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

4.1牛顿第一定律 分层练习 2026-2027学年高一物理同步备课系列【提升题】——解析版 目录 【A组同步训练】 1 一、惯性与质量 1 二、牛顿第一定律 2 三、伽利略理想斜面实验 4 【B组难点突破】 5 【C组综合拓展】 8 【A组同步训练】 一、惯性与质量 1．（2025高一上·攸县期末）打水漂是人类最古老的游戏之一（如图），仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉，下列判断正确的是（　　） A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大 B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大 C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大 D．瓦片的质量越大，惯性一定越大 【答案】D 【解析】根据牛顿第一定律可以得出惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，惯性的大小与初速度、时间、飞行距离等因素无关，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．（2025高一上·岳阳期末）关于惯性，下列说法中正确的是（　　） A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 B．羽毛球可以快速拍打，是因为羽毛球的惯性小的缘故 C．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大 D．月球上的重力加速度是地球上的，则一个物体从地球移到月球惯性减小为 【答案】B 【解析】A. 惯性是物体的固有属性，无论物体处于静止、匀速运动还是加速运动状态，都具有惯性。因此，物体在任何情况下都有惯性，并非仅在静止或匀速直线运动时才有。故A错误。 B.惯性由质量决定，羽毛球质量较小，因此惯性小，容易被改变运动状态（如快速拍打或改变方向）。这一说法正确反映了质量与惯性的关系。故B正确。 C.惯性仅由质量决定，与速度无关。汽车更难刹车是因为动能（）随速度增大而增加，需要更大的制动力来抵消，而非惯性增大。故C错误。D.惯性由质量决定，与重力加速度无关。物体从地球移到月球，质量不变，惯性不变。虽然重量（重力）减小为，但惯性不受影响。故D错误。 故选B。 二、牛顿第一定律 3．（2025高一上·衡阳期末）春秋时期齐国人的著作《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，关于这一现象下列说法不正确的是（　　） A．这个现象符合牛顿第一定律 B．马力既竭，辀犹能一取的原因是车具有惯性 C．马对车不再施力了，车最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持 D．马对车不再施力了，车最终会停下来，是因为受到阻力的作用 【答案】C 【解析】AB．马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，说明车具有惯性，符合牛顿第一定律，故AB正确； C．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，故C错误； D．马对车不再施力了，车最终会停下来是因为受到阻力的作用，故D正确。 故答案为：C。 4．（2025高一上·汕尾期末）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了伟大贡献，多种科学方法的出现推动了人类社会的进步，以下叙述正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以通过实验得到验证 B．伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C．速度的定义式表示在时刻的瞬时速度是应用了极限法 D．不考虑物体本身形状和大小的影响时，用质点来代替物体的方法是等效替代法 【答案】C 【解析】A．牛顿第一定律描述的是理想情况，不能通过实验完成验证，故A错误； B．研究自由落体运动中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，在斜面实验的基础上进行了推理，没有直接用实验进行验证，故B错误； C．根据速度定义式 当非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，故C正确； D．用质点来代替物体的方法是理想模型法，不是等效替代法，故D错误。 故选C。 5．（2025高一上·湖南期末）在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　） A．飞来的网球速度越大，惯性越大 B．球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因 C．若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变 D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的 【答案】D 【解析】A．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A错误； B．球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C．若球拍没有击打球，由于球仍受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误； D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故D正确。 故选D。 三、伽利略理想斜面实验 6．伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列符合实验事实的是（　　） A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面 B．小球会上升到原来释放时的高度 C．减小斜面的倾角θ，小球仍然能到达原来的高度 D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去 【答案】A 【解析】A．小球由静止开始释放，小球由于惯性保持原来的速度“冲”上对接的斜面，这是事实，故A正确； B．因为生活中没有无摩擦的轨道，小球在摩擦力的作用无法上升到最初的高度，所以小球上升到原来释放时的高度为推理，故B错误； C．减小斜面的倾角θ，小球无法上升到最初的高度，则小球仍然到达原来的高度是在B项的基础上进一步推理，故C错误； D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球无法永远运动下去，则小球沿水平面永远运动下去，是在C项的基础上继续推理得出的结论，故D错误。 故选A。 7．（2025高一上·清远期末）在日常生活中，人们观察到重的物体比轻的物体下落得快。伽利略在1638年出版的《关于两门新科学的对话》中对这一现象提出疑问，他猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动。伽利略让小球从斜面的不同位置自由滚下，观测小球多次从不同起点滚动的位移与所用时间平方的比值保持不变，不断加大斜面的倾角，对于每一个特定的倾角，小球从不同高度滚下时这个比值仍然保持不变，说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，将此结论合理推至斜面倾角为90°（即物体自由下落），其比值也将保持不变，小球仍做匀变速直线运动，关于伽利略开创的科学探究方法，下列流程表示中正确的是（　　） A．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设 B．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设 C．