4.1 牛顿第一定律 同步练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 本章同步练聚焦牛顿第一定律，以“基础过关练”为框架，通过题组梯度设计（伽利略理想实验→牛顿定律理解→惯性应用），实现从概念辨析到情境应用的知识巩固，突出物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组一|伽利略理想实验|以理想实验题（如第1-2题）培养科学推理，夯实实验基础| |题组二|牛顿第一定律理解|结合生活情境（如滑板车，第4题）深化运动与力的物理观念| |题组三|惯性理解及应用|通过科技（无人机，第6题）、历史文献（《论衡》，第5题）等综合情境，提升知识迁移能力|

第四章　运动和力的关系 1　牛顿第一定律 基础过关练 题组一　伽利略的理想实验 1.(2026河南名校大联考)如图所示,伽利略设计的理想实验装置中,将小球从左侧光滑斜面AB上某一高度h处由静止释放,小球能沿斜面下滑后冲上右侧倾角为θ的光滑斜面CD,忽略空气阻力,最终小球到达与释放点等高的位置。下列说法正确的是(　　) A.若减小右侧斜面CD的倾角θ,小球冲上右侧斜面的最大高度会低于h B.若右侧斜面CD的倾角θ减小至0°,小球进入CD后将一直做匀速直线运动 C.该实验直接证明了“力是改变物体运动状态的原因” D.实验中“光滑斜面”的条件是多余的,即使斜面粗糙,也能得出相同结论 2.(2026浙江湖州期末)伽利略在物理学的发展史上作出了重大贡献。有关伽利略的两个斜面实验,下列说法不正确的是(　　) A.伽利略用图1的斜面实验,说明力不是维持物体运动的原因 B.伽利略用图1的斜面实验,将结果合理外推得到自由落体运动的规律 C.图2这个斜面实验是理想化的,实际上无法实现 D.伽利略在这两个斜面实验中,将实验和逻辑推理和谐地结合起来 题组二　对牛顿第一定律的理解 3.(2026辽宁朝阳期中)英国物理学家牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》里提出了牛顿运动定律,牛顿第一定律就是其中一条定律。关于牛顿第一定律,下列说法正确的是(　　) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 B.在水平冰面上滑动的冰壶最终停下来,是由于没有外力维持冰壶的运动 C.牛顿第一定律又称惯性定律,惯性定律与惯性的实质是相同的 D.牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态 4.(2025广东江门调研)如图所示是儿童喜欢玩的滑板车,下列说法正确的是(　　) A.儿童站在滑板车上静止时,儿童没有受到力的作用 B.儿童单脚蹬地,滑板车会从静止开始向前运动,说明力是维持物体运动状态的原因 C.儿童单脚蹬地,维持滑板车向前做匀速直线运动时,滑板车没有受到力的作用 D.儿童蹬地后双脚站在滑板车上,滑板车会逐渐变慢,说明力是改变物体运动状态的原因 5.(2026福建三明第一中学期中)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。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释,下列说法正确的是(　　) A.水冲沙石,沙石才能运动,因为力是产生运动的原因 B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关 C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动,是因为运动需要力来维持 D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力 题组三　惯性的理解及应用 6.(2026广西南宁期末)如图所示为在第十四届中国航展上首次公开亮相的我国新型翼龙无人机,它可执行侦察、打击及物资投送等任务。下列说法正确的是(　　) A.无人机在地面上滑行时,若撤去动力,会立即停止运动 B.无人机在空中匀速飞行时受到的合力不为0 C.无人机在空中做加速直线运动时,惯性增大 D.无人机在空中投送物资后,惯性减小 7.(2026陕西咸阳月考)图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情境,图乙是小张被石头绊到而摔倒的情境,则下列说法正确的是(　　) A.