3.4 牛顿第一定律 同步练习（含解析）

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3.4牛顿第一定律一、选择题1．小球左右来回摆动，若其运动到右边最高处的那一刻绳子断了，假设摆球所受的力同时都消失。则摆球（　　）A．继续来回摆动B．将保持静止不动C．竖直向下掉D．做匀速直线运动2．如图是研究牛顿第一定律的实验，该实验没有体现的科学知识是（）A．控制变量法B．力的作用是相互的C．力是改变物体运动状态的原因D．滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关3．在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是（）A．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律B．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑C．实验表明，小车受到的摩擦力越大，运动的距离越小D．实验中运动的小车会停下来，说明小车的惯性消失了4．试卷第9页，共10页 探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示。下表是一组同学记录的实验数据，实验结果能证明（　　）水平面表面材质毛巾棉布木板阻力的大小大较大较小小车在水平面上移动的距离（）18.322.626.7A．物体运动需要力B．物体的运动可以不受力C．牛顿第一定律D．力可以改变物体的运动状态5．人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程，下面是三位不同时代科学家的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是（）①一切物体在没有受到外力作用的时候，都保持匀速直线运动状态或静止状态②物体在水平面上的运动，需要借助外力维持，如果外力停止作用，物体就静止下来试卷第9页，共10页 ③如果物体在运动中不受力的作用，它的速度保持不变A．①②③B．③①②C．②③①D．③②①6．双体日小陈坐高铁去上海看外婆，在行驶的车厢里，他把一块橡皮从静止开始释放，如图所示，对橡皮的判断正确的是（　　）A．若高铁匀速直线行驶，橡皮由于受到惯性作用，落在处B．若高铁匀速直线行驶，橡皮落在A、、处都可能C．无论高铁怎样运动，橡皮一定落在处D．橡皮离开手后，若高铁加速，橡皮可能落在A处7．如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（　　）A．甲、乙最高点时的速度相同B．甲、乙在空中的受力情况不同C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态8．试卷第9页，共10页 赛龙舟是中国端午节的习俗之一，也是重要的节日民俗活动。根据如图赛龙舟的情景，判断下列说法不正确的是（　　）A．使龙舟前进的力是水对船桨的力B．桨往后划龙舟前进说明物体间力的作用是相互的C．使龙舟前进的力的施力物体是运动员D．停止划桨后，龙舟还会继续前进一段距离，是因为龙舟具有惯性9．公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上，司机突然加速时，杯中水可能发生的情况是（　　）A．仍保持水平B．将向前溢出C．将向后溢出D．会溢出，但不能确定溢出方向10．如图，俄罗斯世界杯B组小组赛C罗打进了一粒惊世骇俗的任意球，下列关于此“任意球”说法正确的是（　　）A．足球能在空中飞行是受到惯性的作用B．踢出后，足球在空中也受到踢力的作用C．只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同D．足球能在球员力的作用下由静止变为运动，说明力能改变物体的运动状态11．一天，下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了，列车进站过程中，他发现水面的现状如图中的（　　）试卷第9页，共10页 A．B．C．D．12．科学研究是以实验为基础的，下列有关实验的说法正确的是（　　）A．甲图：该实验说明重力的方向是竖直向下的B．乙图：用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空隙C．丙图通过该实验直接得出牛顿第一定律D．丁图：该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大13．向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示，若不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）A．上升过程中，篮球始终受到推力作用B．落向地面，是由于篮球受到惯性的作用C．篮球作曲线运动，是由于受到重力的作用D．运动到最高点时，若外力消失篮球将立即静止试卷第9页，共10页 14．如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1，m2的两个小球（m1>m2），两小球原来随车一起运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小到（　　）A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明二、填空题15．2019年10月10日晚6时许，江苏无锡市北环路附近一高架桥发生垮塌。初步认定大桥侧翻系运输车辆严重超载所致。如图是桥梁垮塌现场，以及垮塌的原因分析。请根据图回答：（1）如图分析，大桥侧翻垮塌原因是：当车辆行驶在道路一侧时，把桥面和车当作一个整体分析，相当于使得整座桥面的重心向______（填“左”或者“右”）偏移，就如同我们坐跷跷板一样，使桥面产生一种沿独柱墩扭转的趋势。由于小车重量小，对桥梁的扭转作用微乎其微，因此也十分安全。但当车辆严重超载时，无疑给桥梁带来无法承受的扭转作用，倾覆的灾难便不可避免的发生了。（2）运用所学的物理知识说明超载的危害。（写出一点）_________________________________试卷第9页，共10页 16．如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动，B在A的正前方，B的质量小于A的质量，假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体______（填“会”或“不会”）相撞，原因是__________________。17．如图，老师给同学们表演“魔术”，当把黑色的桌布迅速抽去后，桌上的碟子和苹果仍留在原位。桌布被抽出是由于___________而碟子和苹果因具有_________仍留在原来位置。18．近年来，“共享单车（一种公共自行车）”因环保、使用方便等优势在我国飞速发展。（1）在水平路面骑车时用力刹车，自行车不能立即停下来是由于自行车具有___________（2）一个骑自行车的人与一个跑步者在平直路面上运动，他们通过的路程随时间变化情况如图所示。其中运动速度更快的是___________（填“骑车者”或“跑步者”）。19．在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时，汽车在做______（填“加速”、“匀速”、“减速’）运动。此时小球共受到______个力的作用（忽略空气阻力不计）。试卷第9页，共10页 20．被细绳栓着的小球在足够大的水平冰面上绕O点做匀速圆周运动，速度为v，运动轨迹如图所示。某时刻细绳断了，一段时间后小球出现在P点，速度为v′。（不计任何阻力）（1）v′________v（选填>、=或<）（2）当小球匀速转动时，受到________（选填平衡力或非平衡力）。三、探究题21．现代社会汽车已大量进入寻常百姓家，汽车追尾常发生重大交通事故，其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。司机从看到情况到他肌肉动作操作制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间，汽车需保持原速前进一段距离，这段距离叫制动距离。下表是一位司机驾驶一辆保养得很好的汽车分别在干燥和潮湿的相同水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离、制动距离和停车距离。速度/km·h－1反应距离/m制动距离/m停车距离/m干燥潮湿干燥潮湿干燥潮湿试卷第9页，共10页 407781015175099131522246011111923303480151533434858100191952657184(1)研究上表中的数据可知汽车速度越大，________、_________和________就越大；(2)影响汽车制动距离的两个主要因素是：________和________；(3)请你根据以上研究结果，对司机提出两条有利于安全行驶的建议：①________；②________。22．为了研究牛顿第一定律，小明用如图所示的装置进行实验。（1）三次实验中，都要让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止滑下目的是为了______。（2）“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略，笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程，批判了“力是维持物体运动状态的原因”的观点，从而帮助人们建立起“力是改变物体运动状态的原因”的正确认知，根据牛顿第一定律的研究方法并结合分析上述信息，下列说法正确的有______（可多选）。A．人们对事物本质的认识常常需要经历一个过程B．牛顿第一定律完全揭示了物体运动的本质，是一个事实试卷第9页，共10页 C．在实验的基础上进行科学推理也是人们认识事物本质的一种方法D．科学的发展会让人们不断接近事物的本质23．某兴趣小组的同学在老师的指导下，对驾乘人员使用安全带的必要性展开了探究。实验如下：I. 如图甲，让载有正方体橡皮泥的实验小车，分别从斜面的A、B处自由下滑，观察小车与障碍物碰撞后橡皮泥抛落、受损情况，记录数据如下表。Ⅱ．如图乙，用胶带纸将相同橡皮泥绑在小车上，重复上述实验。根据实验和所得数据，回答下列问题：（1）实验中，观察橡皮泥第一次落地点到碰撞处距离和________，可判断碰撞产生后果的严重程度。（2）每一处都进行三次实验的目的是________（3）比较实验________表明，在同样碰撞速度的条件下，胶带纸可以有效减轻碰撞造成的后果。（4）比较实验③、④表明，在________过大时，胶带纸也不能阻止橡皮泥被抛出。四、简答题24．人跑步时，当脚下碰到障碍物时会摔倒，这是为什么？试卷第9页，共10页 参考答案1．B【详解】如果运动到右边最高处的那一刻绳子断了，假设摆球所受的力同时都消失，根据牛顿第一定律可以知道，小球将保持绳子断时状态处于静止。故ACD不符合题意；B符合题意。故选B。2．B【详解】A．在实验中，通过让同一小车从相同斜面的同一高度由静止开始滑下的方法来用到了控制变量法，故A正确，不符合题意；B．力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的作用的同时，受到另一个物体的反作用力。实验过程中研究对象是小车，研究的是阻力对小车运动的影响，没有涉及到力的作用相互性。故B错误，符合题意；C．力可以改变物体的运动状态，小车在重力的作用下沿斜面向下运动，在阻力的作用下停下来，都说明力是改变物体运动状态的原因。故C正确，不符合题意；D．实验过程中向后使小车在粗糙程度不同的水平表面滑动，目的是比较接触面粗糙程度对小车运动快慢的影响，涉及到了摩擦力与接触面的粗糙程度有关的知识。故D正确，不符合题意。故选B。3．C【详解】A．由图知道，接触面越光滑，摩擦力越小，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：假如小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动。牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的，而不是通过三次实验直接得出的，故A错误；B答案第9页，共9页 ．实验中，我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑，目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，便于比较，因此，不应该让小车从斜面上的任何位置滑下，故B错误；C．实验表明：小车受到摩擦力越小，小车运动的距离越远，小车受到的摩擦力越大，运动的距离越小，故C正确；D．惯性是物体的属性，仅与质量有关，与运动状态等无关，故D错误。故选C。4．D【详解】根据表中数据可知，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，如果运动的物体不受力，物体的运动状态将保持不变，实验结果表明力可以改变物体的运动状态。故选D。5．C【详解】亚里士多德最早提出力是维持物体运动状态的原因的错误观点，后来伽利略提出如果物体在运动中不受力的作用，他的速度将保持不变即力是改变物体的运动状态的原因，再后来牛顿在伽利略等人的基础上又总结出静止的物体不受力的情况从而总结出牛顿第一定律即一切物体在没有受力时，总保持静止或匀速直线运动状态，故这四种观点形成的先后顺序②③①。故选C。6．D【详解】ABC．由于橡皮随车一起向右做匀速运动，当从静止开始释放，橡皮由于惯性，将仍然保持水平原来的速度向右运动，所以，在重力的作用下小球将落在B点；惯性是物体本身的一种属性，不能说受到惯性，故ABC错误；D．像皮离开手后，高铁加速，橡皮可能落在A处，因为橡皮的速度小于高铁的速度，故D答案第9页，共9页 正确。故选D。7．C【详解】A.甲在竖直方向上运动，到达最高点时速度为零；乙为斜向上运动，到达最高点时，它在竖直方向上速度为零，而水平方向上速度不变，故A错误。B.甲和乙在空中运动时，都只受竖直向下的重力作用，故B错误。C.甲原来为静止状态，最高点时突然一切外力消失，甲由于惯性会保持原来的静止状态，故C正确。D.乙在水平方向上速度不为零，最高点时突然一切外力消失，乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动，故D错误。故选C。8．C【详解】AB．由于物体间力的作用是相互的，所以使龙舟前进的力是水对船桨的力，故AB正确，不符合题意；C．运动员用桨向后划水，对水施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，水就会对船桨产生向前的反作用力使龙舟前进。因此使龙舟前进的力的施力物体是水，而不是船桨，故C错误；符合题意；D．龙舟到达终点后不能立即停下来，是因为具有惯性的原因，要保持原来的运动状态，故D正确，不符合题意。故选C。9．C【详解】答案第9页，共9页 司机突然加速时，车的速度加快，而杯中水由于惯性要保持原来的运动状态，故水向后溢出，故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。10．D【详解】A．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；B．踢出后，足球在空中飞行是因为具有惯性，没有受到踢力的作用，故B错误；C．力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关。只有脚对球施加的力大小相同，方向和作用点未知，则其作用效果不一定相同，故C错误；D．力可以改变物体的运动状态，所以足球能在球员力的作用下由静止变为运动，故D正确。故选D。11．C【详解】物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，惯性的大小与物体的质量有关；若某人乘坐列车时发现车厢的双层玻璃窗内积水了，则在列车进站过程中，车窗的速度会变小，而双层玻璃窗内积水由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以水向前运动。故选C。12．A【详解】A．改变铁架台的倾角，可观察到悬线的方向竖直向下不变，说明重力的方向总是竖直向下的，故A正确；B．黄豆与芝麻混合实际上是物质的形态、体积的表现，不能说明分子间有间隙，不像水与酒精混合后体积减小就能说明分子间有间隙，故B错误；C．牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步的推理而概括出来的，故C错误；答案第9页，共9页 D．物体全部浸入液体中，受到的浮力不变，该实验不能说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大，故D错误。故选A。13．C【详解】A．上升过程中，篮球与手已经分离，它肯定不会受到推力作用，故A错误。B．落向地面，是由于篮球受到重力的作用，故B错误。C．篮球作曲线运动，即运动状态不断改变，是由于受到重力的作用，故C正确。D．运动到最高点时，篮球在竖直方向上的速度为零，但是水平方向上速度不为零，因此若外力消失，篮球会沿水平方向做匀速直线运动，故D错误。故选C。14．B【详解】车停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，由于两球的速度相同，相等时间内通过的路程相等，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。故选B。15．右详见解析【详解】(1)[1]由图可知，当车辆行驶在道路一侧时，把桥面和车当作一个整体分析，相当于使得整座桥面的重心向右偏移；(2)[2]过大的压强损坏路面；质量过大，车的惯性大，不好操纵，易出交通事故。16．不会见解析答案第9页，共9页 【分析】根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析AB物块的运动状态。【详解】[1][2]小车停止前，A、B物块和小车一起作匀速直线运动，并且两物块和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于物块在光滑接触面上，因此两物块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，因此两个物体间的距离不变，一定不会相碰。【点睛】一切物体都有惯性；此题主要考查学生对惯性的理解和应用，难点是会用惯性知识分析物体的运动状态。17．力能改变物体的运动状态惯性【详解】[1][2]如图，老师给同学们表演“魔术”，当把黑色的桌布迅速抽去后，桌上的碟子和苹果仍留在原位。桌布被抽出是由于力能改变物体的运动状态，而碟子和苹果因具有惯性仍留在原来位置。18．惯性骑车者【详解】（1）[1]在水平路面骑车时用力刹车，由于自行车具有惯性，保持原来的运动状态不变，自行车不能立即停下来。（2）[2]从图象中可以看出，当骑车者骑完200m时，所用的时间是30s，而跑步者跑完200m所用的时间是50s，由于骑车者骑完相同的路程所用时间少，所以骑车者的速度比跑步者的速度大。19．加速两【详解】[1][2]答案第9页，共9页 汽车平稳行驶时，小球和车厢保持相对静止状态；当汽车加速时，绳子的上端随车厢向前运动，而小球由于惯性要保持较慢的速度向前运动，所以小球就向后偏；通过对小球进行受力分析可知，若忽略空气阻力，此时小球共受到绳子对它的拉力和重力两个力的作用。20．=非平衡力【详解】(1)[1]根据牛顿第一定律可知，当细绳断裂后，小球在水平面上不再受任何力的作用，此时它会保持原来的运动状态，即保持细绳断裂时它所在位置的速度和方向，做匀速直线运动，因此v′=v(2)[2]当小球匀速转动时，它的运动轨迹是曲线，因此做的不是匀速直线运动，即没有处于平衡状态，受到的是非平衡力。21．反应距离制动距离停车距离速度路面的粗糙程度不超速保持车距【分析】分析表中的数据和实验的过程可知，该实验主要探究了汽车行驶速度、路面的状况对反应距离、制动距离、停车距离的影响，明确了这一点，便可有针对性地分析各数据的关系，并得出相应的结论，以及提出可操作性的安全行驶建议了。【详解】(1)[1][2][3]读表格可知，随着车速的增大，其反应距离、制动距离、停车距离都发生了相应的增加。(2)[4]分析表中数据可知，纵向比较可得出制动距离受速度的影响。[5]横向比较第4、5列可得出制动距离还受路面的粗糙程度的影响。(3)[6][7]依据探究结果，安全行驶应从控制车速和车距的角度来采取相应的措施。22．使小车到达水平面时的速度相等ACD【详解】答案第9页，共9页 （1）[1]探究阻力对物体运动的影响，需要控制小车在水平面上运动的初始速度相同，所以要让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止滑下。（2）[2]A．牛顿第一定律的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程，说明人们对事物本质的认识常常需要经历一个过程，故A正确；B．牛顿第一定律是在实验基础上，通过科学的推理概括得出的，不是事实，故B错误；C．在伽利略等人的基础上，牛顿通过科学的推理概括而得出牛顿第一定律，说明在实验的基础上进行科学推理也是人们认识事物本质的一种方法，故C正确；D．科学的发展能让人们不断认识物质、不断接近事物的本质，故D正确。故选ACD。23．受损程度（避免结论的偶然性）减小实验误差①、③或②、④碰撞速度【解析】【详解】（1）碰撞产生的撞击力作用在橡皮泥上，橡皮泥在力的作用下形状发生改变，并且力越大，形状改变的越大，所以可以通过物体形状的改变程度判定碰撞产生的后果．（2）为了探究普遍规律，避免偶然性，在每种情况下，都进行了多次实验．（3）由实验可知，影响碰撞效果的因素有两个：车的速度和有无胶带纸．利用控制变量法的思路可以确定，要比较有无胶带纸对碰撞情况的影响，应该控制速度相同，一次实验有胶带纸，一次实验没有胶带纸观察两次实验效果，得出结论．故可选①③或②④比较．（4）实验③④的相同点是都绑着胶带纸，但实验的碰撞速度不同，并且④的速度大于③的速度，在速度较小的实验中，胶带纸能阻止橡皮泥被抛出，而在速度较大的实验④中，胶带纸不能阻止橡皮泥被抛出．24．见解析【解析】答案第9页，共9页 【详解】因为人原来是运动的，脚下碰到障碍物时，脚受到了力被迫停止运动，由于惯性，身体的上部仍然保持原来的运动状态，所以会摔倒。答案第9页，共9页 答案第9页，共9页