2020-2021学年1 牛顿第一定律当堂检测题

4.1牛顿第一定律

一、单选题

1．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律．关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（　　）

A．只要接触面“相当光滑”，物体在水平面上就能匀速运动下去

B．这个实验实际上是永远无法做到的

C．利用气垫导轨，就能使实验成功

D．要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止

2．以下说法正确的是（　　）

A．物体对水平支持面压力的大小一定等于物体重力的大小

B．蹦床运动员对蹦床的压力是由于蹦床发生形变而产生的

C．牛顿第一定律说明只有静止或匀速运动的物体才有惯性

D．物体的运动状态发生变化必定受到了外力作用

3．如图所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”。这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则物体惯性的大小取决于（　　）

A．冰壶的质量 B．冰壶的速度

C．冰壶受到的推力 D．冰壶受到的阻力

4．如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一个光滑的小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（　　）

A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线

C．无规则曲线 D．抛物线

5．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展（　　）

A．亚里士多德 B．伽利略

C．牛顿 D．爱因斯坦

6．如图所示，小球m放置于光滑的楔形物体M的水平上表面上。开始时都静止，现将楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（　　）

A．沿斜面方向的直线

B．竖直向下的直线

C．无规则的曲线

D．抛物线

二、多选题

7．关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（　　）

A．伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验

B．伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验

C．伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动

D．伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因

8．下列各图所示现象中，利用了惯性的是

A．自行车滑行 B．使锤子套紧 C．系好安全带 D．跳远助跑

9．考试的时候不小心将静止在课桌上的钢笔碰到了地上，设课桌高度为0.8m（    ）

A．我对钢笔的作用力改变了它的运动状态

B．钢笔落地时的速度为2m/s

C．钢笔最终静止在地面上是因为没有了力来维持它的运动

D．若钢笔从与桌等高的位置自由下落，则下落时间为0.4s

10．如图所示的装置可以演示伽利略的理想实验，装置为两个对接的斜面，让小球沿左边的斜面滑下并滚上右边的斜面，然后改变右边斜面的倾角，重复操作，利用曝光频率一定的相机拍下小球运动过程中的图片，则（   ）

A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，因此牛顿第一定律是实验定律

B．由图可知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小，因此证实了“物体的运动需要力维持”

C．当右侧的斜面光滑且水平时，小球将做匀速直线运动，说明“如果没有外力的作用，小球将在水平面上永远运动下去”

D．如果没有摩擦，小球在右边的斜面上将运动到与左边释放点相同的高度

11．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律．关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是

A．只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能一直匀速运动下去

B．这个实验实际上是永远无法做到的

C．利用气垫导轨，就能使实验成功

D．虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的

12．关于惯性，下列说法中正确的是

A．货运列车在有些车站加挂车厢，这会增大它的惯性

B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的惯性减小了

C．汽车超速行驶易引发交通事故，是因为速度大的汽车惯性大

D．被水平抛出的篮球，速度的大小和方向均发生了变化但惯性不变

三、解答题

13．有两个瓶子，瓶内盛水，一个铁球、一个与铁球体积相同的泡沫塑料球被两根细绳分别系到两个瓶盖上，铁球在水中下沉，瓶正放（如图甲所示），泡沫塑料球在水中上浮，瓶倒放（如图乙所示）。当两瓶突然向前运动时，观察比较两小球的运动状态，说出观察到的现象并解释。

14．如图甲所示，当用力向前拉静止在地面上的小车时，车上的木块将会向后倾倒；如图乙所示，当运动中的小车遇到障碍物时，车上的木块将向前倾倒，试分别解释其中的道理．

15．我们知道汽车在刹车的时候，尾灯就会亮，汽车上固定一个仪器，电路如图所示，其中M是质量较大的一个金属块，那么当汽车启动和刹车时哪个灯会亮？

16．一辆公共汽车在平直公路上匀速行驶，车上坐满了人，当一位站着的男生正掏钱买车票时，一不留神撞到了前面一位站着的女士身上，这是什么原因造成的？当女士向男生抱怨时，车上的其他乘客都看着他，他应该如何为自己辩护才能脱离窘境？

参考答案

1．B

【详解】

A．即使接触面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度，故A错误；

B．理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件永远是理想化的，故B正确；

C．利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件，仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已，故C错误；

D．力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因，故D错误。

故选B。

2．D

【详解】

A．物体对水平支持面压力的大小不一定等于物体的重力，还与是否受其他力、其他力的方向有关，故A错误。

B．蹦床运动员对蹦床的压力是由于运动员的脚发生形变而产生的，故B错误；

C．惯性只与质量有关，与速度、运动状态等其它因素无关，故C错误；

D．根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时将永远保持原来的运动状态，也可以说，物体受到外力的作用，运动的状态将会改变，即力是产生加速度的原因，所以物体运动状态发生改变时，必定受到了外力作用，故D正确。

故选D。

3．A

【详解】

惯性是物体的固有属性；而质量是物体惯性大小的唯一量度，即物体惯性的大小取决于物体的质量，故BCD错误，A正确；

故选A。

4．B

【详解】

楔形物体A释放前，小球受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体A释放后，由于楔形物体A是光滑的，则小球水平方向不受力，根据牛顿第一定律知，小球在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态．而竖直方向：楔形物体A对B的支持力将小于小球的重力，小球将沿竖直方向做加速运动，所以小球在碰到斜面前的运动是竖直向下的加速运动，其运动轨迹是竖直向下的直线，故选B。

