高中物理1 牛顿第一定律习题

2021-2022学年度高一物理第四章运动和力的关系第一节牛顿第一定律（暑期衔接练习二）（人教版2019）

一、单选题

1．根据牛顿第一定律，以下说法不正确的是（ ）

A．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

B．在宇宙飞船内物体不存在惯性

C．物体运动状态发生了改变，必定受到外力的作用

D．歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小惯性

2．以下说法不符合物理学史实的是：(       )

A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一个地方

B．伽利略通过理想实验得出结论：力是维持物体运动的原因

C．笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向

D．牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证

3．下列说法正确的是（   ）

A．需要对汽车提供足够的动力才能在公路上持续行驶，说明力是维持物体运动的原因

B．物体在粗糙的平面上减速滑行，初速度越大，滑行的时间越长，说明惯性的大小与速度有关

C．作用力和反作用力，都是同种性质的力，且同时产生，同时消失

D．作用力和反作用力等大反向合力为零

4．首先指出亚里士多德的观点是错误的，而提出力不是维持物体运动的科学家是 （   ）

A．笛卡儿 B．伽利略 C．牛顿 D．惠更斯

5．春秋时期齐国人的著作《考工记辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是　　

A．马对车的力越大，车的惯性越大

B．车的速度越大，惯性越大

C．车的质量越大，惯性越大

D．车的惯性与质量无关

6．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　）

A．牛顿第一定律是牛顿想象出来的，没有实验依据

B．牛顿第一定律只适用于不受外力或所受合外力为零的物体

C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法

D．由牛顿第一定律可知，只有不受外力的物体才具有保持原来运动状态的性质

7．下列关于力的叙述，正确的是（　　）

A．物体的重力就是物体对水平面的压力

B．物体所受的重力就是地球对物体的吸引力，方向垂直于地面向下

C．不直接接触的两个物体，无法产生力的作用

D．物体的运动状态发生变化，一定受到力的作用

8．如图是一种流行的指尖陀螺玩具，这种玩具中间为轴承，两侧各有一飞叶，拨动飞叶后可以在手指上转动，停止拨动陀螺后，陀螺依然能够长时间转动，时长可4~6分钟，这种陀螺的寿命是由轴承中滚珠决定，一般采用陶瓷滚珠，关于轴承和飞叶，下列说正确的有（　　）

A．采用陶瓷滚珠利用该材料的耐磨性弱

B．采用陶瓷滚珠利用该材料的密度大

C．飞叶要用较轻的塑料制作，目的是减小阻力

D．飞叶要用密度大的金属制作，目的是增大惯性

9．科学家对物理学的发展做出了重大贡献，下列描述中符合历史事实的是（　　）

A．伽利略通过理想斜面实验，否定了“力是维持物体运动的原因”，并得出了惯性定律

B．牛顿通过月一地检验证明了行星和太阳间作用力的规律与月球和地球间作用力的规律是相同的

C．安培在研究电磁现象的过程中提出了分子电流假说，发现了安培定则和右手定则，并发明了电流计

D．法拉第在研究电磁现象的过程中引入了电场线和磁感线，并得出了法拉第电磁感应定律

10．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是(  )

A．阿基米德 B．牛顿 C．伽利略 D．以上三个都不是

二、多选题

11．小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机，在旅途中用它拍下了火车内桌面上塑料杯不同瞬间的状态，如图中的甲、乙、丙所示，则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是（    ）

A．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速

B．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速

C．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右减速，丙图中火车突然向右加速

D．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速

12．下列关于生活常识的判断正确的有（　　）

A．在桌面上用手旋转鸡蛋，若观察到几乎不能旋转起来的是熟鸡蛋

B．在桌面上用手旋转鸡蛋，若观察到能旋转较长时间的是熟鸡蛋

C．就餐时，若把小沙粒嚼到了蛀牙较大的牙洞（可看成大角度V型槽）里容易使牙齿裂开

D．就餐时，若把小沙粒嚼到了蛀牙较小的牙洞（可看成小角度V型槽）里容易使牙齿裂开

13．下列几种情况下，物体的运动状态一定发生变化的是（　　 ）

A．汽车沿着有一定坡度的公路(直线)匀速前进时

B．运动员400m比赛中沿弯道跑时

C．气球被风刮着沿水平方向向正东匀速飘移时

D．箱子从斜面上匀加速滑下时

14．下列关于力的说法，正确的是（　　）

A．被踢出去的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用

B．重力的方向不一定指向地心

C．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体

D．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因

15．以下说法中正确的是

A．物体的运动需要力来维持 B．速度越大，物体的惯性越大

C．质量越大，物体的惯性越大 D．力是改变物体运动状态的原因

三、填空题

16．在伽利略的斜面实验中，伽利略认为那种守恒的东西叫___________．这实际上就是我们学习过的_______________能．

17．有一个简单的判断鸡蛋生熟的方法：把鸡蛋放在桌子上，转动鸡蛋，离手后观察它的转动情形：如果转动顺利，则为_________；如果转动不顺利，则为_________．转动一段时间后，突然按停它，并立即缩手．如果缩手后不再转动为_________；如果缩手后能自动再转起来，则为_________．

18．在地球附近，不受力的物体是________（选填“存在”或“不存在”）的．物体处于静止或匀速直线运动状态，都是受到________作用的结果．

19．如图所示，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球，若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动，由此可判断列车______（“减速”或“加速”）速行驶，向______（“南”或“北”）转弯。

20．理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设计了一个如图1所示的理想实验，他的设想步骤如下：

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个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。

请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______（只要填写序号即可）。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。下列有关事实和推论的分类正确的是（______）

A．①是事实，②③④是推论

B．②是事实，①③④是推论

C．③是事实，①②④是推论

D．④是事实，①②③是推论

四、解答题

21．重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为，一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小应是多少？

22．伽利略在理想斜面实验中提出了以下结论：如果另一个斜面的倾角减小至0°，小球为达到原来的高度，将永远运动下去。

请你说明他得到这个结论的理由。

23．为什么开车必须系安全带？请根据本章所学内容简要说明。

24．下列关于物体惯性的说法中，哪些是正确的？哪些是错误的？

(1)汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大；

(2)汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也随之改变；

(3)被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变；

(4)要使速度相同的沙袋在相同时间内停下来，对大沙袋用力比对小沙袋用力大，表明质量大的物体惯性大。

25．如图所示，一较高木块在小车上和小车一起做匀速直线运动，当小车碰到一障碍物的瞬间，（设小车碰后立即停下），则：

(1)若小车上表面粗糙，则木块将如何运动？

(2)若小车上表面光滑，则木块将如何运动？

参考答案

1．B

【详解】

A．由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受平衡力时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，因此力是改变物体运动状态的原因，故A正确，不符合题意；

B．惯性是物体的固有属性，物体在任何状态下均有惯性，则在宇宙飞船内物体有惯性，故B不正确，符合题意；

C．力是改变物体运动状态的原因，体运动状态发生了改变，必定受到外力的作用；故C正确，不符合题意；

D．惯性只与质量有关，质量越小，惯性越小，越容易改变运动状态，则歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小惯性，有利于运动状态的改变；故D正确，不符合题意。

故选B。

【点评】

牛顿第一定律是重要的力学定律，也叫惯性定律，揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。

2．B

【详解】

A．亚里士多德认为力的作用是使物体运动的原因，A的说法符合物理学史，故不选A；

B．伽利略通过理想实验得出结论小球沿一个斜面由静止滚下来，在滚上另一个斜面，如果没有摩擦，减小另一个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将在水平面上以恒定的速度维持运动下去，即运动不需要力来维持，故B项说法不符合物理学史，故应选B；

C．笛卡尔指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C的说法符合物理学史，故不选C；

D．牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证，符合物理学史，故不选D。

3．C

【解析】

【详解】

A．之所以对要对汽车提供足够的动力才能使汽车在公路上持续行驶是因为汽车受到阻力作用，不能说明力是维持物体运动的原因；故A错误；

B．惯性大小与速度无关，惯性大小只与质量有关；只所以初速度大而滑行的时间长，是因为速度减小到零需要的时间长，和惯性无关；故B错误；

C．作用力和反作用力，都是同种性质的力，且同时产生，同时消失；故C正确；

D．作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，故不能求它们的合力；故D错误。

故选：C。

4．B

【详解】

伽利略最早指出亚里士多德的观点是错误的，提出“力不是维持物体运动的原因”，并用斜面实验证明了：运动的物体在不受外力作用时，保持运动速度不变．ACD错误B正确．

5．C

【详解】

惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，无物体是否受力无关，质量越大惯性越大，故ABD错误，C正确。

故选C。

6．C

【详解】

A．牛顿第一定律在理想实验的基础上，结合科学的推理而得出来的，不能用是实验直接证明，但也不是凭空想象出来的，故A错误；

B．牛顿第一定律得出力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，适用于惯性系下的各种物体，故B错误；

C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法，故C正确；

D．由牛顿第一定律可知，只有不受外力或合力为零的的物体才具有保持原来运动状态的性质，故D错误。

故选C。

7．D

【详解】

A．物体的重力与物体对水平面的压力是两种不同性质的力，不能说物体的重力就是物体对水平面的压力，选项A错误；

B．物体所受的重力是由地球对物体的吸引而产生的力，方向竖直向下，选项B错误；

C．不直接接触的两个物体，也能产生力的作用，例如磁场力和电场力，选项C错误；

D．物体的运动状态发生变化，一定受到力的作用，选项D正确。

故选D。

8．D

【详解】

AB．由题知，陀螺的寿命是由轴承中滚珠决定，一般采用陶瓷滚珠，这是利用该材料的耐磨性强的特点，故AB错误；

CD．因为一切物体都有惯性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，质量越大，惯性越大。所以，为了使飞叶在工作时更稳定，可以通过增大质量从而增大惯性，故C错误，D正确。

故选D。

9．B

【详解】

A．伽利略通过理想斜面实验，说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，牛顿得出了惯性定律，A错误；

B．牛顿通过月一地检验证明了行星和太阳之间作用力的规律与月球和地球之间作用力的规律是相同的，B正确；

C．安培在研究电磁现象的过程中提出了分子电流假说，发现了安培定则，并发明了电流计，但右手定则不是安培发现的，C错误；

D．法拉第在研究电磁现象的过程中引入了电场线和磁感线，纽曼和韦伯总结出了法拉第电磁感应定律，D错误。

故选B。

10．C

【详解】

历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是伽利略，故选C.

11．AC

【详解】

题图甲中，塑料杯相对于桌面的位置没有发生改变，因此它们的运动状态是相同的，说明此时火车在匀速运动。题图乙中，塑料杯向右倾倒，说明火车突然向左加速（或向右减速），因为火车突然向左加速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着加速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以会向右倾倒；火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释。题图丙中，塑料杯向左倾倒，说明火车突然向左减速（或向右加速），因为火车突然向左减速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着减速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以会向左倾倒，火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释。综上可知，题图甲中火车在匀速运动，题图乙中火车突然向左加速（或向右减速），题图丙中火车突然向左减速（或向右加速）；

A．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速，与结论相符，选项A正确；

B．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速，与结论不相符，选项B错误；

C．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右减速，丙图中火车突然向右加速，与结论相符，选项C正确；

D．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速，与结论不相符，选项D错误；

故选AC。

12．BD

【详解】

AB．生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分，转动时，蛋壳受力开始转动，蛋液由于惯性要保持原来静止的状态，从而给蛋壳一个阻力，所以很快就停下来，即生鸡蛋几乎不能旋转起来；熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体，转动时，蛋壳和蛋液都受力开始转动，转动的时间较长，故A错误，B正确；

CD．对小沙粒受力分析如图所示

根据平行四边形定则可知，就餐时咀嚼的力F一样，小沙粒在较大的牙洞受到牙齿的力F1比在较小的牙洞受到牙齿的力F2要小，所以把小沙粒嚼到了蛀牙较小的牙洞（可看成小角度V型槽）里容易使牙齿裂开，故C错误，D正确。
故选BD。

13．BD

【解析】

【分析】

运动状态发生变化，即速度发生变化。物体做变速运动时，一定有加速度，速度一定变化，即运动状态一定改变。据此判断即可。注意速度是矢量，速度变化，速度变化包括大小和方向的变化。

【详解】

A.汽车匀速前进，速度不变，运动状态不变，故A错误；

B.运动员比赛中沿弯道跑时，做曲线运动，速度方向变化，运动状态一定改变，故B正确；

C. 气球做匀速飘移时，速度不变，运动状态不变，故C错误；

D. 箱子从斜面上匀加速滑下时，速度大小变化，运动状态一定变化，故D正确。

故选：BD。

14．BD

【详解】

A．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于惯性作用，A错误；

B．重力的方向竖直向下，不一定指向地心，B正确；

C．物体相互作用时，施力物体和受力物体同时出现，没有先后顺序，C错误；

D．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因，D正确。

故选BD。

15．CD

【解析】

【详解】

力是改变物体运动的原因，不是维持物体运动的原因，A错误，D正确，物体惯性的大小跟物体的质量有关系，质量越大，惯性就越大，B错误，C正确，

16．能量    机械   

【解析】

【详解】

[1][2]．在伽利略的斜面实验中，伽利略认为那种守恒的东西叫能量．这实际上就是我们学习过的机械能.

17．熟蛋    生蛋    熟蛋    生蛋   

【详解】

试题分析：把鸡蛋放在桌子上，转动鸡蛋，离手后观察它的转动情形：如果转动顺利，则为熟蛋；如果转动不顺利，则为生蛋．转动一段时间后，突然按停它，并立即缩手．如果缩手后不再转动为熟蛋；如果缩手后能自动再转起来，则为生蛋．

考点：惯性

18．不存在    平衡力   

【分析】

由题意可知考查力和运动的关系，根据牛顿第二定律分析可得。

【详解】

在地球附近，物体至少受重力作用，不受力的物体实际是不存在的．物体处于静止或匀速直线运动状态，根据牛顿第一定律可知物体合力为零，受到平衡力作用。

【点睛】

物体运动状态和受力是相互对应的，物体静止或匀速直线运动时，处于平衡状态，合力一定为零。

19．减速    南   

【解析】

试题分析：小球在水平面内不受力作用，原来与列车一起向前做匀速直线运动，发现小球沿如图中的虚线由A向B运动，小球相对列车有向前的位移，则知列车减速运动，小球要保持以前的速度继续运行，所以会向前运动．出现如图的曲线，是因为桌子跟着列车向南拐弯．

考点：惯性

20．②③①④    B   

【详解】

[1][2]本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论。而②是可靠事实，因此放在第一步，③、①是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验④。因此正确顺序是②③①④；有关事实和推论的分类正确的是B。

21．

【详解】

木块在运动中受摩擦力作用，要减小摩擦力，应使作用力F斜向上，设当F斜向上与水平方向的夹角为时，F的值最小.

木块受力分析如图所示

由平衡条件列方程：

解得

设

，①

则

所以

当时，F取最小值

而由①得

所以

22．见解析

【详解】

让小球从一个斜面滚下后，再滚上另一个斜面，若斜面没有摩擦，则小球会达到原来高度。然后改变另一个斜面的倾角，观察小球的运动，最后让斜面平放，则小球要达到原来高度，但又不可能达到，所以它将一直运动下去，这就是理想实验。实验表明在没有摩擦力的作用下，物体将以恒定的速度运动下去，说明力不是维持物体运动状态的原因。

23．根据牛顿第一定律可得，高速行驶的车在紧急刹车时，车内的人因为惯性会保持原来的运动状态，即会向前冲，若不系安全带容易受伤。

【详解】

根据牛顿第一定律可得，高速行驶的车在紧急刹车时，车内的人因为惯性会保持原来的运动状态，即会向前冲，若不系安全带容易受伤。

24．见解析

【详解】

惯性的唯一量度是质量，与速度大小、方向无关，故(1)(2)错误、(3)(4)正确。

25．(1)木块将向右倾倒；(2)整个木块向右做匀速直线运动状态。

【详解】

当小车遇到障碍物时，小车将停下，

(1)如果小车上表面粗糙，较高木块的下部受到一个向左的摩擦力，使得下部的运动状态发生改变，较高木块的上部由于惯性将继续向右运动，此时木块将向右倾倒；

(2)如果小车上表面光滑，木块不受摩擦力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态。