4.1 牛顿第一定律 同步习题-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 · 习题 高一上学期物理人教版必修第一册　第四章 运动和力的关系　4.1 牛顿第一定律　·　解析版 知识点范围　1．伽利略的理想斜面实验　2．牛顿第一定律的内容与含义 3．惯性及其量度 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 9 题　基础过关 5 题　能力提升 4 题　满分 100 分　建议用时 45 分钟 本卷考点 运动和力的关系 牛顿第一定律 考点 1　伽利略的理想斜面实验 去掉摩擦，小球将一直运动下去 考点 2　牛顿第一定律的内容 不受外力时保持原有的运动状态 考点 3　力与运动的关系 力不是维持运动的原因，力改变运动状态 考点 4　惯性 只有质量决定惯性大小，惯性不是力 分层只按难度：基础题考单一判断，直接套结论；提升题要把现象翻译成“力改变运动状态”。 一、基础过关题（50分） 本题组共5小题，每小题10分，共50分。各题按题中选项或空格作答。 1．关于自由落体运动的研究，下列说法符合物理学史的是（　　） A．亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得慢 B．伽利略通过实验验证了小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动 C．为削弱重力对落体运动的影响，伽利略设计了“理想斜面实验” D．伽利略通过实验测出了自由落体运动加速度 【答案】B 【详解】A．亚里士多德认为重的物体下落比轻的物体快，故A错误； B．伽利略通过斜面实验测量时间与距离，验证了小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，故B正确； C．“理想斜面实验”是伽利略为研究惯性定律而设计（如小球在无摩擦斜面上运动），并非用于削弱重力对落体运动的影响；伽利略在自由落体研究中采用实际斜面实验来减缓运动，便于测量，故C错误； D．伽利略通过斜面实验间接外推自由落体为匀加速运动，但受限于当时计时精度，未直接测出自由落体加速度，故D错误。 故选B。 2．下列有关物体运动与力的表述正确的是（　　） A．伽利略的“理想实验”表明，力是维持物体运动的原因 B．地球自西向东自转，人竖直向上跳起来后，还会落到原地 C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体速度越大，其惯性越大 D．向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 【答案】B 【详解】A．伽利略的“理想实验”表明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误； B．人竖直向上跳起后，由于惯性，水平方向保持与地球自转相同的线速度，因此最终还会落到原地，故B正确； C．惯性是物体的固有属性，大小仅与物体的质量有关，与运动速度无关，故C错误； D．向上抛出的物体在空中向上运动，是由于物体具有惯性，保持原来向上的运动状态，运动过程中仅受向下的重力和空气阻力，不存在向上的作用力，故D错误。 故选B。 3．在伽利略的理想斜面实验中，关于实验操作和结论的说法正确的是（　　） A．该实验说明力是维持物体运动的原因 B．该实验为牛顿第一定律的提出提供了依据 C．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信 D．伽利略通过该实验直接得出了牛顿第一定律 【答案】B 【详解】A. 伽利略的理想斜面实验表明，物体在不受外力作用时将保持匀速直线运动或静止状态，从而反驳了“力是维持物体运动的原因”的观点，故A错误； B. 该实验通过理想化推理，揭示了物体运动的惯性特性，为牛顿第一定律的提出奠定了实验和理论基础，故B正确； C. 该实验虽为理想实验，但基于伽利略的实际斜面小球滚动实验，其结果科学可信，并被物理学界广泛接受，故C错误； D. 伽利略通过实验得出了惯性原理的初步结论，但牛顿第一定律是由牛顿在伽利略等前人工作基础上总结提出的，故D错误。 故选B。 4．关于力和运动，下列说法正确的是（　　） A．跳高运动员腾跃到最高点时，速度为零，所受合力也为零 B．在地面滚动的足球最终会停下来，说明力可以改变物体的运动状态 C．被抛出的篮球仍能继续向前运动，是因为受到惯性的作用 D．被运动员举起的杠铃在空中静止不动，运动员的重力和地面对运动员的支持力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．跳高运动员腾跃到最高点时，具有水平方向的速度，速度不为零，此时运动员受到重力和空气阻力，这两个力大小不相等，所受合力不为零，故A错误； B．在地面滚动的足球最终会停下来，是由于地面的摩擦力使足球的运动速度逐渐减小为0，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．被抛出的篮球仍能继续向前运动，是因为具有惯性，惯性是物体的一种性质，不能说受到惯性的作用，故C错误； D．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员竖直方向上受到三个力，地面对运动员的支持力等于杠铃对运动员的压力加运动员的重力，地面对运动员的支持力和运动员的重力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 5．伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高h处由静止滚下，小球将到达右侧斜面___________（选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以___________（选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说明，力___________（选填“是”或“不是”）维持物体运动状态的原因。 【答案】 相同 恒定 不是 【详解】[1]因为斜面光滑，根据能量守恒，小球将到达右侧斜面相同高度的地方； [2]减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去； [3] 球所受合外力为0，可以做匀速直线运动，这说明，力不是维持物体运动状态的原因。 二、能力提升题（50分） 本题组共4小题，共50分。第6、7、8题每题10分，第9题20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 6．下列说法正确的是（    ） A．做自由落体运动的物体由于受到重力作用，下落时间越长速度越大，它的惯性也相应变大 B．伽利略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 C．伽利略理想斜面实验是以可靠的事实为基础，抓住主要因素，忽略次要因素，经过抽象思维，从而更深刻地反映自然规律 D．竖直上抛运动的物体到达最高点时，速度为零，加速度大小为重力加速度g 【答案】CD 【详解】A．惯性只与物体的质量有关，与物体的速度大小无关，A错误； B．伽利略先研究小球在斜面上的运动，证实斜面上下滑的小球做匀变速直线运动；再合理外推，把斜面倾角逐步外推到90°（斜面变成竖直面），进而得出自由落体也是匀变速运动，故B错误； C．伽利略理想斜面实验是以可靠的事实为基础，抓住主要因素，忽略次要因素，经过抽象思维，从而更深刻地反映自然规律，故C正确； D．竖直上抛运动的物体到达最高点时，速度为零，仍然受重力，加速度为g，故D正确。 故选CD。 7．下列关于力与运动的分析，说法正确的是（　　） A．竖直向上抛出的小球，到达最高点时速度为零，此时小球受力平衡 B．静止在水平地面的箱子，用力推但没有推动，推力小于箱子受到的摩擦力 C．汽车在平直路面匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力 D．沿斜面向上用力把物体匀速推到顶端，推力和摩擦力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．竖直向上抛出的小球，到达最高点时速度为零，但此时小球只受到重力的作用，合力不为零，受力不平衡，故A错误； B．静止在水平地面的箱子，用力推但没有推动，箱子处于静止状态，即平衡状态，此时推力和箱子受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等，故B错误； C．汽车在平直路面匀速行驶时，处于平衡状态，在水平方向上，受到牵引力与阻力，是二力平衡现象，它们是一对平衡力，故C正确； D．沿斜面向上用力把物体匀速推到顶端的过程中，物体处于平衡状态。物体在沿斜面方向上受到三个力的作用：沿斜面向上的推力、沿斜面向下的摩擦力、沿斜面向下的重力的分力。根据平衡条件，推力的大小等于摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，即推力大于摩擦力，所以推力和摩擦力不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 8．理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。 ②如图为两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。 (1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________（填写序号即可）。 (2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于________________。 【答案】 ②③①④ 可靠的实验事实 【详解】(1)[1]本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的推理、想象，获取结论,正确的排列顺序是②③①④。 (2)[2]针对题目所述的实验步骤，步骤②属于可靠的实验事实。 9．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。 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 牛顿第一定律 · 习题 高一上学期物理人教版必修第一册　第四章 运动和力的关系　4.1 牛顿第一定律　·　学生版 知识点范围　1．伽利略的理想斜面实验　2．牛顿第一定律的内容与含义 3．惯性及其量度 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 9 题　基础过关 5 题　能力提升 4 题　满分 100 分　建议用时 45 分钟 本卷考点 运动和力的关系 牛顿第一定律 考点 1　伽利略的理想斜面实验 去掉摩擦，小球将一直运动下去 考点 2　牛顿第一定律的内容 不受外力时保持原有的运动状态 考点 3　力与运动的关系 力不是维持运动的原因，力改变运动状态 考点 4　惯性 只有质量决定惯性大小，惯性不是力 分层只按难度：基础题考单一判断，直接套结论；提升题要把现象翻译成“力改变运动状态”。 一、基础过关题（50分） 本题组共5小题，每小题10分，共50分。各题按题中选项或空格作答。 1．关于自由落体运动的研究，下列说法符合物理学史的是（　　） A．亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得慢 B．伽利略通过实验验证了小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动 C．为削弱重力对落体运动的影响，伽利略设计了“理想斜面实验” D．伽利略通过实验测出了自由落体运动加速度 2．下列有关物体运动与力的表述正确的是（　　） A．伽利略的“理想实验”表明，力是维持物体运动的原因 B．地球自西向东自转，人竖直向上跳起来后，还会落到原地 C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体速度越大，其惯性越大 D．向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 3．在伽利略的理想斜面实验中，关于实验操作和结论的说法正确的是（　　） A．该实验说明力是维持物体运动的原因 B．该实验为牛顿第一定律的提出提供了依据 C．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信 D．伽利略通过该实验直接得出了牛顿第一定律 4．关于力和运动，下列说法正确的是（　　） A．跳高运动员腾跃到最高点时，速度为零，所受合力也为零 B．在地面滚动的足球最终会停下来，说明力可以改变物体的运动状态 C．被抛出的篮球仍能继续向前运动，是因为受到惯性的作用 D．被运动员举起的杠铃在空中静止不动，运动员的重力和地面对运动员的支持力是一对平衡力 5．伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高h处由静止滚下，小球将到达右侧斜面___________（选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以___________（选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说明，力___________（选填“是”或“不是”）维持物体运动状态的原因。 二、能力提升题（50分） 本题组共4小题，共50分。第6、7、8题每题10分，第9题20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 6．下列说法正确的是（    ） A．做自由落体运动的物体由于受到重力作用，下落时间越长速度越大，它的惯性也相应变大 B．伽利略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 C．伽利略理想斜面实验是以可靠的事实为基础，抓住主要因素，忽略次要因素，经过抽象思维，从而更深刻地反映自然规律 D．竖直上抛运动的物体到达最高点时，速度为零，加速度大小为重力加速度g 7．下列关于力与运动的分析，说法正确的是（　　） A．竖直向上抛出的小球，到达最高点时速度为零，此时小球受力平衡 B．静止在水平地面的箱子，用力推但没有推动，推力小于箱子受到的摩擦力 C．汽车在平直路面匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力 D．沿斜面向上用力把物体匀速推到顶端，推力和摩擦力是一对平衡力 8．理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。 ②如图为两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。 (1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________（填写序号即可）。 (2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于________________。 9．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”？ 学科网（北京）股份有限公司 $