5．B

【详解】

伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，ACD错误，B正确。

故选B。

6．B

【分析】

分析小球的受力情况，根据牛顿第一定律分析小球在水平方向和竖直方向的运动状态，确定它的运动轨迹。

【详解】

楔形物体释放前，小球受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体释放后，由于小球是光滑的，则小球水平方向不受力，根据牛顿第一定律知道，小球在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态，水平方向不发生位移，而竖直方向楔形物体的支持力将小于小球的重力，小球将沿竖直方向做加速运动，所以其运动轨迹为竖直向下的直线。

故选B。

7．CD

【详解】

AB．伽利略在图（a）和图（b）中都使用了光滑斜面进行实验，故AB错误；

C．伽利略从图（a）中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；故C正确；

D．伽利略理想斜面实验图（b）中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在图（b）中斜面运动能到达的高度，一定会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处，得出力不是维持物体运动的原因；故D正确。

故选CD。

8．ABD

【详解】

A.自行车原来处于运动状态，当不再蹬自行车时，由于惯性，自行车仍然能滑行一段距离，该现象是利用惯性，故A符合题意；

B.锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞在地上静止时，锤头由于惯性继续向下运动，可以紧套在锤柄上，该现象利用了锤头的惯性，故B符合题意；

C.汽车高速行驶时，如果遇到紧急情况刹车，人由于惯性还要保持原来的高速运动，会撞到前面物体造成损伤，所以驾驶员要使用安全带，这是防止惯性带来的伤害，故C不符合题意；

D.跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态，起跳后，人由于惯性会跳的更远，该现象是利用惯性，故D符合题意．

9．AD

【详解】

力是改变物体运动状态的原因，由题可知，钢笔从桌面上落地是我对钢笔的作用力改变了它的运动状态，选项A正确；钢笔若从与桌等高的位置做自由落体运动，则落地时的速度为，则钢笔落地时的速度为不等于2m/s，选项B错误；钢笔最终静止在地面上是因为受力平衡的缘故，选项C错误；若钢笔从与桌等高的位置自由下落，则下落时间为，选项D正确；故选AD.

10．CD

【详解】

A．伽利略理想实验的核心是将假想实验和逻辑推理结合起来，该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，但是牛顿第一定律并不是在实验的基础上得出的，因此牛顿第一定律不是实验定律，选项A错误；

B．小球在右侧斜面上做减速运动是因为受到了摩擦力，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的，选项B错误；

C．根据该实验，伽利略合理外推：当右侧的斜面光滑且水平时，小球将做匀速直线运动，说明“如果没有外力的作用，小球将在水平面上永远运动下去”，选项C正确；

D．如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，故选项D正确．

11．BD

【详解】

ABD．伽利略的理想实验是在现实生活中永远无法做到的，所以属于理想实验，但它是建立在可靠的实验基础上的，通过逻辑推理，得出结论的，所以BD正确A错误．

C．气垫导轨的摩擦力虽然小，但还是存在的，所以也无法达到实验目的，C错误．

故选：BD。

12．AD

【分析】

物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大。

【详解】

A．货运列车加挂车厢，增大了质量，则惯性变大，故A正确；

B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”指力量强大的箭，到最最末稍时，连鲁国的细绢都穿不透了，意指速度很小，能量不够，但弩的质量不变，则惯性不变，故B错误；

C．超速行驶影响汽车的安全性能，更会增加驾驶员对汽车的控制，超速还是还会加剧汽车机件的磨损和损毁，超速驾驶会提高摩擦温度，轮胎更容易老化和变形，也更容易引发爆胎事故，但速度大的汽车质量不变，则惯性不变，故C错误；

D．抛出的篮球，虽然速度的大小和方向均发生变化，但质量不变，则惯性不变，故D正确；

故选AD。

13．见解析

【详解】

现象：小铁球相对瓶是向后运动的，如图1所示；而泡沫塑料球相对瓶是向前运动的，如图2所示。

原因：由于惯性的大小与质量有关，铁球质量大于同体积水的质量，泡沫塑料球的质量小于同体积水的质量，所以铁球的惯性大于同体积水的惯性，泡沫塑料球的惯性小于同体积水的惯性。当瓶突然向前运动时，铁球保持原来静止状态的能力大于同体积水保持原来静止状态的能力，所以铁球相对于水向后移动；同体积的水保持原来静止状态的能力大于泡沫塑料球保持原来静止状态的能力，所以泡沫塑料球相对于水向前移动，因此出现如图1、2所示的现象。

14．见解析

【详解】

甲图中静止的小车和木块突然受到拉力时，小车和木块的底部一起向前运动，木块上部由于惯性仍保持静止状态，所以会向后倾倒．乙图中运动的小车和木块遇到障碍物，小车和木块底部突然停止，木块上部由于惯性仍然保持运动，所以小木块会向前倾倒。

15．启动时，绿灯亮  刹车时，红灯亮

【详解】

汽车启动时，由于惯性，金属块保持不动，而车向前开动，所以金属块向后压缩弹簧，触头和a接触，构成回路，绿灯亮。汽车做匀速运动时，金属块和车具有相同的运动状态，两灯均不亮。当汽车急刹车时，金属块由于惯性，向前压缩弹簧，触头和b接触，构成回路，红灯亮。

16．(1)车突然变速，人脚因受摩擦下半身运动状态随之变化，但人的上半身因惯性要保持原来的运动状态所以会倾倒．

(2)“我不是故意的，都是惯性惹的祸”

【分析】

由题意可知考查用惯性解释日常生活中的事例，根据牛顿运动定律分析可得．

【详解】

(1) 车突然变速，人脚因受摩擦下半身运动状态随之变化，但人的上半身受力较小，因惯性要保持原来的运动状态，所以会倾倒．

(2) 表示谦意，同时解释是由于惯性原因造成的． “我不是故意的，都是惯性惹的祸”等类似的话．