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** 本同步练围绕牛顿第一定律，分层设计从基础概念到实验应用，通过生活与科技情景巩固物理观念，培养科学思维，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|惯性概念、牛顿第一定律理解|单选1-5聚焦质量是惯性唯一量度，如货车惯性（题1）、撤力后运动状态（题5），夯实物理观念| |进阶层|伽利略实验、综合辨析|单选6-8结合教材实验（题6斜面实验），多选9-10综合加速度与惯性应用（题10苹果"爬"筷子），提升科学推理| |应用层|实验情景与规律探究|解答题11-13通过冰壶（题11）、斜面实验（题13），引导从现象推理力与运动关系，培养科学探究能力|

4.1 牛顿第一定律 姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．货车因机动灵活、工作高效、运输量大等优点，在现代物流中发挥着重要作用。货车的惯性大小取决于（     ） A．货车的速度 B．货车的质量 C．货车受到的阻力 2．李玲在杭州亚运会上夺得女子撑杆跳高金牌。如图所示，从撑杆起跳到安全着垫的过程中，李玲的惯性（     ） A．始终不变 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 3．如图所示，“嫦娥五号”的探测器静止在月球表面一斜坡上，其四条腿长度相同。下列说法正确的是（　　） A．探测器在月球上的惯性比在地球上的惯性小 B．探测器受到支持力是因为斜坡发生了形变 C．研究探测器的稳定结构时，可将探测器视为质点 D．斜坡对探测器的作用力均沿着腿的方向 4．歼击机在进入战斗状态时要扔掉副油箱，这样做的目的是（     ） A．减小重力，使运动状态保持稳定 B．减小惯性，有利于运动状态的改变 C．减小质量，增大速度 D．增大速度，使运动状态易于改变 5．如图所示，物体在力F作用下沿光滑水平面运动。某时刻撤去力F，物体将（　　） A．立即停止 B．逐渐停止 C．做匀加速运动 D．做匀速直线运动 6．伽利略创造性地设计了如图（a）、（b）的两个斜面实验，下列说法正确的是（　　） A．图（a）是为了便于测量速度 B．图（a）可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 C．图（b）的结论可以由实际实验直接获得 D．图（b）可得出力是维持物体运动的原因 7．如图是深受小朋友喜欢的滑板车的结构示意图，骑行滑板车的过程中的相关物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．停止蹬地后滑板车在水平路面前进一段就会停下来，说明运动需要力来维持 B．小朋友站在滑板车上沿缓坡匀速直线滑行时，人和滑板车整体所受合力为0 C．小朋友站在滑板车上沿缓坡匀速直线滑行时，小朋友对滑板车的压力与小朋友的重力大小相等 D．小朋友在拐弯时滑行太快就容易侧滑翻倒，说明速度越大惯性越大 8．关于教材中的插图，下列理解不正确的是（　　） A．A图探究匀变速直线运动的位移，所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小，分得越多则越接近 B．B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间 C．C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变 D．D图是物体由静止被拉动，直到物体运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 二、多选题 9．关于物理教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1，汽车的速度变化量越大，则加速度a也越大 B．图2，F的作用效果与、共同的作用效果相同，则F等于、的合力 C．图3，伽利略用实验和逻辑推理间接验证小球自由下落的速度与所用时间成正比 D．图4，牛顿第一定律也叫作惯性定律，在非惯性系中也成立，可用实验直接验证 10．如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（    ） A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬” B．越大的苹果由于惯性越大，越容易完成该实验 C．该实验原理主要是利用了苹果的惯性 D．筷子受到锤子向上的作用力 三、解答题 11．如图所示是冰壶在冰面上运动的情景．冰壶比赛过程中，运动员在冰壶前面擦扫冰面，可以使表面冰层融化，形成一层薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行得更远． （1）图中的冰壶为什么会停下来？这说明了什么问题？ （2）试猜想如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？ （3）从（1）、（2）两个问题中，我们能得到什么结论？ 12．(1)公路上奔驰的汽车，速度越大，刹车时停下来所用的时间越长，这能说明速度越大惯性越大吗？ (2)以相同速度冲向你的乒乓球和铅球，你敢接吗？ 13．如图所示，让一个小车从同一斜面上滑下，水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板，水平面与斜面平滑连接。仔细观察实验现象。 （1）实验观察到什么现象，说明了什么问题？ （2）如果没有摩擦力的作用，小车将会怎样运动呢？ （3）以上实验揭示了力和运动之间是什么关系？    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《4.1 牛顿第一定律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B B D B B D BC BC 1．B 【知识点】惯性 【详解】质量是物体惯性大小的唯一量度，因此货车的惯性大小取决于货车的质量。 故选B。 2．A 【知识点】惯性 【详解】惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，惯性大小只由物体的质量决定，与速度、高度、运动状态均无关。从撑杆起跳到着垫的全过程中，李玲自身质量没有发生变化，因此她的惯性大小始终保持不变。 故选A。 3．B 【知识点】质点、分析物体受力个数、惯性、弹力定义及产生条件 【详解】A．