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论 D．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论 【答案】B 【解析】本题解题关键在于明确各环节的逻辑关系，避免混淆“提出问题”与“猜想假设”、“得出结论”与“修正推广”的先后顺序。伽利略开创的科学探究方法的过程为：开始观察现象然后提出问题之后猜想假设，再通过实验研究和逻辑推理来验证假设，然后得出结论，最后再进一步对结论进行修正或推广假设。 故选B。 【B组难点突破】 8．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗．若突然发现碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　) A．小车匀速向左运动 B．小车一定突然向左加速运动 C．小车可能突然向左减速运动 D．小车可能突然向右减速运动 【答案】D 【解析】若小车匀速向左运动，小车、碗、水速度相同且不变，三者无相对运动，水不会洒出，选项A错误；若小车原来向左匀速运动，突然向左减速运动，碗随小车一起开始向左减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动状态，水相对于碗向左运动，水向左洒出，选项C错误；若小车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随小车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中水由于惯性仍保持原来向左的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，若小车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随小车开始向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，选项B错误，D正确． （多选）9．（2025高一上·余杭期中）伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小 C．小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大 【答案】C,D 【解析】A．小球在斜面a、b上的运动是沿斜面方向受到重力沿斜面的分力和滑动摩擦力作用，而做匀减速直线运动，速度越来越小，运动越来越慢，由于滑动摩擦力一般比较小，使小球速度减小的力主要是重力沿斜面的分力，故小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是重力沿斜面分力作用的影响，故A错误；B．几次实验中小球都从同一位置释放，所以小球冲上斜面的速度v0相同，小球上滑的末速度v=0，根据平均速度可知，小球在斜面a、b上运动的平均速度大小相等，故B错误； C．小球在斜面b上的影像个数较多，说明频闪照相的频闪次数多，所以表示小球在斜面b上运动的时间较长，故C正确； D．频闪照相的频闪频率相同，所以两个影像间的运动时间是相同的，根据x=vt可知，相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大，故D正确。 故选CD。 （多选）10．在第十五届中国航展上，我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机，它既能当运输机，也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是（　　） A．“九天”无人机在空中做加速直线运动时，“九天”无人机的惯性增大 B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性减小 C．“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，“九天”无人机会立即停止运动 D．“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0 【答案】B,D 【解析】 同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。A．“九天”无人机在空中做加速直线运动时，“九天”无人机的质量不变，惯性不变，故A错误； B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的质量减小，则惯性减小，故B正确； C．“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，“九天”无人机不会立即停止运动，故C错误； D．“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0，故D正确。 故选BD。 11.下列说法正确的是(　　) A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据 B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的 C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法 D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用 【答案】C 【解析】 牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的，但无法用实验来直接验证，故选项A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故选项C正确；物体静止时不受外力或所受合外力为零，故选项D错误． 【C组综合拓展】 12．伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　） A．图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动的结论 B．图（a）中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量 C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的结论 【答案】B 【解析】A．图a为伽利略通过实验对小球在斜面上的运动研究，得出小球的运动为匀变速直线运动，再合理外推得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A错误； B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，为了减小小球运动的速度，延长运动的时间，则需要“冲淡”重力的作用效果，主要是使时间测量更容易，故B正确； C．图b中由于没有理想斜面的存在，则没有摩擦阻力的斜面实际并不存在，故实验不能直接观察到小球达到等高处，故C错误； D．图b的实验为“理想实验”，伽俐略通过逻辑推理得出物体在没有力的作用下会做匀速直线运动，则可以得出物体的运动不需要力来维持，故D错误。 故选B。 13．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小 C．小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动时间越长 【答案】C 【解析】A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是重力的作用，小球的摩擦较小作用不大，所以A不符合题意； B．小球在斜面上运动可以看成匀减直线运动，但初速度相同，末速度也一样都为0，由平均速度公式可知两斜面上的平均速度相同，所以B不符合题意； C．小球在斜面b上的影像个数较多，因为频闪照相的频闪频率相同，所以小球在斜面b上运动的时间较长，则C符合题意； D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的表示速度越大，所以D不符合题意； 故答案为：C。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1牛顿第一定律 分层练习 2026-2027学年高一物理同步备课系列【提升题】——原卷版 目录 【A组同步训练】 1 一、惯性与质量 1 二、牛顿第一定律 2 三、伽利略理想斜面实验 3 【B组难点突破】 4 【C组综合拓展】 5 【A组同步训练】 一、惯性与质量 1．（2025高一上·攸县期末）打水漂是人类最古老的游戏之一（如图），仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉，下列判断正确的是（　　） A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大 B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大 C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大 D．瓦片的质量越大，惯性一定越大 2．（2025高一上·岳阳期末）关于惯性，下列说法中正确的是（　　） A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 B．羽毛球可以快速拍打，是因为羽毛球的惯性小的缘故 C．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大 D．月球上的重力加速度是地球上的，则一个物体从地球移到月球惯性减小为 二、牛顿第一定律 3．（2025高一上·衡阳期末）春秋时期齐国人的著作《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，关于这一现象下列说法不正确的是（　　） A．这个现象符合牛顿第一定律 B．马力既竭，辀犹能一取的原因是车具有惯性 C．马对车不再施力了，车最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持 D．马对车不再施力了，车最终会停下来，是因为受到阻力的作用 4．（2025高一上·汕尾期末）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了伟大贡献，多种科学方法的出现推动了人类社会的进步，以下叙述正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以通过实验得到验证 B．伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C．速度的定义式表示在时刻的瞬时速度是应用了极限法 D．不考虑物体本身形状和大小的影响时，用质点来代替物体的方法是等效替代法 5．（2025高一上·湖南期末）在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　） A．飞来的网球速度越大，惯性越大 B．球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因 C．若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变 D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的 三、伽利略理想斜面实验 6．伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列符合实验事实的是（　　） A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面 B．小球会上升到原来释放时的高度 C．减小斜面的倾角θ，小球仍然能到达原来的高度 D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去 7．（2025高一上·清远期末）在日常生活中，人们观察到重的物体比轻的物体下落得快。伽利略在1638年出版的《关于两门新科学的对话》中对这一现象提出疑问，他猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动。伽利略让小球从斜面的不同位置自由滚下，观测小球多次从不同起点滚动的位移与所用时间平方的比值保持不变，不断加大斜面的倾角，对于每一个特定的倾角，小球从不同高度滚下时这个比值仍然保持不变，说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，将此结论合理推至斜面倾角为90°（即物体自由下落），其比值也将保持不变，小球仍做匀变速直线运动，关于伽利略开创的科学探究方法，下列流程表示中正确的是（　　） A．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设 B．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→得出结论→修正或推广假设 C．观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论 D．观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理（包括数学）→修正或推广假设→得出结论 【B组难点突破】 8．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗．若突然发现碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　) A．小车匀速向左运动 B．小车一定突然向左加速运动 C．小车可能突然向左减速运动 D．小车可能突然向右减速运动 （多选）9．（2025高一上·余杭期中）伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小 C．小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大 （多选）10．在第十五届中国航展上，我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机，它既能当运输机，也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是（　　） A．“九天”无人机在空中做加速直线运动时，“九天”无人机的惯性增大 B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性减小 C．“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，“九天”无人机会立即停止运动 D．“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0 11.下列说法正确的是(　　) A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据 B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的 C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法 D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用 【C组综合拓展】 12．伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　） A．图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动的结论 B．图（a）中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量 C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的结论 13．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小 C．小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动时间越长 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $