第1节 牛顿第一定律（分层作业）物理沪科版必修第一册

4.1 牛顿第一定律（解析版） 目录 1 一、伽利略的理想斜面实验 1 二、 牛顿第一定律的内容与应用 5 三、 惯性与质量 8 一、伽利略的理想斜面实验 1．（多选）下列说法正确的是（　　） A．伽利略建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念 B．SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性 C．牛顿通过扭秤实验得到了万有引力常量 D．在运行中的空间站中，物体能漂浮在空中是因为物体所受到的重力几乎为零 【答案】AB 【解答】解：A、伽利略建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念，故A正确； B、SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性，故B正确； C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验得到了万有引力常量，故C错误； D、在运行中的空间站中，物体所受到的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，重力不为零，故D错误。 故选：AB。 2．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、图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，便于测量时间 C．图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验能直接观察到小球达到等高处 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 【解答】解：A、图a通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得自由落体运动为匀变速直线运动的结论，故A错误； B、图a中先在倾角较小的斜面上实验，使小球运动变“慢”，即“冲淡”重力，能够方便测量时间，故B正确； C、图b中完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，所以叫做理想斜面实验，故C错误； D、图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论，故D错误。 故选：B。 3．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　） A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因 B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现 C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 D．图乙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 【答案】C 【解答】解：A．图甲的实验为伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合得出物体的运动不需要力维持，故A错误； B．实验室不存在没有阻力的斜面，图甲中的实验，无法在实验室中真实呈现，故B错误； CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比，伽利略设计了让铜球沿阻力很小、倾角很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加速度小得多，所用时间长得多，容易测量，伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行合理外推，得到自由落体运动为匀变速运动，故C正确，D错误。 故选：C。 4．（多选）下列说法正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 B．当Δt非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里采用了极限的思想 C．根据加速度定义式可知，加速度与速度变化量成正比 D．伽利略采用理想实验的研究方法说明了力不是维持物体运动的原因 【答案】BD 【解答】解：A.在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误； B.当Δt非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里采用了极限的思想，故B正确； C.根据加速度定义式可知，它仅反映了加速度的计算方式，并非加速度的决定式，加速度的大小由物体所受合外力与质量决定，故C错误； D.伽利略采用理想实验的研究方法说明了力不是维持物体运动的原因，故D正确。 故选：BD。 5．关于物理课本中的四幅插图，下列说法不正确的是（　　） A．图甲通过把物体匀变速直线运动的v﹣t图像分成小段求一段时间内的位移，运用了微元求和的思想方法 B．图乙是通过平面镜观察桌面的微小形变的实验，采用的是放大的物理思想方法 C．图丙测定不规则薄板的重心的依据是薄板平衡时，悬线拉力的作用线通过重心 D．图丁为牛顿对自由落体运动的研究思路，利用斜面实验来冲淡重力影响，使运动时间更容易测量，最后通过逻辑推理得到自由落体的运动规律 【答案】D 【解答】A．将v﹣t图像的运动过程分割为无数极小段，每一段近似视为匀速运动，累加每一小段的位移得到总位移，是典型的微元求和思想，故A正确； B．