大,惯性越大,急刹车后滑行的距离相同
解析:选BD。质量是惯性的唯一量度,质量越大,惯性越大。由运动学公式0-v=-2ax可知,速度越大,急刹车后滑行的距离越远;速度相同,则滑行距离相同,故A、C错误,B、D正确。
题组3 应用牛顿第一定律分析实际问题
6.(2024·湖北枣阳一中阶段练)“复兴号”高速列车在某段水平轨道上匀速行驶,假设高速列车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,则关于高速列车在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )
A.高速列车匀速向左运动
B.高速列车可能突然向右加速运动
C.高速列车可能突然向左减速运动
D.高速列车可能突然向右减速运动
解析:选D。根据题图中的情境可知,如果列车的加速度方向向左,由于惯性水才会向右洒出,匀速运动或向右加速均不会出现这种现象,所以加速度方向向左;如果速度方向向左,加速度方向和列车速度方向相同,则列车向左加速运动;如果速度方向向右,加速度方向和列车速度方向相反,则列车向右减速运动。
7.某同学坐在列车的车厢内,列车正在前进中,桌面上有一个小球相对于桌面静止,突然他发现小球开始运动。根据小球的运动,我们可以分析判断列车的运动,下列判断正确的是( )
A.小球相对于桌面向后运动,可知列车在匀速前进
B.小球相对于桌面向后运动,可知列车在减速前进
C.小球相对于桌面向前运动,可知列车在加速前进
D.小球相对于桌面向前运动,可知列车在减速前进
解析:选D。小球由于惯性要保持原来的运动状态,相对于桌面向后运动,即小球相对于列车向后运动,可知列车是突然加速前进的,故A、B错误;小球相对于桌面向前运动,可知列车相对于小球向后运动,列车在减速前进,故C错误,D正确。
8.如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失,那么它的运动状态应该是( )
A.悬浮在空中不动
B.运动速度逐渐减小
C.做竖直向下的匀速直线运动
D.以上三种情况都有可能
解析:选C。做自由落体运动的物体在运动过程中只受重力作用,如果重力消失,则物体不受任何力作用,根据牛顿第一定律可得物体将做竖直方向向下的匀速直线运动。
9.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,是因为存在惯性
B.踢出去的足球能继续飞行,是因为存在惯性
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
解析:选B。足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为重力的存在,故A错误;惯性是物体维持原有运动状态的固有属性,所以踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性的存在,故B正确;惯性只与物体质量有关,与运动状态无关,故C错误;惯性与物体所在位置无关,故D错误。
10.(多选)关于力与运动的关系,牛顿第一定律告诉我们( )
A.在不受力的情况下物体一定做匀速直线运动
B.在不受力的情况下物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态
C.合外力不为零的情况下,物体的运动状态一定改变
D.牛顿第一定律中没有关于合外力不为零情况下物体运动状态的表述
解析:选BC。当物体所受的合外力为零或者不受外力时,物体处于匀速直线运动状态或静止状态,故A错误,B正确;牛顿第一定律阐述了合外力不为零的情况:“除非有外力改变这种运动状态为止”,理解为,当物体所受的合外力不为零时,物体的运动状态会发生变化,即速度会发生变化,故C正确,D错误。
11.(2024·安徽安庆一中校考)关于力、运动状态及惯性,下列说法正确的是( )
A.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
D.牛顿第一定律不仅是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,而且它可以进一步通过实验直接验证
解析:选C。惯性只与质量有关,与速度无关,故A错误;一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,是因为物体受到了地面的摩擦力,如果不受力,物体会永远地运动下去,故B错误;伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去,故C正确;牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不能通过实验直接验证,故D错误。
12.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动。当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车无限长,则两个小球( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.难以确定
解析:选B。因为小车表面光滑,因此,不论小车如何运动,两小球在水平方向均不受力,根据牛顿第一定律可知它们将保持匀速运动状态,又因为两球速度相等,故两球一定不会相碰。
13.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的上表面上放置一个小球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
解析:选B。B原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零,当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,B原来速度为0,没有水平或其他方向上的速度,而A的上表面又光滑,除竖直方向有合力外,其他方向上没有合外力,而力是使物体运动状态改变的原因,B只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,B的运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线。
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