物理鲁科版第1节 牛顿第一定律练习题

2020-2021学年新人教版必修第一册

4.1牛顿第一定律 课时作业2（含解析）

1．如图甲、乙分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是（    ）

A．图甲中通过对小球在斜面运动的研究，合理外推得出小球的自由落体运动是匀变速直线运动

B．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易

C．图乙中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

D．图乙中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置

2．关于牛顿运动定律下列说法中正确的是（　　）

A．由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处

B．石头击鸡蛋，石存蛋破，证明石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的反作用力

C．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因而它们合力为零

D．牛顿第一定律表明了力不是维持物体运动状态的原因

3．如图所示，为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图．实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等．对于这个实验，以下叙述正确的是

A．小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的

B．小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的

C．因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的

D．上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的

4．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法．理想实验有时更能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．

①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；

②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；

③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动．

通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是(　　  )

A．自然界的一切物体都具有惯性

B．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力

C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

5．爱因斯坦在评价伽利略所取得的成就时认为“……是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”这主要是基于伽利略（　　）

A．定义了“惯性”和“力”的概念

B．通过实验推翻了“重物比轻物下落得快”的错误观点

C．通过理想斜面实验推翻了以亚里斯多德为代表的关于“力是维持物体运动的原因”的观点

D．把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研究方法

6．在物理学发展史上，有一位科学家设计了“冲淡重力”的斜面实验，开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，这位科学家是（   ）

A．牛顿 B．胡克 C．伽利略 D．亚里士多德

7．图示情景中，小球相对于水平桌面向后运动的原因是 

A．小球突然失去惯性 B．动车突然向前加速

C．动车突然向前减速 D．动车做匀速直线运动的速度很大

8．一辆公共汽车在笔直的水平公路上向前匀速行驶，当司机突然紧急制动使汽车减速时，座椅上的乘客身体将

A．向前倾 B．向后倾 C．向右倾 D．向左倾

9．在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球（　　）

A．可能落在A处 B．一定落在B处

C．可能落在C处 D．以上都有可能

10．下列对运动的认识不正确的是（　　）

A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动

B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的运动状态

D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去

11．惯性越大的物体（　　）

A．质量一定越大 B．速度一定越大

C．加速度一定越小 D．动能一定越大

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重要科学研究方法。图中（a）、（b）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，下列说法不正确的是（　　）

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

B．图（a）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

C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的，实验不能直接观察到小球达到等高

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

13．如图所示，一木块立在光滑的水平平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动，当小车突然加速，车上的木块将（　　）

A．也跟着小车加速运动

B．向左平滑出小车，落地后向左倾倒

C．木块未落地时，在小车上做匀速直线运动

D．向左平滑出小车，落地后向右倾倒

14．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是

A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B．没有力作用，物体只能处于静止状态

C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

参考答案

1．A

【解析】

【分析】

【详解】

AB．伽利略设想物体自由下落的速度与时间成正比，而当时无法测量物体的瞬时速度，伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移就与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，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做了合理外推，得出小球的自由落体运动是匀变速直线运动的结论，故A正确，B错误。

C．伽利略利用理想斜面实验，用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，得到物体的运动不需要力来维持，故C错误。

D．图乙中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到与释放点等高的位置，选项D错误。

故选A。

2．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．牛顿第一定律是通过科学推理得出的，但其推论却得到了实践的验证，虽然现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，但是仍有着非常重大的现实意义，故A错误；

B．石头击鸡蛋，石存蛋破，石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对作用与反作用力，则石头对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对石头的反作用力，选项B错误；

C．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因作用在两个物体上，则不能合成，选项C错误；

D．牛顿第一定律表明了力不是维持物体运动状态的原因，选项D正确。

故选D。

3．D

【解析】

解：A、小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的．故A错误；

B、小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用的原因．故B错误；

C、因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论，但是却有着非常重要的现实意义，它开创了物理量研究的新的方法．故C错误；

D、上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的．故D正确．

故选D．

【点评】此题是为了推翻“力是维持物体运动的原因”这一错误观点进行的一次实验，通过事实去理论推导，这是跨出条件束缚的一种途径．

4．B

【解析】

理想斜面实验只能说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，A错误；伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，B正确；如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变，这是牛顿得出的，C错误；小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小，这是牛顿第二定律内容，D错误．

5．D

【解析】

【分析】

【详解】

爱因斯坦认为，“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”

A．“惯性”和“力”的概念不是伽利略定义的，选项A错误；

B．通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾，与结论不相符，选项B错误；

C．通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点，与结论不相符，选项C错误；

D．把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研宄方法，与结论相符，选项D正确；

故选D。

6．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．牛顿发现了牛顿第一定律，A错误；

B．胡克发现了胡可定律，B错误；

C．伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，C正确；

D．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，D错误；

故选C。

7．B

【解析】

【分析】

【详解】

小球突然向后去，是因为火车突然启动，因为惯性，小球会保持原来的运动状态，所以会相对桌面向后运动，故B正确。

8．A

【解析】

汽车原来以较大的速度向前运动，突然紧急刹车减速时，因为乘客原来和汽车一起运动，乘客由于惯性还要保持原来的运动状态，所以向前方倾倒，故选A.

9．B

【解析】

【分析】

【详解】

火车匀速行驶，在小球未释放前小球随车一起运动，小球的速度等于车的速度v0；在小球由静止释放后，由于惯性小球在水平方向的速度保持不变，即vx=v0，即小球下落的过程中小球在水平方向的速度始终等于车速度，小球一定落到B处。故B项正确，ACD三项错误。

故选B。

10．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．亚里士多德认为力是维持物体速度的原因，故A错误，符合题意；

B．伽利略认为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，故B正确，不符合题意；

C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，即产生加速度，故C正确，不符合题意；

D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，故D正确，不符合题意。

故选A。

11．A

【解析】

【分析】

【详解】

衡量惯性大小的唯一因素是物体的质量，质量越大，惯性越大。

故选A。

【点睛】

惯性与物体的运动状态，所处空间位置无关，只和质量有关，这一点学生容易错。

12．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．图（a）通过对小球在斜面上做匀变速运动的研究，合理外推得出自由落体运动的规律，选项A错误，符合题意；

B．图（a）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，选项B正确，不符合题意；

C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的，实验不能直接观察到小球达到等高，选项C正确，不符合题意；

D．图（b）的实验为“理想实验”，因为不存在摩擦阻力的情况是不存在的，最后通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，选项D正确，不符合题意。

故选A。

13．CD

【解析】

【分析】

【详解】

小车加速前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，即木块和小车具有共同的速度，当小车突然加速时，由于木块在光滑的接触面上，不受摩擦力的作用，木块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动，而小车的速度逐渐变快，所以木块会相对于小车向左水平滑出小车，落地后，由于惯性，木块相对地面运动速度继续向右，下部受到地面摩擦力向左，上部由于惯性继续向右运动，所以木块落地后向右倾倒

故选CD。

14．AD

【解析】

【分析】

根据惯性定律解释即可：任何物体都有保持原来运动状态的性质，惯性的大小只跟质量有关，与其它任何因素无关．

【详解】

A．任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫着惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故A正确；

B．没有力作用，物体可以做匀速直线运动，故B错误；

C．惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动速度是改变的，故C错误；

D．运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，故D正确．

【点睛】

牢记惯性概念，知道一切物体在任何时候都有惯性，质量是惯性的唯一量度．