桌面的微小形变难以直接观测，通过平面镜的光反射，将桌面形变带来的角度变化放大为光屏上明显的光点位移，属于放大的物理思想，故B正确； C．用悬挂法测不规则薄板重心时，薄板处于二力平衡状态，重力与悬线拉力等大反向共线，因此悬线拉力的作用线必然通过重心，两次悬线的交点就是重心，故C正确； D．利用斜面“冲淡重力”、通过逻辑推理得到自由落体运动规律的科学家是伽利略，不是牛顿，故D错误。 本题选错误的，故选：D。 6．伽利略设想了一个理想斜面试验．该实验的内容主要包括以下几点： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面，斜面越光滑，小球上升的高度越接近原来的高度 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它水平，小球要沿水平面做持续的匀速直线运动．请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列：　 　 ．其中　 　 是事实， 　 是猜想和推论．（只要写序号） 【答案】②③①④；②；③①④ 【解答】解：伽利略设计了一个理想实验的步骤是：先在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；接着减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动． 整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论，所以合理的实验顺序为②③①④． 伽利略理想实验中，实验步骤②可靠的实验事实基础． 由于现实生活中，小球在斜面上滚动时不可能不受摩擦力的作用，所以实验步骤③①④都是对实验现象的合理推理． 7．下列说法正确的是（　　） A．伽利略在运动的研究中创立了一套科学方法，其核心是把实验和逻辑推理相结合 B．悬挂法寻找薄板重心的实验运用了控制变量的实验方法 C．推导匀变速直线运动位移公式时，把运动过程分成很多小段将各段匀速位移相加，这里运用了极限思想方法 D．牛顿第一定律提出了当物体的合外力为零时，物体将处于静止状态 【答案】A 【解答】解：A．历史上伽利略在运动的研究中创立了一套科学方法，其核心是把实验和逻辑推理相结合。故A正确； B．悬挂法寻找薄板重心的实验运用了两条直线交于一点。故B错误； C．推导匀变速直线运动位移公式的时候，先把整个运动过程分成很多小段，然后再将各段匀速位移依次相加，这里运用了“微元法”。故C错误； D．牛顿第一定律提出了：当物体所受的合外力为零时，物体将处于静止状态或者匀速直线运动状态。故D错误。 故选：A。 8．物理学是一门以实验为基础的学科，在研究物理规律时，有多种手段和方法，如①通过实验、观察而得到结；②通过实验、观察进行数据处理得到结论；③通过实验、观察进行逻辑推理而得到结论； ④在实验结论的基础上，忽略次要因素而进行逻辑推理而得到结论。以下科学家研究自然规律中采用的方法，正确的是（　　） A．伽利略研究自由落体运动——② B．牛顿研究力与运动关系——② C．亚里士多德研究力与运动关系——① D．胡克研究弹簧弹力与形变量关系——④ 【答案】C 【解答】解：A、伽利略研究自由落体运动是通过实验、观察和逻辑推理而得到结论，即方法③，故A错误； B、牛顿研究力与运动关系是在实验结论的基础上，忽略次要因素而进行逻辑推理而得到结论，即方法④，故B错误； C、亚里士多德研究力与运动关系是通过实验、观察而得到结论，即方法①，故C正确； D、胡克研究弹簧弹力与形变量关系是通过实验、观察进行数据处理得到结论，即方法②，故D错误。 故选：C。 2、 牛顿第一定律的内容与应用 9．中国古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合，《墨经》中指出：“力，形之所以奋也”，意思是力可以使物体运动起来。结合牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．有力作用物体一定处于运动状态 B．没有力作用物体就一定处于静止状态 C．力是改变物体运动状态的原因 D．力是维持物体运动状态的原因 【答案】C 【解答】解：A．物体在平衡力作用下可能处于静止状态，则有力作用物体不一定处于运动状态，故A错误； B．没有力作用物体也可以做匀速直线运动，不一定处于静止状态，故B错误； C．力是产生加速度的原因，是改变物体运动状态的原因，故C正确； D．力不是维持物体运动状态的原因，只是改变运动状态的原因，故D错误。 故选：C。 10．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 【答案】A 【解答】解：A、牛顿第一定律指出，如果物体不受外力作用，或者所受合外力为零，那么物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，故A正确； B、冰壶停下来是因为受到摩擦力等外力的作用，而不是因为没有外力维持运动。牛顿第一定律强调的是力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因，故B错误； C、惯性是物体的属性，是物体保持原有运动状态的性质，而惯性定律是描述惯性现象的规律，两者不是同一概念，故C错误； D、牛顿第一定律指出，当合外力为零时，物体将保持静止或匀速直线运动状态，而D选项只提到了静止状态，忽略了匀速直线运动的情况，故D错误。 故选：A。 11．在2024年巴黎奥运会上，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 【解答】解：A.力是改变物体运动状态的原因。球被击打回，是因为球拍对球施加了力，改变了球的运动状态，故A正确； B.