高中物理沪科版 (2019)必修 第一册第4章 牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律练习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册第4章 牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律练习题，共9页。试卷主要包含了如图实验等内容，欢迎下载使用。
【优选】4.1牛顿第一定律-1课时练习一．单项选择1．如图所示，小明用水平方向力推一木箱。小明发现：用力推时，木箱才能运动；撤去推力，木箱便停下来。以下说法正确的是（   ）A. 木箱的运动需要力来维持B. 木箱由静止到运动时，人推木箱的力大于木箱对人的力C. 撤去推力，木箱停下来是木箱具有惯性的表现D. 撤去推力，木箱停下来是由于受到摩擦力的作用2．关于物体的运动状态和所受合力的关系，以下说法正确的是（　　）A．所受合力为零的物体一定处于静止状态B．速度是物体运动状态的标志性物理量C．物体所受合力不为零时，物体的速度一定不为零D．只有合力发生变化时，物体的运动状态才会发生变化 3．某同学根据如图所示的情况作出如下的判断，正确的是（    ）A．汽车处于减速运动状态或紧急刹车状态B．汽车处于加速运动状态或紧急启动状态C．乘客以自己为参考系可见其他乘客如此倾斜D．利用惯性分析如此倾斜时可把乘客视为质点4．发现“力不是维持物体运动原因”的科学家是（  ）A．伽利略 B．笛卡尔 C．亚里士多德 D．牛顿5．物体的惯性大小取决于下列哪个物理量（　 　）A．合外力 B．质量 C．速度 D．加速度6．如图实验：如果没有摩擦，一个钢珠从斜面的某一高度静止滚下，那么它必定到达另一斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。如果斜面变成水平面，则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去。伽利略设计这个实验的直接目的是为了说明：（　　）
 A．物体运动需要力来维持 B．如果没有摩擦，小球的机械能守恒C．没有力的作用，物体就不能运动 D．如果没有摩擦，小球可以运动到同一高度7．伽利略通过理想斜面实验发现，在忽略摩擦力的影响时，小球从左侧斜面某高度处由静止滚下后，小球一定会在右侧斜面上上升到与左侧释放位置一样的高度，若右侧斜面放置水平，则小球因无法上升到同样的高度而将持续的运动下去，伽利略据此建立了惯性的概念。但伽利略进一步推理认为，如果右侧平面一直延伸到足够远——远到足以和地球半径相比拟，小球并不能沿该平面持续运动下去，而是最多也只能上升到与左侧斜面上释放位置相同的海拔高度，伽利略据此得出：惯性运动就是在等高的水平面上的匀速圆周运动，月球也就是因为惯性而绕地球做匀速圆周运动，下列对伽利略工作的评价中，你认为正确的是（　　）A．伽利略是根据能量守恒定律得出小球在右侧斜面上会上升到与左侧释放位置一样高的结论的B．小球在右侧延伸到足够远的平面上并不会做减速运动，而是会一直匀速运动直到离开地球C．小球之所以不能在右侧延伸到足够远的平面上持续运动，是因为摩擦阻力的影响不能忽略不计D．伽利略在对月球绕地球的运动的分析中，因没有考虑到地球引力的作用而导致得出错误的结论8．意大利的物理学家伽利略提出“著名的斜面实验”，逐渐增大斜面倾角并由此推理得出的结论是（    ）A. 自由落体运动是一种匀变速直线运动B. 无论物体是否运动，都具有惯性C. 力不是维持物体运动的原因D. 力是使物体产生加速度的原因9．下列过程中的物体，惯性发生变化的是（　 　）A．移动的杯子 B．燃烧的蜡烛C．旋转的电风扇 D．下落的橡皮擦10．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子．草屑等杂物很容易和谷物混在一起。另外，谷有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是（　 　）
 A．小石子质量小，飞得最远B．草屑和瘪粒质量小，飞得最远C．草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同11．将实验和逻辑推理包括数学演算和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是　　A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 笛卡尔 D. 爱因斯坦12．伽利略被誉为“近代物理第一人”，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法，一直影响着现代科学研究。伽利略对“落体运动”和“运动和力的关系”做过深入研究，图 （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，下列说法正确的是（　　）
 A．伽利略通过图（a）中的甲图直接测量速度，得到“速度与时间成正比”的结论，然后合理外推得出小球的竖直下落也是匀变速运动B．伽利略通过图（a）中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，目的是使该小球的重力变小C．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出：“力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因”，伽利略并由此提出了牛顿第一定律D．图（b）的实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据13．物理学的发展有力的推动人类文明进程，在物理学发展漫长历程中，不少前辈作出了卓越的贡献，对以下科学规律的发现作出了重要贡献的科学家对应错误的是（　　）A. 惯性定律——牛顿 B. 液体压强原理——帕斯卡C. 大气压的存在——伽利略 D. 杠杆原理——阿基米德14．通过理想斜面实验，用科学的推理方法得出“物体的运动不需要力来维持”这一结论的科学家是（　　）A．哥白尼 B．伽利略 C．牛顿 D．卡文迪许 15．伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：在阻力很小（可忽略不计）的斜面上任取三个位置A．B．C。让一个铜球从由静止开始分别由A．B．C滚下，如图所示，A．B．C与斜面底端的距离分别为x1．x2．x3，小球由A．B．C运动到斜面底端的时间分别为t1．t2．t3，小球由A．B．C运动到斜面底端时的速度分别为v1，v2．v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿斜面向下运动是匀变速直线运动的是（　　）A．v1∶ v2∶ v3 =1 ∶ 1 ∶1B．v1∶ v2∶ v3 = t1∶t2∶t3C．x1-x2 = x2-x3D．x1∶ x2 ∶ x3 = t12∶t22∶t3216．亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推．拉．提．举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”．伽利略．笛卡尔．牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”．下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是（   ）A. 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B. 作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C. 竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性D. 可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的17．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，其中有一个是经验事实，其余是推论。如图所示，小球运动至斜面最低点时，没有速度损失。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。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，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列对理想实验各步骤顺序的排列以及关于事实和推论的分类正确的是（　　）A. 顺序②①③④，①是事实，②③④是推论 B. 顺序②③①④，②是事实，①③④是推论C. 顺序③②①④，③是事实，①②④是推论 D. 顺序③①②④，④是事实，①②③是推论18．“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯。若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是（　　）
 A. 高铁匀速向左运动B. 高铁可能突然向左加速运动C. 高铁可能突然向左减速运动D. 高铁可能突然向右加速运动
参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】详解】A．木箱由于惯性运动，其运动不需要力来维持，A错误；B．人推木箱的力与木箱对人的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等．方向相反，B错误；CD．撤去推力时，木箱停下来是由于木箱受到了摩擦力的作用，不是因为惯性，C错误．D正确。故选D。2．【答案】B【解析】A．物体所受合力为零，一定处于平衡状态，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故A错误；B．速度是物体运动状态的标志性物理量，故B正确；CD．力是改变物体运动状态的原因，只要合力不为零，物体的运动状态就会产生改变，但某时刻的速度可能为零，故CD错误；故选B。3．【答案】A【解析】AB．由题图可知，乘客和司机由于惯性身体向汽车运动方向倾倒，说明汽车处于减速运动状态或紧急刹车状态，故A正确，B错误；C．乘客以自己为参考系时，则他观察到其他乘客的倾斜程度不如题图中的倾斜程度，故C错误；D．利用惯性分析如此倾斜时，乘客身体各部分的运动差异不可忽略，所以不能把乘客视为质点，故D错误。故选A。4．【答案】A【解析】发现“力不是维持物体运动原因”的科学家是伽利略。故选A。5．【答案】B【解析】惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故B正确，ACD错误。故选B。6．【答案】D【解析】A．该实验中将斜面变成水平面，则钢珠找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去，说明物体运动不需要力来维持，选项A错误；B．伽利略在该实验中的目的并不是为了说明当没有摩擦力时小球的机械能守恒，选项B错误；C．该实验说明没有力的作用，物体同样可以保持匀速直线运动，选项C错误；D．该实验中如果没有摩擦，小球可以运动到同一高度，选项D正确。故选D。7．【答案】D【解析】A．小球能在右侧斜面达到与左侧的同一高度，是伽利略做理想斜面发现的，A错误；B．由物体的惯性，一切物体在没有受外力作用的情况下总保持静止或匀速直线运功状态，同时由于地球有引力，故小球不会离开地球，并且在右侧斜面上做的是减速运动，B错误；C．由于是理想斜面实验，故不存在摩擦力，并且小球不能在足够远的平面上持续运动，是因为系统只受重力情况下，机械能守恒，C错误；D．月球绕地球做匀速圆周运动是由于受地球的引力作用，D正确。故选D。8．【答案】A【解析】【详解】试题分析：在伽利略的“理想斜面实验”中，若逐渐增大斜面倾角并将结论放大得出的最后结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动，若将角度减小，最后变为水平，忽略摩擦得出的结论是物体的运动不需要力来维持，A正确考点：考查了理想斜面实验【名师点睛】伽利略理想实验在物理学上占有重要地位，要了解实验内容以及结论，关键是学习其科学方法．9．【答案】B【解析】决定惯性大小的因素只有质量，移动的杯子．旋转的电风扇．下落的橡皮擦质量都没有发生改变，故惯性不变，燃烧的蜡烛质量减小，故惯性减小。故选B。10．【答案】D【解析】石子．谷粒．草屑和瘪粒飞出时初速度基本相同，在飞行中受到空气阻力的作用，由于小石子相对谷粒．草屑和瘪粒的质量较大，速度变化慢，运动时间长，故其飞行最远，而草屑和瘪粒质量小，速度变化快，时间短，故落点近。故ABC错误；D正确。故选D。11．【答案】B【解析】【详解】物理学家伽利略将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法；故选B.12．【答案】D【解析】AB．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为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；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，所以容易测量。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，故AB错误。CD．伽利略用抽象思维．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，推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，但没有得出力是改变物体运动状态的原因，也没有得到牛顿第一定律，只是为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据。故C错误，D正确。故选D。13．【答案】C【解析】【详解】A．惯性定律由牛顿提出，故A正确，不符合题意；B．帕斯卡为发现液体压强原理作出了重要贡献，故B正确，不符合题意；C．伽利略并没有为发现大气压的存在而作出重要贡献，故C错误，符合题意；D．阿基米德为发现杠杆原理作出了重要贡献，故D正确，不符合题意；故选C。14．【答案】B【解析】伽利略通过理想斜面实验，用科学的推理方法得出“物体的运动不需要力来维持”这一结论，故选B。15．【答案】D【解析】A．小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故A错误；B．由v=at可得若v1∶ v2∶ v3 = t1∶t2∶t3则三次下滑的加速度相同，可以证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动，但由于时代技术的限制，伽利略并不能直接测出速度，故这并不是伽利略用来证明小球沿斜面向下运动是匀变速直线运动的方法，故B错误；C．A．B．C是在一个斜面上任取的三个位置，即使x1-x2等于x2-x3，由他们的大小关系无法证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动，故C错误；D．由运动学公式可知若x1∶ x2 ∶ x3 = t12∶t22∶t32三次下落中位移与时间平方的比值为定值，可证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故D正确。故选D。16．【答案】D【解析】【详解】一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动指的是静止或者匀速直线运动，故A正确，不符合题意；作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因，故B正确，不符合题意；竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性，故C正确，不符合题意；可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘去，这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的，故D错误，符合题意．17．【答案】B【解析】【详解】伽利略的理想实验是以经验事实为基础，通过一定的实际实验，再运用分析推理得出结论的。之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的。但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实际过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映。本题实验的四个步骤中，只有②是经验事实，①③④都是推理，实验步骤的正确顺序为②③①④，B选项符合题意。故选B。18．【答案】B【解析】【详解】A．若高铁匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，水不会从纸杯中洒出，故A错误；B．高铁突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，故B正确；C．高铁突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向左的速度小于水向左的速度，水向左洒出，故C错误；D．高铁突然向右加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向右的速度大于水向右的速度，水向左洒出，故D错误。故选B。