4.1 牛顿第一定律 分层作业 -2026-2027学年高一上学期物理同步备课系列（粤教版必修第一册）

第1节　牛顿第一定律 分层作业 　A　基础巩固　 分层目标：辨析惯性与受力概念，理解牛顿第一定律的含义，识别理想实验的基本推理。 学习指引：先独立完成第1—6题，圈出研究对象和运动状态；订正时说明错误选项错在何处。 A1 惯性与受力概念 第1—3题 1．变速跑是一种快跑与慢跑交替进行的运动方法，它不但能丰富锻炼内容，增加跑步兴趣，而且能显著提高人体机能。周末，小壮进行了变速跑训练。下列说法正确的是（　　） A．小壮在加速跑过程中的惯性变大 B．小壮在减速跑过程中的惯性变小 C．小壮在训练中途休息时没有惯性 D．小壮在训练过程中的惯性保持不变 【答案】D 【详解】质量是物体惯性大小的唯一量度，小壮在训练过程中的惯性保持不变。 故选D。 2．某次训练时，运动员将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在水平冰面上运动一段距离后静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶离手后运动一段距离静止，说明冰壶的运动需要力来维持 B．冰壶对冰面产生压力的原因是冰壶发生了形变 C．冰壶对冰面的压力就是冰壶所受的重力 D．冰壶在水平冰面上运动的过程中惯性逐渐减小 【答案】B 【详解】A．冰壶离手后运动一段距离静止是由于冰壶受到阻力作用，说明力是改变冰壶的运动状态的原因，而不是维持运动的原因，选项A错误； B．冰壶对冰面产生压力的原因是冰壶发生了形变，选项B正确； C．压力和重力是不同性质的力，只能说冰壶对冰面的压力大小等于冰壶所受的重力大小，选项C错误； D．惯性只与质量有关，则冰壶在水平冰面上运动的过程中质量不变，惯性不变，选项D错误。 故选B。 3．公交车在平直公路行驶时，如偶遇突发状况司机急刹车，乘客的身体会出现前倾的情况，故而在搭乘时注意抓好扶手，安全乘车，则以下说法中正确的是（　　） A．公交车急刹车时，乘客所受合力向后 B．公交车速度越快，乘客惯性越大 C．公交车静止时，乘客没有惯性 D．当乘客拉着扶手合力为0时，乘客此时没有惯性 【答案】A 【详解】A．司机急刹车时，乘客出现身体前倾，摩擦力与乘客相对运动趋势方向相反，则摩擦力即合力方向向后，故A正确； BCD．惯性大小的唯一量度就是质量，质量大的惯性大，与物体的形状，运动状态等其它因素无关，任何物体都有惯性，故BCD错误。 故选A。 A2 第一定律含义与安全应用 第4—5题 4．教科书中这样表述牛顿第一定律：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。”其中“这种状态”所指物理量的单位是（　　） A．m B．s C．m/s D．m/s2 【答案】C 【详解】牛顿第一定律中 “这种状态” 指的是匀速直线运动状态或静止状态，对应的物理量是速度（单位m/s）。 故选C。 5．目前国内汽车数量不断增加，交管部门出于安全性的考虑也加大了管理力度，比如开车要系安全带已经被写入了交通规则，哪怕是后排乘客也要一视同仁。下列说法中正确的是（　　） A．系好安全带可以减小人的惯性 B．系好安全带可以减小车的惯性 C．系好安全带增大了人和车的惯性 D．系好安全带可以防止因为惯性对人造成的伤害 【答案】D 【详解】ABC．惯性的大小只与物体的质量有关，系安全带不会改变人或车的质量，因此不能减小或增大人和车的惯性，故ABC错误； D．安全带通过限制人体的运动，防止在车辆减速时由于惯性人继续向前运动而造成伤害，故D正确。 故选D。 A3 理想实验基础 第6题 6．在研究力和运动的关系时，伽利略提出了著名的理想实验，如图所示。下列关于该实验的理解错误的是（　　） A．物体的运动不需要力维持 B．力是维持物体运动的原因 C．物体运动时才会产生惯性 D．加速运动的物体惯性更大 【答案】BCD 【详解】AB．伽利略设计这个理想实验，是为了说明亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的，物体运动不需要力来维持，故A正确，不满足题意要求；B错误，满足题意要求； CD．惯性只与物体的质量有关，与是否运动无关，故CD错误，满足题意要求。 故选BCD。 　B　能力提升　 分层目标：把惯性和牛顿第一定律迁移到气体、液体、装置及生产情境中，结合图示或事实作出判断并说明理由。 学习指引：完成A层并订正后再做第7—15题；图示题先辨认研究对象及相对运动，第15题按“现象—原理—解释”组织答案。 B1 运动情境中的惯性分析 第7—8题 7．实验小组研究空气的惯性特性，在箱子中放置一个氢气球，并封闭一定量空气，此时氢气球浮在箱子顶端，如图所示。当向左推动箱子瞬间，下列关于氢气球相对箱子的运动说法正确的是（     ） A．向左运动 B．向右运动 C．保持静止 D．无法确定 【答案】A 【详解】当向左推动箱子瞬间，箱子有向左的加速度，箱内空气和氢气球都因惯性，有保持原来静止状态的趋势。同体积下，空气质量大于氢气球，空气的惯性更大，会相对箱子向右偏移，将密度更小、惯性更小的氢气球挤向左侧，因此氢气球相对箱子向左运动。 8．一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则该气泡（相对于容器）（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．静止不动 D．无法判断 【答案】B 【详解】根据图甲及惯性原理可知，水向左倾移动表示此时列车向右加速，同理图乙中水也应左移，则气泡应右移。 故选B。 B2 史料与理想实验比较 第9—10题 9．春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，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。下列说法正确的是（　　） A．该现象说明力是使物体运动的原因 B．马对车不施加拉力时，车由于惯性并未立即停止运动 C．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动 D．该现象表明马的惯性一定比车的惯性小 【答案】B 【详解】A．马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，说明力不是使物体运动的原因。故A错误； B．由题可知，马对车不施加拉力时，车由于惯性不能立即停止运动。故B正确； C．马对车不施加拉力时，车在摩擦力的作用下将很快停下来，车做减速直线运动。故C错误； D．惯性大小的唯一量度是质量，该现象不能说明马的惯性比车的惯性小。故D错误。 故选B。 10．关于以下两个斜面实验的说法中正确的是（　　） A．亚里士多德使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 C．亚里士多德使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 【答案】B 【详解】AB．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律，选项A错误，B正确； CD．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因，选项CD错误。 故选B。 B3 惯性装置分析 第11—14题 11．如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向右抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（　　） A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越大，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向右 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 【答案】C 【详解】AB．水杯的惯性仅由水杯的质量决定，与抽纸板的速度无关，故AB错误； CD．抽出纸板的过程中，水杯相对纸板向左滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右，故C正确，D错误。 故选C。 12．物理老师上课时演示了一个实验，如图，将一细棒从苹果中间穿过，初始时细棒竖直、苹果静止，然后用铁锤猛地敲击棒的上端，对敲击过程中现象的描述，下列说法正确的是（　　） A．苹果受到向下的摩擦力，沿棒向上移动 B．苹果受到向下的摩擦力，沿棒向下移动 C．苹果受到向上的摩擦力，沿棒向上移动 D．苹果受到向上的摩擦力，沿棒向下移动 【答案】A 【详解】由于在铁锤敲击棒的上端时，棒急速下降，而苹果由于惯性仍在原位置，苹果相对棒向上移动，受到的摩擦力方向向下。 故选A。 13．两轮自平衡电动车相较于摩托车具有运动灵活，操作简单，绿色环保等优点，如图所示，下列分析正确的是（　　） A．自平衡电动车运动灵活是因为惯性比较小 B．自平衡电动车及人受到的重力和对地面的压力是一对平衡力 C．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加运动时的摩擦力 D．地面对自平衡电动车的支持力是由于自平衡电动车发生形变而产生的 【答案】AC 【详解】A．自平衡电动车运动灵活是因为质量较小，则惯性比较小，运动状态容易改变，A正确； B．自平衡电动车及人受到的重力和地面对自平衡电动车的支持力是一对平衡力，B错误； C．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大车与地面之间的粗糙程度，增加运动时的摩擦力，故C正确； D．地面对自平衡电动车的支持力是由于地面发生形变而产生的，D错误。 故选AC。 14．如图所示，某同学用如下的方法取出羽毛球简中的羽毛球：一只手握住球筒的中部并保持手静止，另一只手用较大的力击打羽毛球筒的上端使羽毛球筒相对于手快速下滑，则（　　） A．该同学是在利用羽毛球的惯性 B．羽毛球会从筒的下端出来 C．羽毛球会从筒的上端出来 D．该过程中羽毛球受到了向上的摩擦力 【答案】AC 【详解】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静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，该同学是在利用羽毛球的惯性。该过程中，羽毛球相对球筒向上运动，所以受到向下的摩擦力。 故选AC。 B4 生产应用与解释 第15题 15．别小看这么一台风车，可以说古人的智慧是满满的。当农民转动把柄，风扇叶向左吹风，顶槽漏下的谷子就被分为三类：A出口得到实谷，B出口得到半实的谷，C出口得到瘪谷。这样选谷利用的原理是什么？具体解释一下。 【答案】利用的原理是惯性。实谷由于质量大，惯性大，难于被风吹远；瘪谷由于质量小，惯性小，很容易就被吹远了。 【详解】此机器利用的原理是惯性。实谷由于质量大，惯性大，难于被风吹远；瘪谷由于质量小，惯性小，很容易就被吹远了。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节　牛顿第一定律 分层作业 　A　基础巩固　 分层目标：辨析惯性与受力概念，理解牛顿第一定律的含义，识别理想实验的基本推理。 学习指引：先独立完成第1—6题，圈出研究对象和运动状态；订正时说明错误选项错在何处。 A1 惯性与受力概念 第1—3题 1．变速跑是一种快跑与慢跑交替进行的运动方法，它不但能丰富锻炼内容，增加跑步兴趣，而且能显著提高人体机能。周末，小壮进行了变速跑训练。下列说法正确的是（　　） A．小壮在加速跑过程中的惯性变大 B．小壮在减速跑过程中的惯性变小 C．小壮在训练中途休息时没有惯性 D．小壮在训练过程中的惯性保持不变 2．某次训练时，运动员将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在水平冰面上运动一段距离后静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶离手后运动一段距离静止，说明冰壶的运动需要力来维持 B．冰壶对冰面产生压力的原因是冰壶发生了形变 C．冰壶对冰面的压力就是冰壶所受的重力 D．冰壶在水平冰面上运动的过程中惯性逐渐减小 3．公交车在平直公路行驶时，如偶遇突发状况司机急刹车，乘客的身体会出现前倾的情况，故而在搭乘时注意抓好扶手，安全乘车，则以下说法中正确的是（　　） A．公交车急刹车时，乘客所受合力向后 B．公交车速度越快，乘客惯性越大 C．公交车静止时，乘客没有惯性 D．当乘客拉着扶手合力为0时，乘客此时没有惯性 A2 第一定律含义与安全应用 第4—5题 4．教科书中这样表述牛顿第一定律：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。”其中“这种状态”所指物理量的单位是（　　） A．m B．s C．m/s D．m/s2 5．目前国内汽车数量不断增加，交管部门出于安全性的考虑也加大了管理力度，比如开车要系安全带已经被写入了交通规则，哪怕是后排乘客也要一视同仁。下列说法中正确的是（　　） A．系好安全带可以减小人的惯性 B．系好安全带可以减小车的惯性 C．系好安全带增大了人和车的惯性 D．系好安全带可以防止因为惯性对人造成的伤害 A3 理想实验基础 第6题 6．在研究力和运动的关系时，伽利略提出了著名的理想实验，如图所示。下列关于该实验的理解错误的是（　　） A．物体的运动不需要力维持 B．力是维持物体运动的原因 C．物体运动时才会产生惯性 D．加速运动的物体惯性更大 　B　能力提升　 分层目标：把惯性和牛顿第一定律迁移到气体、液体、装置及生产情境中，结合图示或事实作出判断并说明理由。 学习指引：完成A层并订正后再做第7—15题；图示题先辨认研究对象及相对运动，第15题按“现象—原理—解释”组织答案。 B1 运动情境中的惯性分析 第7—8题 7．实验小组研究空气的惯性特性，在箱子中放置一个氢气球，并封闭一定量空气，此时氢气球浮在箱子顶端，如图所示。当向左推动箱子瞬间，下列关于氢气球相对箱子的运动说法正确的是（     ） A．向左运动 B．向右运动 C．保持静止 D．无法确定 8．一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则该气泡（相对于容器）（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．静止不动 D．无法判断 B2 史料与理想实验比较 第9—10题 9．春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，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。下列说法正确的是（　　） A．该现象说明力是使物体运动的原因 B．马对车不施加拉力时，车由于惯性并未立即停止运动 C．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动 D．该现象表明马的惯性一定比车的惯性小 10．关于以下两个斜面实验的说法中正确的是（　　） A．亚里士多德使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 C．亚里士多德使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因 B3 惯性装置分析 第11—14题 11．如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向右抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（　　） A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越大，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向右 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 12．物理老师上课时演示了一个实验，如图，将一细棒从苹果中间穿过，初始时细棒竖直、苹果静止，然后用铁锤猛地敲击棒的上端，对敲击过程中现象的描述，下列说法正确的是（　　） A．苹果受到向下的摩擦力，沿棒向上移动 B．苹果受到向下的摩擦力，沿棒向下移动 C．苹果受到向上的摩擦力，沿棒向上移动 D．苹果受到向上的摩擦力，沿棒向下移动 13．两轮自平衡电动车相较于摩托车具有运动灵活，操作简单，绿色环保等优点，如图所示，下列分析正确的是（　　） A．自平衡电动车运动灵活是因为惯性比较小 B．自平衡电动车及人受到的重力和对地面的压力是一对平衡力 C．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加运动时的摩擦力 D．地面对自平衡电动车的支持力是由于自平衡电动车发生形变而产生的 14．如图所示，某同学用如下的方法取出羽毛球简中的羽毛球：一只手握住球筒的中部并保持手静止，另一只手用较大的力击打羽毛球筒的上端使羽毛球筒相对于手快速下滑，则（　　） A．该同学是在利用羽毛球的惯性 B．羽毛球会从筒的下端出来 C．羽毛球会从筒的上端出来 D．该过程中羽毛球受到了向上的摩擦力 B4 生产应用与解释 第15题 15．别小看这么一台风车，可以说古人的智慧是满满的。当农民转动把柄，风扇叶向左吹风，顶槽漏下的谷子就被分为三类：A出口得到实谷，B出口得到半实的谷，C出口得到瘪谷。这样选谷利用的原理是什么？具体解释一下。 学科网（北京）股份有限公司 $