球在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动状态，飞来的网球不需要动力来维持其运动状态，因为惯性会维持其运动，故B错误； C.在球拍击中球之前，球会受到重力和空气阻力，球的运动状态也会发生改变，故C错误； D.惯性是物体的固有属性，与物体的质量有关，与物体的速度无关，故D错误。 故选：A。 12．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 【答案】D 【解答】解：A、儿童站在滑板车上静止时，儿童受力平衡，合力为零，儿童受到重力以及滑板车对他的作用力，故A错误； B、儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C、儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车受到向前的动力和向后的摩擦力作用，故C错误； D、儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢是因为滑板车受到了地面的摩擦力，摩擦力改变了它的运动状态，使其速度逐渐减小，说明力是改变物体运动状态的原因，故D正确。 故选：D。 13．在伽利略、笛卡尔等科学家工作的基础上，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，第二次缓慢加大拉力，则（　　） A．两次实验，上端绳子被拉断 B．两次实验，下端绳子被拉断 C．迅速用力拉，下端绳子被拉断 D．缓慢加大拉力，下端绳子被拉断 【答案】C 【解答】解：根据题意分析可知，第一次迅速用力将细绳b的下端往下拉，重球状态来不及改变，认为不动，此时下端绳子拉力大于上端绳子拉力，故下端绳子会先断； 第二次缓慢加大拉力，根据重球处于平衡可知，上端绳子拉力等于重球重力加下端绳子拉力，故上端绳子会先断，故C正确，ABD错误； 故选：C。 14．牛顿第一定律指出运动不需要力来维持，但我们骑自行车时必须不断地蹬脚踏板，才能维持车的运动，这与牛顿第一定律相矛盾吗？ 【答案】不矛盾，因为骑自行车时会受到阻力的作用，若不施加动力，并不是合力为零的状态，则运动状态会改变，则车子会停止，不断地蹬脚踏板，是提供动力，用来平衡阻力。 【解答】解：不矛盾。牛顿第一定律指理想状态下，是指外力为零时或者不受外力时；但因为骑自行车时会受到阻力的作用，若不施加动力，并不是合力为零的状态，则运动状态会改变，则车子会停止，不断地蹬脚踏板，是提供动力，用来平衡阻力。 3、 惯性与质量 15．如图所示的情景中，下列说法正确的是（　　） A．雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时惯性不变 C．滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 【答案】C 【解答】解：A、雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性，而是为了增大摩擦力，防止车辆打滑，故A错误； B、喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时，随着质量的减小，惯性减小，故B错误； C、惯性只由质量决定，所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小，故C正确； D、磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，但它的惯性由质量决定，不一定惯性小，故D错误。 故选：C。 16．（多选）《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时，所有乘客应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时，乘客的身体会快速前倾，安全带会拉住乘客的身体，使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是（　　） A．安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态 B．车辆突然停止时，质量小的乘客惯性更大 C．车辆发生事故前的行驶速度越大，发生事故后乘客的惯性就越大 D．车辆发生事故前做匀速直线运动，则乘客所受合力为零，但仍有惯性 【答案】AD 【解答】解：A．当车辆发生事故突然停止时，由于惯性乘客的身体会快速前倾，安全带会拉住乘客的身体，使乘客避免或减轻受到伤害，安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态，故A正确； B．质量是惯性大小的唯一量度，质量小的乘客惯性小，故B错误； C．惯性与物体的运动速度无关，无论车辆行驶速度多大，只要乘客的质量不变，惯性就不变，故C错误； D．一切物体都具有惯性，惯性大小只与质量大小有关，与物体运动状态无关，与物体是否受力无关，故D正确。 故选：AD。 17．《考工记》是春秋战国时期的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离。这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（　　） A．马停止用力，车在短时间内还受到向前的拉力，所以还能继续前进一段距离 B．马停止用力，由于车的惯性，车仍能继续前进一段距离 C．车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小 D．车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律可知，车不受任何外力的作用 【答案】B 【解答】解：AB．马停止用力，车就不再受到向前拉力作用，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来，故A错误，B正确； C．质量是惯性的唯一的量度，因此车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，但车的质量不变，车的惯性大小不变，故C错误； D．车完全停下来后处于平衡状态，车只是在运动的方向上不受力作用，但在竖直方向上，车仍受到重力与地面的支持力的作用，这两个力大小相等方向相反，合力是零，故D错误。 故选：B。 18．（多选）水平路面上，一向西匀速行驶的汽车内有一光滑水平桌面，桌面上一小球静止在A点，某时刻开始，桌面上的小球沿图中虚线从A点运动到B点，其俯视图如图所示。则（　　） A．汽车减速行驶，向南转弯 B．汽车加速行驶，向北转弯 C．小球相对于地面向西北方向运动 D．汽车相对于小球向东南方向运动 【答案】AD 【解答】解：AB.一向西匀速行驶的汽车，水平桌面是光滑的，所以小球在水平面内不受外力，始终与列车一起向西做匀速直线运动，发现小球沿如图（俯视图）中的虚线从A点运动到B点，说明列车和桌子的速度慢下来，由于惯性，小球要保持原来的速度继续运行，曲线向北弯曲，是因为桌子跟着列车向南拐弯，而小球要保持原来的运动状态，所以汽车减速行驶，向南转弯，故A正确，B错误； CD.结合前面分析可知，小球相对于水平桌面向西北运动，则小车相对于小球向东南运动；由于惯性，小球要保持原来的速度继续运行，所以小球相对于地面向西运动，故C错误，D正确。 故选：AD。 19．中国空间站上的一艘神舟飞船，在距地球四百公里的轨道上，与微小却致命的太空垃圾发生了碰撞。关于此次事件，下列说法正确的是（　　） A．太空垃圾的速度大，所以惯性大 B．太空垃圾的惯性仅与质量有关 C．太空垃圾在碰撞前一定做匀速直线运动 D．在碰撞前后，太空垃圾的运动状态可能不变 【答案】B 【解答】解：A.惯性大小只由质量决定，和速度无关，速度大惯性不会变大，故A错误； B.惯性是物体固有属性，惯性大小仅由物体的质量决定，与速度、位置无关，故B正确； C.轨道上的太空垃圾靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，不是匀速直线运动，故C错误； D.碰撞过程飞船与太空垃圾之间存在相互作用力，力会改变物体运动状态，碰撞前后太空垃圾运动状态一定改变，故D错误。 故选：B。 20．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运动时，“九天”无人机的惯性不变 B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性增大 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”无人机在减速降落时惯性逐渐减小 【答案】A 【解答】解：A、惯性的大小与物体运动的速度无关，与物体是否受力无关，仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度。“九天”无人机在空中做加速运动时，质量不变，惯性不变，故A正确； B、“九天”无人机在空中投送物资后，质量减小，惯性减小，故B错误； C、“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，它会继续运动，不会立即停止，故C错误； D、“九天”无人机在减速降落时，如果质量不变，惯性不变，故D错误。 故选：A。 21．飞盘在空中飞行的过程中，上下两侧的受力不同，某同学将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是（　　） A．飞盘的质量越大，惯性越大 B．飞盘所受阻力越大，惯性越大 C．飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大 D．飞盘抛出瞬间的速度越大，惯性越大 【答案】A 【解答】解：质量是惯性唯一的量度，与飞盘的受力情况、地理位置以及速度的大小等外界因素无关，故A正确，BCD错误。 故选：A。 22．（多选）关于惯性，以下描述正确的是（　　） A．图甲，从地面带到太空中，冰墩墩的惯性变小 B．图乙，急转弯时，行李箱向汽车转弯轨迹内侧运动 C．图丙，迅速向右抽拉白纸，小钢球相对白纸向左运动 D．图丁，匀速运动的小车上装有弹射管，弹出的钢球将会落回弹射管 【答案】CD 【解答】解：A．质量是惯性的大小的唯一量度，故从地面带到太空中，质量不变，冰墩墩的惯性不变，故A错误； B．惯性指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，故急转弯时，行李箱向汽车转弯轨迹的切线方向运动，故B错误； C．迅速向右抽拉白纸，小钢球具有保持原来的运动状态的性质，所以小钢球相对白纸向左运动，故C正确； D．把小车与小球看作一个整体，当小车向前运动时，它们拥有相同的速度。小球弹起后，因为惯性的作用，它仍然有着与小车相同的速度，而不是静止的。这样小球虽然被弹起，但仍然会向前运动，最后落回到车内，故D正确。 故选：CD。 23．（多选）以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来；火箭在发射的10s内，速度由0增加到100m/s。根据运动情境和数据进行判断，下列说法正确的是（　　） A．蜻蜓的速度变化比火箭的速度变化快 B．火箭和蜻蜓的加速度方向都与它们的速度方向相同 C．火箭在点火发射的那一瞬间，速度为0，加速度不为0 D．火箭的速度越来越快，惯性越来越大 【答案】AC 【解答】解：A、蜻蜓在0.7s内速度的变化量大小为8m/s，加速度大小为 火箭在10s内速度由0增加到100m/s，加速度大小为，蜻蜓的速度变化快，故A正确； B、火箭做加速运动，加速度的方向与速度的方向相同；蜻蜓做减速运动，加速度的方向与速度的方向相反，故B错误； C、火箭在点火发射的那一瞬间，速度为0，加速度不为0，故C正确； D、惯性的大小是由质量决定的，速度不会影响惯性，故D错误。 故选：AC。 24．（多选）一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，某时刻水面形状如图所示。关于火车此时的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．向右减速 B．向右加速 C．向左减速 D．向左加速 【答案】AD 【解答】解：图中水面向左倾斜，则碗对水的作用力的合力方向大致斜向左上方，另外，水受到竖直向下的重力，所以水受到的重力与碗对水的作用力的合力的方向向左。根据牛顿第二定律可知水的加速度的方向向左，所以水可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，即火车可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，故AD正确，BC错误。 故选：AD。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 牛顿第一定律 目录 1 一、伽利略的理想斜面实验 1 二、 牛顿第一定律的内容与应用 3 三、 惯性与质量 5 一、伽利略的理想斜面实验 1．（多选）下列说法正确的是（　　） A．伽利略建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念 B．SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性 C．牛顿通过扭秤实验得到了万有引力常量 D．在运行中的空间站中，物体能漂浮在空中是因为物体所受到的重力几乎为零 2．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、图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，便于测量时间 C．图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验能直接观察到小球达到等高处 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 3．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　） A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因 B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现 C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 D．图乙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 4．（多选）下列说法正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 B．当Δt非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里采用了极限的思想 C．根据加速度定义式可知，加速度与速度变化量成正比 D．伽利略采用理想实验的研究方法说明了力不是维持物体运动的原因 5．关于物理课本中的四幅插图，下列说法不正确的是（　　） A．图甲通过把物体匀变速直线运动的v﹣t图像分成小段求一段时间内的位移，运用了微元求和的思想方法 B．图乙是通过平面镜观察桌面的微小形变的实验，采用的是放大的物理思想方法 C．图丙测定不规则薄板的重心的依据是薄板平衡时，悬线拉力的作用线通过重心 D．图丁为牛顿对自由落体运动的研究思路，利用斜面实验来冲淡重力影响，使运动时间更容易测量，最后通过逻辑推理得到自由落体的运动规律 6．伽利略设想了一个理想斜面试验．该实验的内容主要包括以下几点： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面，斜面越光滑，小球上升的高度越接近原来的高度 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它水平，小球要沿水平面做持续的匀速直线运动．请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列：　 　 ．其中　 　 是事实， 　 是猜想和推论．（只要写序号） 7．下列说法正确的是（　　） A．伽利略在运动的研究中创立了一套科学方法，其核心是把实验和逻辑推理相结合 B．悬挂法寻找薄板重心的实验运用了控制变量的实验方法 C．推导匀变速直线运动位移公式时，把运动过程分成很多小段将各段匀速位移相加，这里运用了极限思想方法 D．牛顿第一定律提出了当物体的合外力为零时，物体将处于静止状态 8．物理学是一门以实验为基础的学科，在研究物理规律时，有多种手段和方法，如①通过实验、观察而得到结；②通过实验、观察进行数据处理得到结论；③通过实验、观察进行逻辑推理而得到结论； ④在实验结论的基础上，忽略次要因素而进行逻辑推理而得到结论。以下科学家研究自然规律中采用的方法，正确的是（　　） A．伽利略研究自由落体运动——② B．牛顿研究力与运动关系——② C．亚里士多德研究力与运动关系——① D．胡克研究弹簧弹力与形变量关系——④ 2、 牛顿第一定律的内容与应用 9．中国古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合，《墨经》中指出：“力，形之所以奋也”，意思是力可以使物体运动起来。结合牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．有力作用物体一定处于运动状态 B．没有力作用物体就一定处于静止状态 C．力是改变物体运动状态的原因 D．力是维持物体运动状态的原因 10．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 11．在2024年巴黎奥运会上，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 12．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 13．在伽利略、笛卡尔等科学家工作的基础上，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，第二次缓慢加大拉力，则（　　） A．两次实验，上端绳子被拉断 B．两次实验，下端绳子被拉断 C．迅速用力拉，下端绳子被拉断 D．缓慢加大拉力，下端绳子被拉断 14．牛顿第一定律指出运动不需要力来维持，但我们骑自行车时必须不断地蹬脚踏板，才能维持车的运动，这与牛顿第一定律相矛盾吗？ 3、 惯性与质量 15．如图所示的情景中，下列说法正确的是（　　） A．雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时惯性不变 C．滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 16．（多选）《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时，所有乘客应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时，乘客的身体会快速前倾，安全带会拉住乘客的身体，使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是（　　） A．安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态 B．车辆突然停止时，质量小的乘客惯性更大 C．车辆发生事故前的行驶速度越大，发生事故后乘客的惯性就越大 D．车辆发生事故前做匀速直线运动，则乘客所受合力为零，但仍有惯性 17．《考工记》是春秋战国时期的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离。这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（　　） A．马停止用力，车在短时间内还受到向前的拉力，所以还能继续前进一段距离 B．马停止用力，由于车的惯性，车仍能继续前进一段距离 C．车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小 D．车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律可知，车不受任何外力的作用 18．（多选）水平路面上，一向西匀速行驶的汽车内有一光滑水平桌面，桌面上一小球静止在A点，某时刻开始，桌面上的小球沿图中虚线从A点运动到B点，其俯视图如图所示。则（　　） A．汽车减速行驶，向南转弯 B．汽车加速行驶，向北转弯 C．小球相对于地面向西北方向运动 D．汽车相对于小球向东南方向运动 19．中国空间站上的一艘神舟飞船，在距地球四百公里的轨道上，与微小却致命的太空垃圾发生了碰撞。关于此次事件，下列说法正确的是（　　） A．太空垃圾的速度大，所以惯性大 B．太空垃圾的惯性仅与质量有关 C．太空垃圾在碰撞前一定做匀速直线运动 D．在碰撞前后，太空垃圾的运动状态可能不变 20．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运动时，“九天”无人机的惯性不变 B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性增大 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”无人机在减速降落时惯性逐渐减小 21．飞盘在空中飞行的过程中，上下两侧的受力不同，某同学将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是（　　） A．飞盘的质量越大，惯性越大 B．飞盘所受阻力越大，惯性越大 C．飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大 D．飞盘抛出瞬间的速度越大，惯性越大 22．（多选）关于惯性，以下描述正确的是（　　） A．图甲，从地面带到太空中，冰墩墩的惯性变小 B．图乙，急转弯时，行李箱向汽车转弯轨迹内侧运动 C．图丙，迅速向右抽拉白纸，小钢球相对白纸向左运动 D．图丁，匀速运动的小车上装有弹射管，弹出的钢球将会落回弹射管 23．（多选）以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来；火箭在发射的10s内，速度由0增加到100m/s。根据运动情境和数据进行判断，下列说法正确的是（　　） A．蜻蜓的速度变化比火箭的速度变化快 B．火箭和蜻蜓的加速度方向都与它们的速度方向相同 C．火箭在点火发射的那一瞬间，速度为0，加速度不为0 D．火箭的速度越来越快，惯性越来越大 24．（多选）一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，某时刻水面形状如图所示。关于火车此时的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．向右减速 B．向右加速 C．向左减速 D．向左加速 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $