2021学年1 牛顿第一定律精品当堂达标检测题

4.1牛顿第一定律同步练习-人教版高中物理（新课标)必修一

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 牛顿在伽利略等人研究的基础上，提出了牛顿第一定律，下列说法中正确的是

A. 牛顿推翻了伽利略等人的研究结论，提出了牛顿第一定律
B. 不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C. 牛顿第一定律表明，物体只有在静止或匀速直线运动状态时才具有惯性
D. 牛顿第一定律表明，一切物体都具有惯性

2. 关于力与物体运动状态之间的关系，以下说法中正确的是

A. 牛顿第一定律说明，只要运动状态发生变化的物体，必然受到外力的作用
B. 在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态
C. 受外力作用的物体，其运动状态会变化，且惯性也随之改变
D. 作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小

3. 牛顿在伽利略等人研究的基础上，提出了牛顿第一定律，下列说法中正确的是

A. 牛顿推翻了伽利略等人的研究结论，提出了牛顿第一定律
B. 不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C. 牛顿第一定律表明，物体只有在静止或匀速直线运动状态时才具有惯性
D. 牛顿第一定律表明，一切物体都具有惯性

4. 下列说法正确的是

A. 伽利略的理想斜面实验是完全凭空想象的
B. 同一物体在地球上和月球上的惯性不同
C. 根据单位制运算，指速度，R指半径的单位是
D. 牛顿第一定律中只强调了物体在不受外力时将保持匀速直线运动状态或静止状态

5. 下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是

A. 飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标
B. 虽然地球在自转，但人向上跳起来后，还会落到原地
C. 在月球上举重比地球上容易，所以质量相同的物体在月球上的惯性比地球上的小
D. 向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力

6. 下列说法正确的是

A. 伽利略理想斜面实验的结论是完全基于实验事实得出的
B. 伽利略理想斜面实验证明了力不是物体维持运动的原因
C. 牛顿第一定律惯性定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体只在不受外力时才有惯性
D. 由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止或匀速直线运动状态

7. 如图所示，理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下：
    

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

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

如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度

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

在上述的步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：

A. 是事实，是推论 B. 是事实，是推论
C. 是事实，是推论 D. 是事实，是推论

8. 如图所示，理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下：
   

 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

 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

 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度

 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

在上述的步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：

A. 是事实，是推论 B. 是事实，是推论
C. 是事实，是推论 D. 是事实，是推论

9. 下列说法中正确的是

A. 两个力的合力一定比每一个分力都大
B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
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

10. 下列关于力、运动状态及惯性的说法中正确的是

A. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B. 一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C. 车速越大，刹车后滑行距离越长，所以惯性越大
D. 伽利略根据理想实验作出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

11. 牛顿第一定律指出：一切物体总保持          或          状态，直到          迫使它改变这种状态为止。因此一切物体都具有保持原来运动状态的性质，这种性质叫          。
12. 任何物体在任何状态下，都具有惯性。惯性是物体          的一种性质，          是反映物体惯性大小的量度。
13.           是改变物体运动状态的原因。
14. 决定物体惯性大小的物理量是          ，在国际单位制中，它的单位是          。
15. 一切物体_________________________的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体的______________，与物体的运动状态、物体是否受力均无关；_____________是惯性大小的量度，______________越大，惯性就越大；_______________越小，惯性就越小。

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

16. 在“探究物质的密度”的实验中，如图所示是实验用的天平，砝码盒中配备的砝码有100g、50g、20g、10g、5g等。请正确填写下列空格：
    调节天平时应将______移至零刻度处，然后调节______，使天平横梁平衡。
    小明同学进行了下列实验操作：
    A.将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
    B.用天平测出烧杯和盐水的总质量；
    C.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量。
    以上操作的正确顺序是：______填字母代号。
    小明测量烧杯和盐水的总质量时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右。试加砝码时，用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下______g砝码，试加上其它砝码，同时调节游码。

17. 伽利略被称为现代物理之父，他曾两次利用斜面实验探究问题，下列说法正确的是
    A.伽利略利用甲图斜面实验，通过计算直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

B.伽利略利用甲图斜面实验，通过计算并进行合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

C.伽利略利用乙图斜面实验，说明了力是维持物体运动的原因

D.伽利略利用乙图斜面实验，说明了力不是维持物体运动的原因

某同学利用如图所示的装置探究“小车速度随时间的变化规律”，打点计时器每隔打一个点。实验中发现所得纸带的点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是       

A.直接研究纸带上的点，无需取计数点

B.只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域

C.每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为

D.每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为

四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

18.  如图所示，的甲骑自行车带的乙，行驶速度自行车行驶时，乙要从车上跳下来．
     

他知道如果直接跳下来，他可能会摔跤，为什么？
乙安全跳下车且速度为零，计算乙安全跳下车的瞬间，甲和自行车的速度；
计算在乙孩跳下车前后整个系统的动能的值．如有不同，请解释．






 

19. 为了行车安全，规定城市里各种车辆的最高行驶速度．已知两个最高行驶速度是和，一个是小汽车的，一个是大卡车的。请你判断一下哪个是小汽车的最高行驶速度？为什么？
    
     为确保校园道路安全，某中学在校路设置的橡胶减速带如图所示，该小汽车正以速度行驶在该路段，在离减速带处该车开始做匀减速运动，结果以的速度通过减速带，通过后立即以的加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点，减速带的宽度忽略不计。求由于减速带的存在，汽车通过这段距离多用的时间。结果保留一位小数位

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题是物理学史问题，根据伽利略、笛卡尔和牛顿等人的物理学贡献进行答题。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
【解答】
A.牛顿在总结伽利略等人的研究结论，提出了牛顿第一定律，故A错误；
B.虽然不受力作用的物体是不存在的，但牛顿第一定律给出了物体不受力时的运动规律，是整个牛顿力学的基础，是有意义的，故B错误；
C.惯性只与质量有关，与受力与否，运动与否无关，故C错误；
D.牛顿第一定律表明，一切物体都具有惯性，故D正确。
故选D。  

2.【答案】A
 

【解析】

【分析】

物体所受的合力为0时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态；只要合外力不为0，物体的运动状态就会发生变化；合外力不为0时，速度可以为0；物体所受的合力不变且不为0，物体的运动状态一定发生变化。

牛顿第一定律描述了力和运动间的定性关系，这是整体动力学的基础，要注意认真体会，并与生活中的认识相区分，作到能正确理解。

【解答】

A.力是改变物体运动状态的原因，运动状态发生改变，则物体一定受到外力的作用，故A正确；
B.物体之所以停下来是因受到了地面的摩擦力，故B错误；
C.受外力作用的物体，其运动状态会变化，而惯性只与物体的质量有关，不随受外力而发生变化，故C错误；
D.作用在物体上的力消失后，物体将保持原来的运动状态不变，速度不会不断减小，故D错误。
故选A。

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题是物理学史问题，根据伽利略、笛卡尔和牛顿等人的物理学贡献进行答题。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
【解答】
A.牛顿在总结伽利略等人的研究结论，提出了牛顿第一定律，故A错误；
B.伽利略的理想实验是依据他所做的实验，进行理想化的推理，不是凭空想象出来的，对实际的生产和生活有非常重要的指导意义。故B错误；
C.惯性只与质量有关，与受力与否，运动与否无关，故C错误；
D.牛顿第一定律表明，一切物体都具有惯性，故D正确。
故选D。  

4.【答案】C
 

【解析】

【分析】
要了解伽利略“理想实验”的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．也称作理想化实验它标志着物理学的真正开端。惯性大小的唯一量度是质量。根据物理公式得出物理量之间的关系，牛顿第一定律中不但强调了物体在不受外力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，还指出若受力运动状态被迫改变。
本题考查的知识点较多，但都是基础知识点，不难。

【解答】
A.伽利略的“理想实验”是建立在可靠的事实基础之上的，伽利略“理想实验”是采用的理想化模型，故A错误。
B.惯性大小的唯一量度是质量，同一物体在地球上和月球上的惯性相同，故B错误；
C.根据单位制运算，指速度，R指半径的单位是，故C正确；
D.牛顿第一定律中不但强调了物体在不受外力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，还指出若受力运动状态被迫改变，故 D错误。
故选：C。

5.【答案】B
 

【解析】【解析】如果想要击中目标，飞机应在还未到达目标正上方时投下炸弹，A项错误．人没跳起来的时候，具有跟地球相同的速度，跳起来后，因为惯性，人依然具有这个速度，也就是地球和人在水平方向上是相对静止的，所以落下来之后依然是在原地，B项正确．惯性大小只与质量有关，C项错误．向上抛出的物体，获得了一个向上的初速度，由于惯性，它将保持向上运动的状态，不一定受到向上的作用力，D项错误．
 

6.【答案】B
 

【解析】解：伽利略理想斜面实验的结论是在基于实验事实基础上经过科学的推理得出的，故A错误。
 伽利略理想斜面实验证明了力不是物体维持运动的原因，故B正确。
C.牛顿第一定律惯性定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，物体在任何情况下都有惯性，与是否受力无关，故C错误。
D.由牛顿第一定律可知，物体在不受力或合力为0时处于静止或匀速直线运动状态，故D错误。
故选：B。
伽利略在研究力与运动关系时成功地设计了理想斜面实验抓住了主要因素，忽略次要因素，依靠客观事实加大胆的科学推理得到正确的力与运动的关系；一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止；力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的状态的原因。
掌握理想实验的方法：以事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，加以科学推理，得出的结论就是可靠的。
 

7.【答案】B
 

【解析】

【分析】
在实验中符合实际规律的为事实，现实中无法实现，即加以合理外推的均为推论．
本题考查对理想实验理解，要清楚哪些是伽利略有外推得出的结论．
【解答】
在现实生活中我们看到，如果小球从一端滚下，一定会滚到另一侧，故是事实；
没有摩擦力的情况是没有的，故小球上升到原来的高度以及改变斜面倾角均为无法实现的，故是推论；
小球在水平面上的匀速运动，由于现实中有摩擦力也是无法实现的，故也为推论，故B正确，ACD均错误；
故选：B。  

8.【答案】B
 

【解析】

【分析】
在实验中符合实际规律的为事实，现实中无法实现，即加以合理外推的均为推论．
本题考查对理想实验理解，要清楚哪些是伽利略有外推得出的结论．
【解答】
在现实生活中我们看到，如果小球从一端滚下，一定会滚到另一侧，故是事实；
没有摩擦力的情况是没有的，故小球上升到原来的高度以及改变斜面倾角均为无法实现的，故是推论；
小球在水平面上的匀速运动，由于现实中有摩擦力也是无法实现的，故也为推论，故B正确，ACD均错误；
故选：B。  

9.【答案】B
 

【解析】

【试题解析】

【分析】

根据平行四边形定则判断合力与分力的关系，惯性是物体得固有属性，任何物体，任何状态下都有惯性。

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，难度不大，属于基础题。

【解答】

B.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B正确；
A.根据平行四边形定则可知，两个力的合力可以比每一个分力都大，也可以比每一个分力小，故A错误；
C.惯性是物体得固有属性，任何物体，任何状态下都有惯性，故C错误；
D.甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是作用力和反作用力，大小相等，故D错误。
故选B。

10.【答案】D
 

【解析】

【分析】
明确牛顿第一定律的意义和发现历程，知道力是改变物体运动状态的原因，同时明确惯性是物体的固有属性，其大小与力和运动无关。
本题考查牛顿第一定律的理解，要注意明确牛顿第一定律的意义：一是说明了一切物体均有惯性；二是说明了力和运动的关系。
【解答】
伽利略根据理想实验作出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去，说明了力不是维持物体运动的原因，故是伽利略最早提出力不是维持运动的原因，故A错误，D正确；
B.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，是因为物体受到阻力的作用，不能说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”，故B错误；
C.惯性是物体的固有属性，其唯一量度是质量，大小与速度无关，故C错误。
故选D。  

11.【答案】静止  匀速直线运动   外力   惯性
 

【解析】

【分析】
由牛顿第一定律可知：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止，它揭示了物体不受外力作用时的运动情况，使人们明白了力不是改变物体运动的原因，而是维持物体运动的原因。
本题考查牛顿第一定律，要注意牛顿第一定律的意义，一是揭示了物体具有惯性；二是说明力是改变物体运动状态的原因。
【解答】
由牛顿第一定律可知：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止，它揭示了物体不受外力作用时的运动情况，使人们明白了力不是改变物体运动的原因，而是维持物体运动的原因。因此一切物体都具有保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性。
故答案为：静止  匀速直线运动   外力   惯性  

12.【答案】固有；质量
 

【解析】

【分析】
本题考查惯性及惯性大小，难度较小。
根据惯性的定义和惯性大小的影响因素作答。
【解答】
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是物体固有的一种属性，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。
故答案为：固有；质量。  

13.【答案】力
 

【解析】

【分析】
本题主要考查牛顿第一定律的内容及理解。
根据牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的原因，力是产生加速度的原因。
【解答】
根据牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的原因，力是产生加速度的原因，力能够改变物体的速度，还能改变物体的运动方向，物体速度大小的改变和运动方向的改变统称运动状态的改变，可见，力能改变物体的运动状态。
故答案为：力。  

14.【答案】质量  kg
 

【解析】

【分析】
惯性大小的唯一量度是物体的质量，与其他的因素无关。
本题就是看对惯性概念的理解，惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，惯性的大小与物体的运动状态无关，惯性大小的唯一量度是物体的质量。
【解答】
惯性的大小只与物体的质量有关，与其他的因素无关，质量的基本单位是kg
故答案为：质量  kg  

15.【答案】都有保持静止状态或匀速直线运动状态，固有属性；质量；质量；质量
 

【解析】略
 

16.【答案】游码  平衡螺母  BAC  50
 

【解析】解：使用天平时，首先把天平放在水平台上，把游码移到标尺左端的零刻度。然后调节平衡螺母，使天平横梁平衡。
根据题意知：应该先用天平测出烧杯和盐水的总质量；然后将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量；根据密度公式就能求出密度。所以实验操作顺序为BAC。
称量过程中，用镊子加取砝码，从大到小，最后还要调节游码。所以，应取下50g砝码，试加上其它砝码，同时调节游码。
故答案为：游码；平衡螺母；；
天平的正确使用归纳为：放、调、称、算、整。
“放”是把天平放在水平台上，游码移到标尺的零刻度；
“调”是调节平衡螺母使天平的横梁平衡；
“称”是左物右码，左盘里放物体，右盘里放砝码，加取砝码时从大到小，最后还要通过调节游码，使天平重新平衡；
“算”物体的质量砝码的质量游码对应的刻度值；
“整”是整理器材。
正确掌握天平的使用。正确理解“放”、“调”、“称”、“算”、“整”。
 

17.【答案】 ；
。
 

【解析】

【分析】
由两次实验结论分析即可。
本题根据伽利略的科学研究方法，伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来。
【解答】
伽利略利用甲图斜面实验外推得出了自由落体运动的规律，故为间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故A错误，B正确；
伽利略利用乙图斜面实验，通过逻辑推理，说明了力不是维持物体运动的原因，故C错误，D正确。
故选BD。

【分析】
由周期与频率的关系求出打点周期，即可求解计数点间的时间间隔，在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中需要对纸带上大部分点进行分析，不能只研究几个间距较大的区域，测量长度的误差大小与所测长度的长短有关，所以需要取计数点研究。
本题考查了探究小车速度随时间变化的规律。对于基础知识，平时训练不可忽略，要在练习中不断加强。
【解答】
A、依据长度越长时，测量误差越小，因此在处理纸带时，需要选取计数点，使得测量间距较大，从而提高测量的精确度，故A错误；
B、探究“小车速度随时间的变化规律”，不能只研究纸带后端的点，故B错误；
CD、每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为，故C正确，D错误。
故选C。  

18.【答案】解：如果直接跳下来，人具有和自行车相同的速度，脚着地后，脚的速度为零，由于惯性，上身继续向前倾斜，因此他可能会摔跤．所以他下来时用力往前推自行车，这样他下车时可能不摔跤；
乙最安全的下车方式是：下车瞬间相对地的速度为零．
乙下车前后，对整体，取向左为正方向，由动量守恒定律有：

得表示甲质量，表示自行车质量，表示乙质量
乙下车前系统的动能
 
乙下车后系统的动能
 
乙下车时用力向前了推自行车，对系统做了正功，使系统的动能增加了150J．
答：如果直接跳下来，人具有和自行车相同的速度，脚着地后，脚的速度为零，由于惯性，上身继续向前倾斜，因此他可能会摔跤．所以他下来时用力往前推自行车，这样他下车时可能不摔跤；
乙安全下车的瞬间，甲和自行车的速度是；
在乙下车前、后整个系统的动能值分别为250J和因为乙下车时用力向前推了自行车，对系统做了正功，使系统的动能增加了150J．
 

【解析】先分析人和车的原来运动状态，当人直接跳下时，根据任何物体都有保持原来运动状态的性质进行分析人的运动状态；
乙最安全的下车方式是：下车瞬间相对地的速度为零．运用动量守恒定律即可解得乙下车的一刻甲和自行车的速度；
根据质量和速度，分别求出自行车和两个孩子下车前后的动能．
本题考查了惯性知识的应用，关键要把握住小孩下车瞬间系统的动量守恒，要注意选取正方向．
 

19.【答案】解：是小汽车的最高行驶速度。
因为大卡车的质量比小汽车的质量大，惯性大，运动状态难以改变，最高限度应较小。
解：汽车匀减速有：  
解得减速的时间： 
匀加速有：     
解得位移大小： 

解得加速的时间 
通过的总位移
匀速通过这段距离有：         
解得
多用的时间。
 

【解析】因为大卡车的质量比小汽车的质量大，惯性大，运动状态难以改变，最高限度应较小。即是小汽车的最高行驶速度。
根据匀变速直线运动的运动规律分别得到汽车减速运动的时间和加速运动运动的时间，再求出汽车匀速通过减速带的时间，求得汽车通过这段距离多用的时间。