4.1 牛顿第一定律 同步分层练习 - 2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-08
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摘要:
**基本信息**
以“伽利略理想实验-牛顿第一定律-惯性”为逻辑主线,通过基础辨析、情境应用、综合拓展三层设计,实现物理观念建构与科学思维培养的渐进式巩固。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|伽利略理想实验原理|通过对比粗糙程度不同的斜面实验题(如第1题),培养科学推理能力|
|理解应用|牛顿第一定律内涵|结合网球击打(第4题)等生活情境,深化运动与力的物理观念|
|综合拓展|惯性的应用与辨析|设置冰壶运动(第9题)、历史文献(第5题)等跨情境题,体现科学态度与责任|
内容正文:
第一节 牛顿第一定律
考向1、伽利略的理想实验
1.如图所示,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减小的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.若斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.若小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
C.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
D.若小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
2.(多选)图(a)、(b)是伽利略的两个斜面实验,开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。下列说法符合物理史实的是( )
A.图(a)中通过研究小球在斜面上的运动,推理出自由落体运动规律
B.图(a)中让小球从斜面滚下,利用,得出小球是做匀变速直线运动
C.图(b)中斜面没有摩擦,小球上升到等高的位置是真实的实验结果
D.图(b)中伽利略通过逻辑推理得出“力不是维持物体运动的原因”
考向2、牛顿第一定律的理解与应用
3.关于牛顿运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.作用力与反作用力,是作用在同一个物体上的力
C.牛顿第一定律又叫惯性定律,而惯性的大小取决于质量
D.当物体受到的外力为零时,物体一定做匀速直线运动
4.在今年的巴黎奥运会上,中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军,创造了新的历史。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,下列说法正确的是( )
A.球被击打回,是因为有力改变了物体的运动状态
B.飞来的网球需要动力维持
C.在球拍击中球之前,球的运动状态始终不变
D.球的惯性随着球速的变化而变化
考向3、惯性
5.如图是公元前2000年印度哈拉巴人所用的马车,若马对车施力停止后车继续前行,则( )
A.研究马车的车轮绕车轴的转动,可将车轮视为质点
B.以马车为参考系,路边的行人一定向相反方向运动
C.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性
D.车减速前行时马对车的作用力小于车对马的作用力
6.如图所示,某同学在桌子边缘用一杯水压着一张纸,现欲向右把纸拉走,而让水杯留在桌上,实验时发现纸拉得越快,水杯越稳定,几乎处于静止状态。则拉得越快( )
A.水杯惯性越大,水杯越不会动
B.水杯几乎静止故受到的是静摩擦力
C.水杯对纸的摩擦力越大
D.纸对水杯的摩擦力不变
7.在福州市第62届中小学运动会足球赛中,96支队伍激烈角逐,展现了青少年的蓬勃生机。下列关于足球运动中的一些物理知识,说法正确的是( )
A.足球的质量越大,惯性越大
B.足球的速度越大,惯性越大
C.足球在飞行过程中没有受到重力
D.研究足球在空中旋转时,可将其视为质点
8.(生活情景)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,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A.此同学无法取出羽毛球 B.羽毛球会从筒的上端出来
C.羽毛球会从筒的下端出来 D.羽毛球两端都有可能出来
9.(新情境)冰壶运动员比赛用鞋如图,蹬冰鞋底用橡胶制成,滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是( )
A.蹬冰鞋底是为了减小压力
B.滑行鞋底是为了减小摩擦力
C.运动员在冰面上滑行需要力来维持
D.滑行时若摩擦力消失,则运动员会停止运动
10.水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,中间有一个小气泡,当玻璃管突然沿水平方向向右运动时,关于水中气泡的运动情况和解释正确的是( )
A.由于气泡具有惯性,气泡会停留在玻璃管的右端
B.由于气泡具有惯性,气泡会停留在玻璃管的左端
C.由于气泡的惯性比水小,气泡会被水挤到玻璃管的右端
D.由于气泡的惯性比水小,气泡会被水挤到玻璃管的左端
11.在足球场上,为了不使足球停下来,运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如图甲)。又如为了不使自行车减速,总要不断地用力蹬脚踏板(如图乙)。这些现象不正说明了运动需要力来维持吗?那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”?
一、单选题
1.(24-25高一下·浙江丽水·期中)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
2.(25-26高一下·广东茂名·期中)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
3.(25-26高二下·广西柳州·期中)汽车的密闭车厢顶部通过柔软轻绳悬挂一个小球,如图所示,汽车正在向左做匀速直线运动。若某时刻起汽车运动的速度—时间(v—t)图像如图,不计空气对小球的作用力,则t0时刻小球与轻绳在车厢内的位置可能是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·四川巴中·期中)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.质量越小惯性越小 B.速度越小惯性越小
C.受力越大惯性越大 D.加速度越大惯性越大
5.(25-26高二上·广东·学业考试真题)春秋时期的著作《考工记·辀人篇》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”的记载,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“马力既竭,辀犹能一取”的原因是车具有惯性
B.车最终会停下来说明马拉车的力小于车拉马的力
C.车最终会停下来说明力是维持物体运动的原因
6.(24-25高一上·江苏扬州·期中)关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A.图甲中,公路上对各类汽车都有限速,是因为汽车速度越大惯性越大
B.图乙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
C.图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
D.图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力是维持物体运动的原因
7.(25-26高一下·贵州遵义·期末)如图,某洒水车(包含车内剩余的水)在水平路面上向前行驶并洒水作业,一段时间后司机关闭洒水系统并制动车辆,使车轮停止转动,车辆仍向前滑行。下列说法正确的是( )
A.洒水过程中,洒水车惯性不变
B.洒水过程中,洒水车惯性变大
C.车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向后
D.车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向前
8.(25-26高一上·湖南湘潭·期末)如图所示,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减小的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.若斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.若小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
C.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
D.若小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
9.(24-25高一上·广东深圳·期末)如图是乒乓球比赛中运动员的接球动作,下列说法正确的是( )
A.削球时乒乓球会旋转,研究乒乓球旋转时可以将乒乓球视为质点
B.被削回的乒乓球在空中飞行时,受重力、空气阻力和球拍摩擦力的作用
C.乒乓球运动越快惯性越大
D.乒乓球惯性大小与运动速度无关
二、多选题
10.(24-25高一上·云南西双版纳·期末)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.根据牛顿第一定律可知:力是改变物体运动状态的原因
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
11.(25-26高一上·湖南娄底·期末)关于弹力、摩擦力、惯性、牛顿第三定律,下列说法正确的是( )
A.两物体间有弹力就一定有摩擦力,弹力消失时摩擦力仍可能存在
B.牛顿第三定律适用于物体任何状态,作用力和反作用力的方向总是相反的
C.摩擦力既可以作为阻力也可以作为动力
D.踢出的足球在空中运动是因为受到惯性的作用,只有足球运动时才具有惯性
12.(24-25高一上·福建莆田·期末)生活中有很多物理现象,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
B.船大难掉头,说明质量越大惯性越大
C.小马拉不动大车,马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力
D.时间像泥鳅不知不觉的溜走了,泥鳅很滑所以受到的摩擦力很小
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第一节 牛顿第一定律
考向1、伽利略的理想实验
1.如图所示,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减小的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.若斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.若小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
C.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
D.若小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
【答案】A
【详解】A.实验中,斜面的粗糙程度逐渐减小,意味着小球受到的摩擦力逐渐减小。观察到小球上升的最高位置1、2、3依次升高,越来越接近起始点O的高度。通过这个趋势可以合理推断,如果摩擦力减小到零,即斜面完全光滑,小球将不会有机械能损失,因此会上升到与O点等高的位置。这是对实验结果进行理想化外推得出的最直接的结论,故A正确;
B.小球在运动过程中受到重力、支持力和摩擦力(不为零时)的作用,其速度大小和方向都在改变,即运动状态在改变。这个结论是正确的,但它描述的是任何一次实验中的普遍现象,而不是通过对比三次实验结果得出的最直接结论。对比三次实验的核心在于研究摩擦力对运动的影响,故B错误;
C.该实验中没有改变小球的质量,也没有保证小球受到的力一定,因此无法得出加速度与质量、力的关系,即牛顿第二定律,故C错误;
D.该实验是伽利略的理想斜面实验,是引出牛顿第一定律(惯性定律)的基础。但实验本身并不能直接得出“若小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态”这个结论。这个结论是在选项A的基础上,进一步将斜面倾角减小至零进行理想化推论才能得到的。因此,相对于本实验的直接观察和推断,A是更直接的结论,故D错误。
故选A。
2.(多选)图(a)、(b)是伽利略的两个斜面实验,开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。下列说法符合物理史实的是( )
A.图(a)中通过研究小球在斜面上的运动,推理出自由落体运动规律
B.图(a)中让小球从斜面滚下,利用,得出小球是做匀变速直线运动
C.图(b)中斜面没有摩擦,小球上升到等高的位置是真实的实验结果
D.图(b)中伽利略通过逻辑推理得出“力不是维持物体运动的原因”
【答案】AD
【详解】A.图(a)中通过研究小球在斜面上的运动,推理出自由落体运动是一种匀变速直线运动规律,故A正确;
B.伽利略的使用斜面实验观察到的是位移正比于时间的平方,即,他并没有写出现代公式,而是后人基于的推论,因此选项B描述不符合物理史实,故B不符合题意;
C.在真实的实验中,不能完全消除摩擦力,只能尽可能减小摩擦力使得小球尽可能的接近等高的位置,因此小球不能上升到等高的位置,图(b)中斜面没有摩擦是一种假设,故C错误;
D.图(b)中伽利略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持,即力不是维持物体运动的原因,故D正确。
故选AD。
考向2、牛顿第一定律的理解与应用
3.关于牛顿运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.作用力与反作用力,是作用在同一个物体上的力
C.牛顿第一定律又叫惯性定律,而惯性的大小取决于质量
D.当物体受到的外力为零时,物体一定做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.牛顿第一定律是基于理想斜面实验推理得出的规律,现实中无法实现物体不受任何外力的条件,不能用实验直接验证,故A错误;
B.作用力与反作用力是两个相互作用的物体之间的相互作用力,分别作用在两个不同的物体上,故B错误;
C.牛顿第一定律揭示了物体具有保持原有运动状态的性质,因此又叫惯性定律,质量是惯性大小的唯一量度,惯性大小只取决于质量,故C正确;
D.当物体受到的合外力为零时,物体处于平衡状态,可能做匀速直线运动,也可能保持静止,故D错误。
故选C
4.在今年的巴黎奥运会上,中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军,创造了新的历史。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,下列说法正确的是( )
A.球被击打回,是因为有力改变了物体的运动状态
B.飞来的网球需要动力维持
C.在球拍击中球之前,球的运动状态始终不变
D.球的惯性随着球速的变化而变化
【答案】A
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,球被击打回,是因为有力改变了物体的运动状态,故A正确;
B.物体的运动不需要力维持,故B错误;
C.在球拍没有击中球之前,球在飞行的过程中受重力作用,球的运动状态会改变,故C错误;
D.球的惯性只与球的质量有关,不随着球速的变化而变化,所以球的惯性是不变的,故D错误。
故选A。
考向3、惯性
5.如图是公元前2000年印度哈拉巴人所用的马车,若马对车施力停止后车继续前行,则( )
A.研究马车的车轮绕车轴的转动,可将车轮视为质点
B.以马车为参考系,路边的行人一定向相反方向运动
C.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性
D.车减速前行时马对车的作用力小于车对马的作用力
【答案】C
【详解】A.研究车轮绕车轴的转动时,车轮的大小、形状对转动的影响不可忽略,因此不能将车轮视为质点,故A错误;
B.以运动的马车为参考系时,行人的运动方向取决于两者的相对速度。若行人与马车同方向运动且速度大于马车,则行人相对于马车是向前运动,即与马车运动方向相同,并非“一定”向相反方向运动,故B错误;
C.惯性是物体保持原有运动状态的性质,马停止对车施力后,车由于惯性会保持原来的运动状态继续前行,故C正确;
D.马对车的作用力和车对马的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,二者大小始终相等,与车的运动状态无关,故D错误。
故选C。
6.如图所示,某同学在桌子边缘用一杯水压着一张纸,现欲向右把纸拉走,而让水杯留在桌上,实验时发现纸拉得越快,水杯越稳定,几乎处于静止状态。则拉得越快( )
A.水杯惯性越大,水杯越不会动
B.水杯几乎静止故受到的是静摩擦力
C.水杯对纸的摩擦力越大
D.纸对水杯的摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.物块的惯性由质量决定,与拉纸的快慢没有关系,故A错误;
B.水杯与纸发生相对滑动,水杯受到的是滑动摩擦力,故B错误;
CD.纸受到的是滑动摩擦力,纸受到的正压力不变,根据滑动摩擦力公式可知,水杯对纸的摩擦力不变,与纸的运动快慢无关,故C错误,D正确。
故选D。
7.在福州市第62届中小学运动会足球赛中,96支队伍激烈角逐,展现了青少年的蓬勃生机。下列关于足球运动中的一些物理知识,说法正确的是( )
A.足球的质量越大,惯性越大
B.足球的速度越大,惯性越大
C.足球在飞行过程中没有受到重力
D.研究足球在空中旋转时,可将其视为质点
【答案】A
【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,故A正确;
B.惯性的大小与速度无关,故B错误;
C.足球在飞行过程中始终受到重力作用,故C错误;
D.研究足球在空中旋转时,需考虑其大小和形状(如旋转效应),不能视为质点,故D错误。
故选A。
8.(生活情景)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,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A.此同学无法取出羽毛球 B.羽毛球会从筒的上端出来
C.羽毛球会从筒的下端出来 D.羽毛球两端都有可能出来
【答案】B
【详解】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,羽毛球由于惯性而保持静止,则羽毛球会从筒的上端出来。
故选B。
9.(新情境)冰壶运动员比赛用鞋如图,蹬冰鞋底用橡胶制成,滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是( )
A.蹬冰鞋底是为了减小压力
B.滑行鞋底是为了减小摩擦力
C.运动员在冰面上滑行需要力来维持
D.滑行时若摩擦力消失,则运动员会停止运动
【答案】B
【详解】A.蹬冰鞋底用橡胶制成,是在压力一定的情况下,增大接触面的粗糙程度增大冰面对鞋的摩擦,A错误;
B.滑行鞋底用塑料制成,是在压力一定的情况下,减小接触面的粗糙程度,减小冰面对鞋的摩擦,B正确;
C.物体的运动不需要力来维持,C错误;
D.根据牛顿第一定律,滑行时若摩擦力消失,则运动员会做匀速直线运动,D错误;
故选B。
10.水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,中间有一个小气泡,当玻璃管突然沿水平方向向右运动时,关于水中气泡的运动情况和解释正确的是( )
A.由于气泡具有惯性,气泡会停留在玻璃管的右端
B.由于气泡具有惯性,气泡会停留在玻璃管的左端
C.由于气泡的惯性比水小,气泡会被水挤到玻璃管的右端
D.由于气泡的惯性比水小,气泡会被水挤到玻璃管的左端
【答案】C
【详解】惯性的大小由物体质量决定,质量越大,惯性越大。当玻璃管突然向右运动时,管内的水和气泡由于惯性,都要保持原来的静止状态。水的质量远大于气泡的质量,因此水的惯性远大于气泡的惯性,水会相对玻璃管向左运动,将质量小、惯性小的气泡 “挤” 向右端。
故选C。
11.在足球场上,为了不使足球停下来,运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如图甲)。又如为了不使自行车减速,总要不断地用力蹬脚踏板(如图乙)。这些现象不正说明了运动需要力来维持吗?那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”?
【答案】
见解析
【详解】 足球在草地滚动、自行车前进时,都会受到摩擦阻力的作用,阻力会改变物体的运动状态,让它们逐渐减速。
人们不断踢足球、蹬自行车,施加力的作用是为了抵消阻力,让物体受力平衡后保持原有运动状态,并不是力在维持运动本身。
如果不受阻力作用,运动的物体会保持原有速度一直做匀速直线运动,因此结论是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。
一、单选题
1.(24-25高一下·浙江丽水·期中)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
【答案】B
【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。
2.(25-26高一下·广东茂名·期中)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
【答案】B
【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。
3.(25-26高二下·广西柳州·期中)汽车的密闭车厢顶部通过柔软轻绳悬挂一个小球,如图所示,汽车正在向左做匀速直线运动。若某时刻起汽车运动的速度—时间(v—t)图像如图,不计空气对小球的作用力,则t0时刻小球与轻绳在车厢内的位置可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】BD.当轻绳处于绷紧状态有弹力时,弹力方向沿绳收缩方向,即轻绳始终处于同一条直线上,不可能发生弯曲,故BD错误;
AC.图像的斜率表示加速度,根据图像可知,汽车向左做加速度增大的变加速直线运动,加速度方向向左,由于惯性,小球有保持原有运动状态的趋势,即小球位于竖直方向的右侧,故A正确,C错误。
故选A。
4.(25-26高一上·四川巴中·期中)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.质量越小惯性越小 B.速度越小惯性越小
C.受力越大惯性越大 D.加速度越大惯性越大
【答案】A
【详解】根据牛顿第一定律(惯性定律),惯性是物体抵抗运动状态改变的性质,其大小仅由质量决定,与速度、受力或加速度无关。
故选A。
5.(25-26高二上·广东·学业考试真题)春秋时期的著作《考工记·辀人篇》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”的记载,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“马力既竭,辀犹能一取”的原因是车具有惯性
B.车最终会停下来说明马拉车的力小于车拉马的力
C.车最终会停下来说明力是维持物体运动的原因
【答案】A
【详解】A.“马力既竭,辀犹能一取”的意思是马停止拉车后,车还能继续向前运动一段距离,这是因为车具有保持其原来运动状态的性质,即惯性,故A正确;
B.马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,它们的大小总是相等的;车最终停下来是因为受到地面摩擦力的作用,合外力不为零,导致其速度减小至零,故B错误;
C.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C错误。
故选A。
6.(24-25高一上·江苏扬州·期中)关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A.图甲中,公路上对各类汽车都有限速,是因为汽车速度越大惯性越大
B.图乙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
C.图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
D.图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力是维持物体运动的原因
【答案】B
【详解】A.惯性只与质量有关,与速度无关,选项A错误;
B.图乙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,当时所处的年代时间的测量没有现在精确,通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间,故B正确;
C.图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,根据牛顿第三定律,则马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小,选项C错误;
D.图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力不是维持物体运动的原因,选项D错误。
故选B。
7.(25-26高一下·贵州遵义·期末)如图,某洒水车(包含车内剩余的水)在水平路面上向前行驶并洒水作业,一段时间后司机关闭洒水系统并制动车辆,使车轮停止转动,车辆仍向前滑行。下列说法正确的是( )
A.洒水过程中,洒水车惯性不变
B.洒水过程中,洒水车惯性变大
C.车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向后
D.车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向前
【答案】C
【详解】AB.物体的惯性与速度无关,与质量有关,洒水过程中,车(含车内的水)质量减小,惯性减小,故AB错误;
CD.司机关闭洒水系统并制动车辆,使车轮停止转动,车轮向前滑行时,车轮相对地面向前运动,地面对车轮的摩擦力方向向后,故C正确,D错误。
故选C。
8.(25-26高一上·湖南湘潭·期末)如图所示,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减小的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.若斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.若小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
C.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
D.若小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
【答案】A
【详解】A.实验中,斜面的粗糙程度逐渐减小,意味着小球受到的摩擦力逐渐减小。观察到小球上升的最高位置1、2、3依次升高,越来越接近起始点O的高度。通过这个趋势可以合理推断,如果摩擦力减小到零,即斜面完全光滑,小球将不会有机械能损失,因此会上升到与O点等高的位置。这是对实验结果进行理想化外推得出的最直接的结论,故A正确;
B.小球在运动过程中受到重力、支持力和摩擦力(不为零时)的作用,其速度大小和方向都在改变,即运动状态在改变。这个结论是正确的,但它描述的是任何一次实验中的普遍现象,而不是通过对比三次实验结果得出的最直接结论。对比三次实验的核心在于研究摩擦力对运动的影响,故B错误;
C.该实验中没有改变小球的质量,也没有保证小球受到的力一定,因此无法得出加速度与质量、力的关系,即牛顿第二定律,故C错误;
D.该实验是伽利略的理想斜面实验,是引出牛顿第一定律(惯性定律)的基础。但实验本身并不能直接得出“若小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态”这个结论。这个结论是在选项A的基础上,进一步将斜面倾角减小至零进行理想化推论才能得到的。因此,相对于本实验的直接观察和推断,A是更直接的结论,故D错误。
故选A。
9.(24-25高一上·广东深圳·期末)如图是乒乓球比赛中运动员的接球动作,下列说法正确的是( )
A.削球时乒乓球会旋转,研究乒乓球旋转时可以将乒乓球视为质点
B.被削回的乒乓球在空中飞行时,受重力、空气阻力和球拍摩擦力的作用
C.乒乓球运动越快惯性越大
D.乒乓球惯性大小与运动速度无关
【答案】D
【详解】A.研究乒乓球的旋转时,乒乓球的大小和形状不可以忽略不计,不能看成质点,故A错误;
B.被削回的乒乓球在空中飞行时,受重力、空气阻力的作用,故B错误;
CD.乒乓球的惯性大小取决于乒乓球的质量,与速度大小无关,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题
10.(24-25高一上·云南西双版纳·期末)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.根据牛顿第一定律可知:力是改变物体运动状态的原因
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.轰炸机水平匀速飞行,炸弹被投下后由于惯性,在水平方向上保持与轰炸机相同的速度,因此炸弹在轰炸机正下方,若经过静止在地面上的目标正上方时投下炸弹,炸弹落地时会落在目标前方,无法击中目标,故A错误;
B.牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,说明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,故B正确;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,系安全带是为了防止因刹车等原因导致的惯性伤害,并不能减小惯性,故C错误;
D.惯性只与物体的质量有关,被抛出的小球由于质量不变,所以惯性不变,故D正确。
故选BD。
11.(25-26高一上·湖南娄底·期末)关于弹力、摩擦力、惯性、牛顿第三定律,下列说法正确的是( )
A.两物体间有弹力就一定有摩擦力,弹力消失时摩擦力仍可能存在
B.牛顿第三定律适用于物体任何状态,作用力和反作用力的方向总是相反的
C.摩擦力既可以作为阻力也可以作为动力
D.踢出的足球在空中运动是因为受到惯性的作用,只有足球运动时才具有惯性
【答案】BC
【详解】A.有摩擦力必有弹力,有弹力不一定有摩擦力,没有弹力也没有摩擦力,故A错误;
B.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也适用,作用力和反作用力的方向总是相反的,故B正确;
C.摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力,当摩擦力作为动力时方向和物体的运动方向相同,而作为阻力时方向和物体的运动方向相反,故C正确;
D.踢出的足球由于惯性在空中继续运动,惯性是物体的一种属性,不能说足球受惯性作用,惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,足球不论是静止还是运动都具有惯性,故D错误。
故选BC。
12.(24-25高一上·福建莆田·期末)生活中有很多物理现象,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
B.船大难掉头,说明质量越大惯性越大
C.小马拉不动大车,马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力
D.时间像泥鳅不知不觉的溜走了,泥鳅很滑所以受到的摩擦力很小
【答案】BD
【详解】A.鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是相互作用力,总是等大反向,选项A错误;
B.船大难掉头,说明质量越大惯性越大,运动状态不易改变,选项B正确;
C.小马拉不动大车,马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,选项C错误;
D.时间像泥鳅不知不觉的溜走了,泥鳅很滑,滑动摩擦系数较小,所以受到的摩擦力很小,选项D正确。
故选BD。
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