惯性的大小只由物体质量决定，探测器质量不变，因此在月球上和地球上惯性大小相等，故A错误； B．支持力是施力物体发生弹性形变后对受力物体产生的作用力，探测器受到的支持力的施力物体是斜坡，因此支持力是斜坡形变产生的，故B正确； C．研究探测器的稳定结构时，不能忽略探测器的形状和大小，因此不能将其视为质点，故C错误； D．斜坡对探测器的作用力包含支持力和静摩擦力，这些作用力并不都沿腿的方向，整体合力竖直向上平衡探测器的重力，故D错误。 故选B。 4．B 【知识点】牛顿第一定律的理解、惯性 【详解】惯性大小只由质量决定，质量越小，惯性越小；惯性越小，物体的运动状态越容易改变。 A．作战需要战机灵活改变运动状态，不是保持运动状态稳定，故A错误； B．减小质量→减小惯性，便于快速改变飞行速度、方向，适配空战机动需求，故B正确； CD．减小质量不会直接增大速度，掉副油箱的核心目的不是增大速度，且惯性大小（运动状态改变的难易程度）只由质量决定，和速度无关，故C、D错误； 故选 B。 5．D 【知识点】牛顿第一定律的理解 【详解】物体在水平方向运动，撤去力F后，物体受到重力与支持力，这两个力的方向与速度方向垂直，物体所受外力的合力为0，可知，撤去力F后，物体将做匀速直线运动。 故选D。 6．B 【知识点】伽利略对落体运动的研究、伽利略的理想斜面实验 【详解】A．图（a）是为了便于测量时间，故A错误； B．图（a）通过逐渐增大斜面倾角最终竖直来研究自由落体运动，小球仍然保持匀加速运动的性质，可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，故B正确； CD．图（b）中不可能有光滑的斜面，伽利略只是在实际实验结果下进行理想化逻辑推理，得出力不是维持物体运动的原因，不是实际实验直接获得，故CD错误。 故选B。 7．B 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、牛顿第一定律的理解、惯性 【详解】A．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，滑板车在停止蹬地后会在水平路面上前进一段距离后停下是由于阻力的作用，故A错误； B．小朋友站在滑板车上沿缓坡匀速直线滑行时，人和滑板车整体处于平衡状态，受合力为0，故B正确； C．小朋友站在滑板车上沿缓坡匀速直线滑行时，小朋友受力是平衡的，滑板车对小朋友的支持力与静摩擦力的合力与小朋友的重力大小相等，故小朋友对滑板车的压力（与滑板车对小朋友的支持力等大反向）小于小朋友的重力，故C错误； D．惯性大小完全取决于物体质量大小，与运动状态无关，故D错误。 故选B。 8．D 【知识点】利用v-t图像求位移、最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系、伽利略的理想斜面实验、放大法观察微小形变 【详解】A．A图是用微元法探究匀变速直线运动的位移，所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小，分得越多则越接近，故A正确； B．B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽利略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律，故B正确； C．C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变，故C正确； D．D图是物体由静止被拉动，直到物体运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故D错误。 本题选择不正确的，故选D。 9．BC 【知识点】加速度的定义、伽利略对落体运动的研究、合力与分力的定义及关系、牛顿第一定律的理解 【详解】A．加速度代表速度的变化快慢，汽车的速度变化量越快，则加速度a也越大，故A错误； B．根据等效替代原理，图2，F的作用效果与、共同的作用效果相同，则F等于、的合力，故B正确； C．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，所以伽利略只是通过实验验证了位移与时间的平方成正比，然后通过数学推导间接证明速度与时间成正比，故C正确； D．图4，牛顿第一定律也叫作惯性定律，在非惯性系中不成立，可用实验与推理结合的方法验证，故D错误。 故选BC。 10．BC 【知识点】惯性 【详解】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性，要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”，苹果越大，质量越大，惯性越大，越容易完成该实验。 故选BC。 11．（1）冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力的作用．说明力是改变物体运动状态的原因；（2）冰壶原来静止，不受外力作用时，仍然静止；冰壶原来运动，不受外力作用时将保持匀速直线运动状态；（3）物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态 【知识点】惯性 【详解】（1）冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力的作用．说明力是改变物体运动状态的原因； （2）冰壶原来静止，不受外力作用时，仍然静止；冰壶原来运动，不受外力作用时将保持匀速直线运动状态； （3）物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态。 12．(1)见解析 (2)见解析 【知识点】惯性 【详解】（1）质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，运动状态越难改变。由知，汽车速度越大，刹车时间越长，但是汽车质量不变，惯性不变。 （2）乒乓球可接，因为乒乓球的质量小，惯性小；铅球不敢接，因为铅球的质量大，惯性大。 13．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【知识点】伽利略的理想斜面实验 【详解】（1）水平面越光滑，小车滑动的距离越远。说明摩擦力是阻碍物体运动的原因； （2）如果没有摩擦力的作用，小车将永远运动下去； （3）力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $