人教版 (2019)1 牛顿第一定律同步训练题

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（暑期衔接练习三）（人教版2019）

一、单选题

1．下列说法中正确的是（　　）

A．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

B．两个力的合力一定比每一个分力都大

C．只有运动的物体才有惯性，静止的物体没有惯性

D．甲乙两队拔河，甲胜乙，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力大

2．关于牛顿第一定律和惯性，下述说法中正确的是（   ）

A．竖直向上抛出去的物体还能够继续上升，是因为受到向上的力

B．合力为零的物体保持静止或匀速直线运动，说明牛顿第一定律是第二定律的特例

C．根据牛顿第一定律，物体受力的方向与运动的方向可以相同，也可以不相同

D．运动的汽车，速度越大，就越难停下来，说明汽车的速度越大，它的惯性也越大

3．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．速度越大的物体越难让它停止运动，故速度越大，惯性越大

B．没有力作用，物体只能处于静止状态

C．只有不受外力作用或者所受合外力为零时物体才有惯性

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

4．下列描述正确的是（　　）

A．伽利略提出力是维持物体运动状态的原因

B．牛顿第一定律是理想实验定律

C．笛卡尔认为，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向

D．亚里士多德认为重的物体与轻的物体下落得一样快

5．下列物理学史符合史实的是

A．亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因

B．麦克斯韦预言了电磁波的存在

C．汤姆孙发现了质子

D．普朗克提出来原子核式结构模型

6．关于力的说法正确的是（　　）

A．力是维持运动的原因

B．力有时只有受力物体

C．只有接触的两个物体间才有力

D．力是产生加速度的原因

7．一个质量不变的物体在做以下各种运动的过程中，运动状态保持不变的是（）

A．匀速直线运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．平抛运动

8．开创实验和科学推理之先河，通过巧妙设计斜面对接理想实验，成功揭示“力和运动关系”真谛的科学家是（　　）

A．亚里士多德 B．伽利略

C．笛卡尔 D．牛顿

9．下列有关物理学史的说法正确的是（　　）

A．牛顿在前人研究的基础上总结归纳提出了牛顿第一定律

B．牛顿首先运用理想斜面实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因”

C．亚里士多德通过“大、小石头捆在一起下落”的推理从逻辑上推翻了“重物比轻物下落快”的理论

D．伽利略认为落体运动是速度随位移均匀变化的运动

10．最早将实验和逻辑推理和谐地结合起来（理想实验），从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法并首次提出“物体的运动不需要力来维持”的科学家是(     )

A．笛卡尔    B．牛顿    C．伽利略    D．亚里士多德

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．如图所示，列车沿东西方向做直线运动，车里光滑桌面上有一小球，乘客看到小球突然沿桌面向东滚动，则列车可能是（　　）

A．以很大的速度向西做匀速运动

B．向西做减速运动

C．向西做加速运动

D．向东做减速运动

13．科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用．下列说法符合历史事实的是

A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变

B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去

C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续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．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

14．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）

A．力的合成与分解采用等效替代的思维方法

B．牛顿第一定律是牛顿在大量实验验证基础上提出的

C．伽利略把斜面实验的倾角外推到，得到自由落体运动的规律，采用的是极限思维法

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

15．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

三、填空题

16．在直线运动的列车中的水平桌面上，放着一个小球，当乘客看到小球突然向后运动，则列车此时在做_____运动。

17．物理学在长期的发展过程中，形成了一整套的思想方法．例如“等效替代”的思想方法，是指在效果等同的前提下，以一些简单的因素代替原来的复杂因素，从而揭示事物的本质和规律的一种思想方法，请再写出两种你所知道的物理思想方法：________和________．

18．伽利略通过斜面实验，得出物体的运动_______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。牛顿在此基础上提出，力的作用是改变物体的_______。

19．理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图所示的理想实验，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，步骤________属于可靠的事实，步骤______是理想化的推论．

20．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。

四、解答题

21．(1)如图所示，公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？

(2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大，所以物体在地球上的惯性比在月球上大”，这种说法对吗？为什么？

22．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？

23．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。

24．如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，玻璃杯上盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象。

25．为什么开车必须系安全带？请根据本章所学内容简要说明。

参考答案

1．A

【详解】

A．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，A正确；

B．两个力的合力可能比每一个分力都大，也可能相等或者都小，B错误；

C．物体的惯性只与质量有关，与物体是否运动无关，C错误；

D．甲乙两队拔河，甲胜乙，甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对相互作用力，即甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力，D错误。

故选A。

2．C

【详解】

A．物体有向上的初速度继续上升是因为具有惯性，但惯性不是力，A错误；

B．牛顿第一定律是在物体完全不受力的理想情况，虽然跟合力为零时物体的运动状态是一样的，但这是两码事，何况第一定律提出了力和惯性的概念，为第二定律的建立奠定了基础，两者是并列关系，而不是包含关系，B错误；

C．根据牛顿第一定律，力不是维持物体运动的原因，受力的方向与运动的方向没有任何关系，C正确；

D．汽车越难停下来，即减速的时间长或距离大，而不是运动状态越难改变，不能反映惯性的大小，惯性的大小是由物体的质量决定的，D错误。

故选C。

3．D

【详解】

AC．惯性是物体所具有的特性，和物体的运动状态无关，只和物体的质量有关，故AC错误；

B．根据牛顿第一定律可得如果没有力的作用，物体将做匀速直线运动或者处于静止状态，B错误；

D．运动的物体在不受力时，将以原来的速度保持匀速直线运动，故D正确；

故选D。

4．C

【详解】

A．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故A错误；

B．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，故B错误；

C．笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续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，故C正确；

D．亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落的快，故D错误。

故选C。

5．B

【解析】

伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，选项A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，选项B正确；汤姆孙发现了电子，选项C错误；卢瑟福提出了原子核式结构模型，选项D错误；故选B.

6．D

【详解】

A．力是使物体运动状态发生变化的原因，不是维持运动的原因，选项A错误；

B．力的作用是相互的，既有施力物体，也有受力物体，选项B错误；

C．不接触的两个物体间同样可以有力的作用，例如磁体之间，选项C错误；

D．力是产生加速度的原因，选项D正确。

故选D。

7．A

【详解】

A．物体的运动状态保持不变，则物体速度的大小和方向都不能发生变化，故A正确；

BD．匀速圆周和平抛运动，运动速度方向不断发生变化，故BD错误；

C．自由落体运动，物体是在做匀变速运动，速度的大小在变化，所以C错误。

所以A正确，BCD错误。

故选A。

8．B

【详解】

物理学家伽利略开创实验和科学推理之先河，通过巧妙设计斜面对接理想实验，经过试验现象和逻辑推理相结合，成功揭示了“力和运动关系”。

故选B。

9．A

【详解】

A．牛顿在前人研究的基础上总结归纳提出了牛顿第一定律，A正确；

B．伽利略通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的观点，B错误；

C．伽利略通过“大、小石头捆在一起下落”的推理从逻辑上推翻了“重物比轻物下落快”的理论，C错误；

D．伽利略认为落体运动是速度随时间均匀变化的运动，D错误。

故选A。

10．C

【解析】最早将实验和逻辑推理和谐地结合起来（理想实验），从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法并首次提出“物体的运动不需要力来维持”的科学家是伽利略,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．CD

【分析】

解决本题要掌握用惯性解释现象的能力，根据惯性并利用相对运动的知识解答。

【详解】

ABCD．当列车加速或减速时，小球由于惯性要保持原来的运动状态，相对于小车发生运动，当乘客看到小球突然沿桌面向东滚动，则可能是列车由向西做匀速运动改做匀加速直线运动，或由向东做匀速运动改做匀减速直线运动。故AB错误，CD正确。

故选CD。

13．BCD

【详解】

试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误；

B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；

C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续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正确；

D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确；

14．AD

【详解】

A．力的合成与分解采用等效替代的思维方法，选项A正确；

B．牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡尔研究的基础上提出的，故B错误。

C．伽利略把斜面实验的倾角外推到，得到自由落体运动的规律，采用的是合理外推法，故C错误。

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项D正确。

故选AD。

15．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。

16．加速

【详解】

当乘客看到小球突然向后运动，说明列车相对小球向前运动，即列车做加速运动。

17．理想实验    控制变量法   

【解析】

【详解】

[1][2]写出两种你所知道的物理思想方法：理想实验法和控制变量法．

18．不需要    运动状态   

【详解】

[1]物体由于惯性会保持原来的运动状态，因此物体的运动不需要力来维持。

[2]力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。

19．②③①④　　    ②    ①③④   

【详解】

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，③①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．

20．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

21．(1)见解析；(2)不对，见解析

【详解】

(1)乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客的下半部分受到车的摩擦力作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒；

(2)不对。惯性大小只与质量有关，与位置无关，虽然物体在地球上的重力比在月球上大，但物体的质量不变，即惯性不变。

22．

【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

23．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。

24．见解析

【详解】

塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出。由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中。

25．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。