鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 牛顿第一运动定律综合训练题

第5章　牛顿运动定律

第1节　牛顿第一运动定律

基础过关练

题组一　对运动和力的理解

1.(2020四川宜宾高三上一诊)下列说法符合史实的是 (　　)

A.伽利略提出力是维持物体运动的原因

B.亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证

C.笛卡尔通过“理想斜面实验”发现了物体的运动不需要力来维持

D.牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动

2.(2019山东泰安四中高一上月考)关于力和运动的关系,下列说法正确的是 (　　)

A.如果物体在运动,那么它一定受到力的作用

B.力是物体获得速度的原因

C.力只能改变物体速度的大小

D.力是使物体产生加速度的原因

3.(2021四川自贡高一开学考试)一个做匀加速直线运动的物体,在运动过程中,若所受的一切外力都突然消失,则由牛顿运动定律可知该物体将              (　　)

A.立即静止

B.改做匀速直线运动

C.继续做匀加速直线运动

D.改做变加速直线运动

题组二　伽利略理想实验

4.(2019北京西城高一上期末)在探究物体运动的原因时,伽利略利用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。伽利略设计这个实验是为了说明              (　　)

A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度

B.即使没有摩擦,小球最终也一定会停下来

C.力不是维持物体运动的原因

D.如果物体不受力的作用就不会运动

5.(2019江西上饶中学高一上期中)伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创立了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,这套科学方法包含以下几个环节,其中排序最合理的是              (　　)

①运用数学推理

②合理外推

③对现象的一般观察

④提出猜想

⑤通过实验对推理进行验证

⑥推广应用

A.④②③①⑤⑥　　　　　　　　B.③④①⑤②⑥

C.③④①②⑤⑥　　　　　　　　D.④③①②⑤⑥

6.(2019安徽池州高一上期末)安徽宿松籍科学家吴宜灿获2018年欧洲聚变核能创新奖。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。关于科学家的贡献,下列说法正确的是              (　　)

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.胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系

C.牛顿做了著名的斜塔实验,得出轻重物体自由下落一样快的结论

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

7.(2019辽宁沈阳实验中学高一上期中)(多选)关于伽利略的理想斜面实验,下列说法正确的是              (　　)

A.伽利略的理想实验是假想的,没有科学依据

B.伽利略的理想实验所用到的方法是在可靠事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法,是科学研究中的一种重要方法

C.伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点

D.现在伽利略的斜面实验已不再是理想实验,是可以完成的实验了

题组三　对牛顿第一定律的理解

8.(2019天津和平高一上期末)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是 (　　)

A.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

B.牛顿第一定律是从实验现象归纳总结出来的

C.牛顿第一定律表明,物体在任何状态下都具有惯性

D.牛顿第一定律表明,外力的作用会改变物体的惯性

9.(2019宁夏银川一中高一上期末)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是 (　　)

A.物体运动不停止,因为受到动力作用

B.要改变物体运动状态,必有外力作用

C.撤去外力,运动物体会逐渐停下

D.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律

10.(2020广东广州禺山高级中学高一期末)根据牛顿第一定律分析可知 (　　)

A.物体运动状态发生变化时,物体不一定受到外力的作用

B.不受外力时,物体的运动状态也会发生改变,说明物体不一定有惯性

C.水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动

D.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态

题组四　对惯性概念的理解

11.(2019广东深圳宝安高一第一学期期末)汽车甲与汽车乙质量相同,汽车甲以120 km/h的速度在高速公路上飞奔,汽车乙以5 km/h的速度在小区道路上缓行。则关于汽车甲与汽车乙的惯性,正确的是              (　　)

A.汽车甲惯性大

B.汽车乙惯性大

C.无法比较惯性大小

D.汽车甲与汽车乙惯性一样大

12.(2020北京昌平高一上期末)关于惯性,下列说法正确的是 (　　)

A.只有静止的物体才具有惯性

B.物体的速度越大惯性越大

C.若物体所受的合力不为零,则物体没有惯性

D.若两物体质量相等,则它们的惯性相同

13.(2019重庆八中高一上期末)关于惯性的说法正确的是　 (　　)

A.没有力作用,物体只能处于静止状态,因此力是维持物体运动的原因

B.物体抵抗运动状态变化的“本领”是惯性

C.马拉车一起匀速前行,说明马和车的惯性是一样的

D.观察和实验表明,对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的速度

14.(2019辽宁沈阳新民一中高一上期中)火车在直轨道上匀速运动,车内有一物体被竖直丢到窗外,发现物体仍在和火车一起向前运动,这是因为              (　　)

A.物体被丢出后,空气给它一个向前的推力,使它向前运动

B.物体被丢出后,在水平方向上和车始终有相同的速度

C.物体被丢出的瞬间,手给它一个向前的力,推动它向前运动

D.物体被丢出后,惯性消失

15.(2019广东惠州高一上期末)某人乘坐列车时观察车厢里水平桌面上一个装水玻璃容器。列车在水平直线运动过程中,当他观察到的水面形状如图中所示时,可以判断              (　　)

A.列车向前加速行驶

B.列车向前减速行驶

C.列车向前匀速行驶

D.条件不足,无法判断

16.(2020山西忻州第一中学高一期末)各个面都光滑的斜面体A放在光滑的斜面上时,恰好使上表面水平,如图所示,将一个小球置于A的上表面上,然后将A由静止释放,则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是              (　　)

A.平行斜面向下的直线

B.竖直向下的直线

C.无规则曲线

D.垂直斜面的直线

能力提升练

选择题

1.(2020山东聊城高一期末,★★☆)春秋时期齐国人的著作《考工记》中有“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,下列关于车的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

2.(2019安徽江淮十校高三上月考,疑难,★★☆)关于伽利略的两个斜面实验,下面说法中正确的是              (　　)

A.伽利略使用图甲斜面进行实验,得出力和运动的关系

B.伽利略使用图乙斜面进行实验,得出自由落体运动的规律

C.伽利略使用图乙斜面进行实验,得出力是维持物体运动的原因

D.伽利略使用图甲斜面进行实验,得出自由落体运动速度随时间变化的规律

3.(2019黑龙江双鸭山一中高一上期末,★★☆)(多选)下列说法正确的是 (　　)

A.赛车的质量不是很大,却安装着强劲的发动机,可以获得很大的惯性

B.高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,目的是增加车辆重力垂直桥面方向的分力,保证行车方便与安全

C.传送带靠静摩擦力把货物送到高处

D.汽车轮胎的花纹会影响轮胎受到的摩擦力,地面与轮胎间的摩擦力越大汽车越容易启动,刹车也越容易

4.(2019云南玉溪一中高一上期末,★★☆)(多选)在向右行驶的汽车车厢的天花板上悬挂有一个小球A,在A的正下方地板上有一点B,如图所示              (　　)

A.若汽车匀速行驶的过程中细线突然断裂,小球A将落在B点上

B.若汽车匀速行驶的过程中细线突然断裂,小球A将落在B点的左侧

C.若汽车加速行驶的过程中细线突然断裂,小球A将落在B点的左侧

D.若汽车加速行驶的过程中细线突然断裂,小球A将落在B点的右侧

5.(2020吉林长春高一测试,★★☆)对一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是　              (　　)

A.采用大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度。这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性

B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了

C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性

D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的

6.(2019湖南衡阳八中期末,★★☆)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体甲、乙放在表面光滑且足够长的木板上,随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动,当木板突然停止时,下列说法中正确的是              (　　)

A.若m1>m2,甲将与乙发生碰撞

B.若m1<m2,甲将与乙发生碰撞

C.只有当m1=m2时,甲与乙才会碰撞

D.无论甲与乙的质量关系如何,它们始终不会碰撞

7.(2020安徽阜阳高一期末,★★☆)如图,车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球,B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若忽然刹车使车向右做匀减速运动,则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况              (　　)

答案全解全析

基础过关练

1.D　亚里士多德提出力是维持物体运动的原因,故A错误;伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体运动的速度与下落时间成正比,故B错误;伽利略利用“理想斜面实验”发现了物体的运动不需要力来维持,推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度,产生加速度,而不仅仅是使之运动,故D正确。

2.D　力不是维持物体运动的原因,即物体运动时不一定受力,故A错误;力是使物体产生加速度的原因,而不是产生速度的原因,故B错误,D正确;力是改变物体运动状态的原因,即力可以改变物体的运动速度,既能改变速度的大小,也能改变速度的方向,故C错误。

3.B　做匀加速直线运动的物体,一切外力消失后,根据牛顿第一定律知,物体将做匀速直线运动。故B正确,A、C、D错误。

4.C　伽利略理想斜面实验说明:力不是维持物体运动的原因,即物体的运动不需要力来维持,故C正确。

5.B　物理规律探究的一般过程为发现问题、提出疑问、科学猜想、实验探究、得出结论、理论推广,对照可知排序最合理的是:③对现象的一般观察、④提出猜想、①运用数学推理、⑤通过实验对推理进行验证、②合理外推、⑥推广应用。故B正确。

6.D　亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,而不是有力作用在物体上,运动状态才会改变,故A错误;胡克用实验的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系,故B错误;伽利略做了著名的斜塔实验,得出轻重物体自由下落一样快的结论,故C错误;伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果不受力,它将以这一速度永远运动下去,故D正确。

7.BC　伽利略在研究力与运动的关系时,是在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他是以实际的实验为依据,抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示自然规律。因此,理想实验是实际实验的延伸,而不是实际的实验,是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断,故A错误,B正确;伽利略的理想实验说明力不是维持物体运动的原因,有力地否定了亚里士多德的观点,故C正确;斜面实验中,不可能观察到小球不受阻力时以恒定速度运动的现象,这一点即使是现在也做不到,故D错误。

8.C　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A错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出的,故B错误;惯性与运动状态无关,即不论是运动的还是静止的物体都具有惯性,故C正确;惯性仅由物体的质量决定,与外力无关,故D错误。

9.B　运动不需要力来维持,故A错误;力是改变物体运动状态的原因,即要改变物体运动状态,必有外力作用,故B正确;运动时撤去外力,物体将会做匀速直线运动,故C错误;牛顿第一定律表明物体具有惯性,但没有反映惯性大小,故D错误。

10.D　力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生变化时,物体一定受到外力的作用,故A不符合题意;物体的惯性只和物体的质量有关,和物体的运动状态、是否受力无关,故B不符合题意;在水平地面上滑动的木块最终停下来,是受到阻力作用,力并不是维持物体运动的原因,故C不符合题意;根据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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,故D符合题意。

11.D　惯性大小取决于物体的质量大小,而与速度大小无关。由题可知,汽车甲与汽车乙质量相同,则二者惯性一样大,故选D。

12.D　惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性;惯性的大小仅与物体的质量有关,与物体的运动状态、运动速度、所受合力无关,不只是静止的物体具有惯性,运动的物体也有惯性;若两物体的质量相等,则它们的惯性相同,故A、B、C错误,D正确。

13.B　力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,如果没有力的作用,物体可能静止,也可能做匀速直线运动,故A错误;惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质,即物体抵抗运动状态变化的性质,故B正确;惯性只与物体的质量有关,与物体所处的状态无关,马拉车一起匀速前行,如果马和车的质量不一样,则马和车的惯性是不一样的,故C错误;决定运动状态变化难易程度的唯一因素是质量,故D错误。

14.B　由于惯性,物体被丢出后,在水平方向上与车有共同的速度,所以物体仍在和火车一起向前运动,故B正确。

15.B　当列车向左减速时,容器内的水由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以水向左运动,水向前涌,呈现题图所示状态,所以列车向前减速行驶,故B正确。

16.B　由题意知,当斜面体A在光滑的斜面上下滑时,小球只在竖直方向受力,故小球在碰到斜面之前的运动轨迹是竖直向下的直线。B选项正确。

能力提升练

1.C　惯性大小的唯一量度是质量,与速度无关,与物体是否受力无关,质量越大惯性越大,故A、B、D错误,C正确。

2.D　伽利略将图甲中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A错误,D正确;图乙中,由于摩擦力的作用,小球在右侧斜面能到达的高度,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,设想斜面光滑,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B、C均错误。

3.CD　惯性的大小只与物体的质量有关,与力没有关系,故A错误;高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力,保证行车方便与安全,故B错误;传送带与物体之间存在静摩擦力,货物靠静摩擦力被送到高处,故C正确;地面与轮胎间的摩擦力越大,越不容易打滑,汽车越容易启动,刹车也会越容易,故D正确。

4.AC　若汽车匀速行驶,细线断裂后,小球A由于惯性在水平方向继续向前运动,其水平速度和汽车的速度相同,故小球A将落在正下方的B点,故A正确,B错误;若汽车加速行驶,细线断裂后,小球A由于惯性在水平方向继续向前运动,而汽车由于加速行驶其速度大于小球的速度,球A将落在B点的左侧,故C正确,D错误。

5.C　采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这不是由于赛车获得了更大的惯性,而是由于功率增大,A错误;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,是由于子弹速度减小了,不是由于惯性减小了,子弹的惯性没有变化,B错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,质量改变了,它的惯性也会改变,C正确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,防止侧滑,而人和车的惯性并没有改变,D错误。

6.D　木板停止之前,两物体具有共同的速度,当木板突然停止时,物体的受力没有变化,两物体具有惯性,仍具有相同的速度,它们始终不会碰撞,D正确。

7.D　开始时金属球、车厢及氢气球有向右的相同速度,突然刹车使车厢做匀减速运动时,由于金属球比车厢内同体积的空气质量大,惯性大,运动状态不易改变,将相对车厢向右运动,因此B向右偏,故B、C错误;氢气球虽然有惯性,但因为氢气密度小,空气的密度大(惯性大),所以氢气球向前运动会撞到空气,力的作用是相互的,将被空气向后推开,即相对车厢向左运动,故A错误,D正确。