小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度 B.小张摔倒是因为脚的速度变为0,上半身仍保持原来的运动状态 C.人行走得越快越容易摔倒,因此速度越大,人的惯性越大 D.小李摔倒是因为小李的惯性变小了 8.(2026北京石景山期末)在伽利略、笛卡儿等科学家研究成果的基础上,牛顿提出了牛顿第一定律,指出物体具有惯性。如图所示,用一细绳a把重球悬挂在天花板上,另一细绳b(与a质地相同)的上端固定在球上,下端用手拉住。第一次迅速用力将细绳b的下端往下拉,第二次缓慢增大拉力,则(　　) A.两次实验,细绳a被拉断 B.两次实验,细绳b被拉断 C.第一次迅速用力拉,细绳b被拉断 D.第二次缓慢增大拉力,细绳b被拉断 9.(2026江苏南京七校联合体期中)某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打球筒的上端,则(　　) A.该同学无法取出羽毛球 B.该同学是在利用球筒的惯性 C.球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来 D.羽毛球会从球筒的上端出来 10.(2026江苏扬州期末)如图所示,一枚硬币静立在行驶的复兴号列车窗台上。下列说法正确的是(　　) A.若硬币倒向窗台左侧,列车可能向右转弯 B.若硬币倒向窗台左侧,列车可能向左转弯 C.若硬币跑向原位置前方,列车可能加速 D.若硬币跑向原位置后方,列车可能减速 11.(多选题)(2026山西部分学校联考)往塑料瓶中放入一个钢球,之后向瓶中注水,拧上瓶盖后瓶内有一个小气泡。将塑料瓶平放在水平桌面上,用手抓住瓶盖使塑料瓶沿水平方向运动。某时刻,若塑料瓶水平向右运动,则相对塑料瓶,下列判断可能正确的是(　　) A.钢球与气泡均向右运动 B.钢球与气泡均向左运动 C.钢球向右运动,气泡向左运动 D.钢球向左运动,气泡向右运动 12.(2026河南新乡高一期末)《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”的记载,描述了马对车施力停止后车继续前行的现象。下列关于此现象的分析正确的是(　　) A.车前行是因为受到马的惯性作用 B.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性 C.车的惯性随速度增大而减小 D.此现象说明力是维持物体运动状态的原因 13.中秋节时用一根细线将灯笼静止悬挂,下面还有一根相同的细线。如果猛地一拉下面的细线,下列说法正确的是(　　) A.灯笼由于受到惯性作用保持不动 B.下面的细线先发生断裂 C.断裂前瞬间,上面的细线受力小于灯笼的重力 D.断裂前瞬间,下面的细线受力大于灯笼的重力 答案 基础过关练 1.B　理想实验中,斜面光滑且忽略空气阻力,因此无论右侧斜面CD的倾角如何,小球上升的最大高度都等于释放高度h,A错误;若右侧斜面CD的倾角θ减小至0°,小球为达到释放高度h,进入CD后将一直做匀速直线运动(点拨:惯性的体现),B正确;伽利略理想实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误观点,但不能直接证明“力是改变物体运动状态的原因”(点拨:这一结论是牛顿在总结前人研究成果的基础上合理外推得出的),C错误;实验中如果斜面粗糙,小球不能运动到和初始位置等高的地方,因此实验时需要满足“光滑斜面”这一条件,D错误。 2.A　伽利略从图1中将小球在斜面做初速度为零的运动实验结论外推到斜面倾角为90°的情形,从而间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动;图2的斜面实验说明力不是维持物体运动的原因,故A错误,B正确。由于没有任何摩擦阻力(绝对光滑)的情况是不存在的,所以图2这个斜面实验是理想化的,实际上无法实现,C正确。伽利略的斜面实验是以可靠的实验事实为基础,经过逻辑推理(包括数学演算)得出的结论,即把实验和逻辑推理和谐地结合起来,D正确。 3.A　牛顿第一定律指出物体不受外力(或所受合外力为零)时将保持静止或匀速直线运动状态,即运动状态保持不变,A正确,D错误;冰壶停止是因受到摩擦力(外力)作用,外力改变冰壶的运动状态,故B错误;惯性是物体的固有属性,惯性定律是运动规律,二者实质不同,C错误。 4.D　儿童站在滑板车上静止时,儿童受力平衡,受到重力以及滑板车对他的支持力作用,A错误;儿童单脚蹬地,滑板车从静止开始向前运动,说明力是改变物体运动状态的原因,B错误;儿童单脚蹬地,维持滑板车向前做匀速直线运动时,滑板车受到向前的动力和向后的摩擦力作用,受力平衡,保持原来的匀速直线运动状态,C错误;儿童蹬地后双脚站在滑板车上,滑板车会逐渐变慢,滑板车受摩擦阻力作用,速度逐渐减小,说明力是改变物体运动状态的原因,D正确。 5.B　水冲沙石,沙石运动,是由于水的冲力大于沙石受到的阻力,故力是改变物体运动状态的原因,A错误;物体总有保持原有运动状态的性质即惯性,其大小只与质量有关,而力是改变物体运动状态的原因,大石由于质量大,惯性大,所以运动状态不容易被水流改变,B正确;物体的运动不需要力来维持,C错误;“大石不移”说明大石处于平衡状态,大石受到的阻力与水的冲力大小相等,方向相反,大石所受的合外力为零,D错误。 6.D　无人机在地面上滑行时,若撤去动力,由于惯性,无人机要保持原来的运动状态,不会立即停止运动,A错误;无人机在空中匀速飞行时处于平衡状态,受到的合力为0,B错误;无人机在空中做加速直线运动时,无人机的质量不变,惯性不变,C错误;无人机在空中投送物资后,无人机的质量减小,则惯性减小,D正确。 7.B　小李的脚受到的摩擦力突然变小,脚向前滑,而由于惯性,小李的上半身还要保持原来的运动状态,下半身的速度大于上半身的速度,因此小李会向后倾倒,A错误;小张的脚被石头绊到后立即停止运动,但小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,因此小张向前摔倒,故B正确;惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,故C、D错误。 8.C　第一次迅速用力将细绳b的下端往下拉,重球的状态来不及改变,可认为不动,此时细绳b的拉力大于细绳a的拉力,所以细绳b会先断(点拨:迅速拉b时,重球因惯性保持静止,a来不及产生更大的拉力,b绳直接承受拉力,故先断);第二次缓慢增大拉力,由平衡条件可知,细绳a的拉力等于重球重力与细绳b的拉力之和,所以细绳a会先断,C正确。 9.D　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原来的静止状态,所以羽毛球会从筒的上端出来,可知该同学是在利用羽毛球的惯性,D正确。 10.A　若列车向右转弯,即列车的运动方向向右改变,硬币由于惯性会保持原来的运动状态,相对于列车就会倒向左侧,A正确,B错误;若列车加速,硬币由于惯性保持原来的速度,相对于列车会向后方运动,而不是前方,C错误;若列车减速,硬币由于惯性保持原来的速度,相对于列车会向前方运动,而不是后方,D错误。 11.CD　钢的密度大于水的密度,而空气的密度小于水的密度(点拨:密度差异决定了“谁更难被带动”,钢、水、空气的密度依次减小,同体积的钢球、水球、空气球相比质量依次减小,运动状态改变的难易程度逐渐降低),若塑料瓶水平向右加速,瓶中的钢球要保持原来的运动状态,相对塑料瓶,钢球向左运动;气泡与同体积的水相比质量小,惯性小,运动状态易改变,相对塑料瓶向右运动(点拨:向右加速时,瓶身先动,水和钢球因惯性“滞后”,相对瓶向左;气泡被水挤压,相对瓶向右)。同理,若塑料瓶水平向右减速,则相对塑料瓶,水和钢球向右运动,气泡向左运动。若塑料瓶水平向右匀速运动,则钢球、气泡、塑料瓶相对静止,C、D正确。 12.B　题中描述的是惯性现象(牛顿第一定律),车在马停止后继续前行,是因为其具有保持原有运动状态的特性,即惯性,故A错误,B正确;惯性只与质量有关,与速度无关,故C错误;力是改变物体运动状态的原因,故D错误。 13.B　惯性不是力,所以不能说灯笼受到惯性作用,A错误。若突然对下面的细线施加很大的力,此时由于惯性,灯笼有保持原状态(静止)的特性,使得上面细线的形变量不能立即增加,则上面的细线的拉力未明显变化(等于灯笼的重力);而下面细线受到的突然向下的力大于下面细线的最大承受能力时,下面的细线将立即断裂,但不知道下面的细线的最大承受能力是多少,则与灯笼的重力关系无法比较,B正确,C、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $