物理必修 第一册第四章 运动和力的关系1 牛顿第一定律教课内容课件ppt
展开1.伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系,则下列符合实验事实的是( )A. 小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面B. 没有摩擦,小球上升到原来释放时的高度C. 减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度D. 继续减小斜面的倾角θ,最后使它成为水平面,小球沿水平面永远运动下去
A对:小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面,这是事实。B错:因为生活中没有无摩擦的轨道,所以小球上升到原来释放时的高度为推理。C错:减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度是在B项的基础上进一步推理得出的。D错:继续减小斜面的倾角θ,最后使它成为水平面,小球沿水平面永远运动下去,是在C项的基础上继续推理得出的结论。点题:实验事实与逻辑推理的关系。
2.[多选]伽利略在研究力与运动的关系时,成功地设计了理想斜面实验。下面关于理想实验的叙述中正确的是( )A.理想实验是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推断B.理想实验完全是逻辑思维的结果,不需要经过客观事实的检验C.理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律D.理想实验所提出的设想是不合乎实际的,因此得出的结论是脱离实际的、不可靠的
伽利略在研究力与运动的关系时,在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他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,从而更深刻地揭示了自然规律。因此,理想实验是实际实验的延伸,而不是实际的实验,是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推断,故A、C正确,D错误。理想实验的结果,要经过客观事实的检验,才能证明其是正确的,故B错误。
3.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.④②③①⑤⑥B.③④①⑤②⑥C.③④①②⑤⑥D.④③①②⑤⑥
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。
4.[2022太原高一期末]在对“落体运动”和“运动和力的关系”的研究中,图(a)、(b)分别表示了伽利略的实验和推理过程,下列说法正确的是( )A. 伽利略通过图(a)中的甲直接测量速度,得到“速度与时间成正比”的结论B. 图(a)中在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,目的是使小球的重力变小C. 通过图(b)进行逻辑推理,伽利略得出“力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因”D. 通过图(b)的实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的结论,为牛顿第一定律的建立提供了有力的证据
A、B错:伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,但小球的重力并没有变化,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。C错,D对:伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到“物体的运动不需要力来维持”的结论,推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论,但没有得出力是改变物体运动状态的原因,只是为牛顿第一定律的建立提供了有力的实验依据。点题:伽利略的两个实验。
5.[2022辽宁建平高一期末]关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )A. 牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论B. 牛顿第一定律表明,物体的速度越大,惯性越大C. 如果物体不受力或者所受合外力为零,物体一定处于静止状态D. 牛顿第一定律说明,力不是维持物体运动的原因
A错: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。B错,D对:牛顿第一定律表明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,质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,则惯性越大。C错:如果物体不受力或者所受合外力为零,则物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
6.下列说法中,正确的是( )A.力是维持物体运动的原因B.惯性是一种力C.物体受恒力作用时,运动状态保持不变D.惯性越大的物体运动状态越难改变
力是改变物体运动状态的原因,而非维持物体运动的原因,故A错误。惯性是物体的一种属性,与质量有关,故B错误。物体受恒力作用时,加速度可以不为零,运动状态可以发生改变,故C错误。惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变,故D正确。
7.如图所示,在一辆表面光滑的车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起做匀速直线运动。若车突然停止运动,则两小球(设车无限长,其他阻力不计)( )A.一定相碰B.一定不相碰C.若m1
8.[2022广东湛江高一期末]下列有关现象,分析正确的是( )A. 草地上滚动的足球会停下来,是因为运动要靠力来维持B. 飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态C. 高速公路上要限速,是因为车速越大惯性越大D. 航天员在绕地球飞行的宇宙飞船中,可以“飘来飘去”,是因为他的惯性消失了
A错:草地上滚动的足球会停下来,是因为力改变了足球的运动状态。B对:飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态。C、D错:惯性仅与质量有关,与物体的运动状态无关,质量越大,惯性越大。点题:惯性的影响因素。
9.[2022山东滕州高一期末]下列说法正确的是( )A. 汽车速度越大,刹车后滑行的距离越长,惯性越大B. 当物体受到的合外力为0时,物体将处于静止状态C. 在受到相同的作用力时,决定物体运动状态变化难易程度的唯一因素是物体的质量D. 跳高时,运动员能跳离地面,是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力
A错:惯性是物体的固有属性,与物体速度的大小无关。B错:当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止或者匀速直线运动状态。C对: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质量。D错:人对地面的压力与地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反。点题:惯性的理解。
10.[2022广东汕头潮南区高一期末]下列关于惯性的说法,正确的是( )A. 《中华人民共和国道路交通安全法》中规定机动车行驶时,驾乘人员应当按规定使用安全带,这是因为系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害B. 短跑运动员最后冲刺时,速度很大,很难停下来,说明速度越大,惯性越大C. 正常行驶的公共汽车紧急刹车时,乘客都要向前倾倒,说明乘客都具有惯性D. 把手中的球由静止释放后,球能竖直下落,是由于球具有惯性
A错:系好安全带可以减小因人的惯性造成的伤害。B错:质量是惯性的唯一量度,短跑运动员最后冲刺时,速度很大,很难停下来,不能说明速度越大,惯性越大。C对:正常行驶的公共汽车紧急刹车时,乘客都要向前倾倒,说明乘客都具有惯性。D错:把手中的球由静止释放后,球能竖直下落,是由于球受到重力作用,与惯性无关。点题:用惯性解释生活中的一些现象。
11.下列选项是四位同学根据图中驾驶员和乘客的身体姿势,分别对向前运动的汽车的运动情况作出的判断,其中正确的是( )A. 汽车一定做匀加速直线运动B. 汽车一定做匀速直线运动C. 汽车可能是突然加速D. 汽车可能是突然减速
由题图中乘客的身体姿势(向前倾倒)可知,汽车可能是突然减速,这是因为当汽车突然减速时,乘客的下半身随车突然减速,而上半身由于惯性还要以原来的速度前进,所以表现为向前倾倒,故选D。点题:惯性与运动状态的关系。
12.如图所示,一个劈形物体A各面均光滑,放在固定的斜面上,A的上表面水平,在A的上表面放一光滑的小球B。劈形物体A由静止开始释放,则小球B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.水平方向的直线
小球B原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零。当劈形物体A由静止释放,A应沿斜面下滑,故小球B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球B原来速度为零,而小球B又光滑,除竖直方向有力外,其他方向上不受力,因为力是使物体运动状态改变的原因,故小球B只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线,故选B。拨开迷雾:凭经验做题造成思维定式,明确力和运动的关系。
13.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )A.战斗机在作战时,抛掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性B.用力推一个静止在地面上的物体,没有推动,原因是物体的惯性太大了C.高速公路上要限速,是因为车速越大惯性越大D.由于子弹的速度越大,其杀伤力就越大,所以子弹的惯性大小与其速度大小有关
惯性是物体本身的一种属性,它不随物体速度大小的变化而变化,所以子弹杀伤力大和高速公路上限速等都不是因为物体的惯性发生了变化,故C、D错误。用力推一个静止在地面上的物体,没有推动,说明地面对物体有摩擦力的作用,而不是因为惯性太大了,故B错误。战斗机抛掉副油箱减小了质量,而惯性与质量有关,质量越小惯性越小,所以可以提高战斗机飞行的灵活性,故A正确。拨开迷雾:惯性与速度无关。
14.[2022浙江衢州高一期末]如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端;方案二:手持球筒,使球与球筒一起下落撞击水平面,假设球筒与水平面碰后速度立即变为0,下列说法正确的是( )A. 方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来B. 方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下端出来C. 方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来D. 方案二中球筒撞击水平面后速度变为0,其惯性随之消失
A对,B错:方案一中用力击打羽毛球筒的上端,球筒向下运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来。C错:方案二中羽毛球与球筒一起下落撞击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用羽毛球的惯性,使其从下端出来。D错:惯性是物体本身的属性,与速度无关。
15.[多选]科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。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:若物体具有一定速度,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
亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才会运动,A与历史事实不符。伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。假如没有力作用在运动的物体上,物体将以原来的速度永远运动下去。笛卡儿也得出了与伽利略类似的结论。牛顿在伽利略和笛卡儿的基础上,总结出了惯性定律, 即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。点题:物理学史的了解。
16.伽利略创造了把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
本题考查伽利略的理想实验。选项之间有一定的逻辑性,题目中给出斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料,小球的位置逐渐升高,不难想象,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上运动没有能量损失,可以上升到与O点等高的位置,这是可以得到的直接结论,A正确。B、C、D说法也正确,但不是本实验得到的直接结论。故选A。点题:逻辑推理在实验中的应用。
17.如图所示,在光滑水平面上有一密闭水箱,A、B、C三条线上的小球的密度分别为ρA>ρ水、ρB=ρ水、ρC<ρ水。开始时,水箱静止,细线竖直,现突然用力向右拉动水箱的瞬间,有( )A. 细线均竖直B. A线左倾,C线右倾,B线竖直C. 细线均左倾D. A线右倾,C线左倾,B线竖直
当突然用力向右拉动水箱,由于ρA>ρ水、ρB=ρ水、ρC<ρ水,A球的惯性大于相同体积的水的惯性,线向左倾斜;B球的惯性与相同体积的水的惯性相同,线不倾斜,仍竖直;C球的惯性小于相同体积的水的惯性,线向右倾斜。故B正确。点题:质量越大,运动状态越难改变。
18.[多选]如图所示,重球系于细线CD下端,其下再系一根同样的细线AB。下列说法正确的是( )A.在细线的A端慢慢增加拉力,结果细线CD被拉断B.在细线的A端慢慢增加拉力,结果细线AB被拉断C.在细线的A端突然猛力一拉,结果细线AB被拉断D.在细线的A端突然猛力一拉,结果细线CD被拉断
在细线的A端缓慢增加拉力时,细线CD上的力较大,故细线CD被拉断。在细线的A端突然猛力一拉,由于重球惯性较大,速度变化慢,细线CD上的拉力几乎没变,故细线AB被拉断。
19.[多选]如图所示,小华坐在一列正在向前行驶的火车车厢里,突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动,假设桌面是光滑的,则下列说法正确的是( )A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动B.小球所受的合力为0,以地面为参考系,小球的运动状态并没有改变C.火车一定是在向前加速D.以火车为参考系,此时牛顿第一定律已经不能适用
点题:惯性参考系的理解。
20.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图。当汽车处于静止状态或匀速直线运动状态时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车可能的运动方向和运动状态是( )A.向右行驶、突然刹车B.向左行驶、突然刹车C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动
由题图可知,摆锤向右摆动,若汽车运动方向向左,则向左做加速运动;若汽车运动方向向右,则向右做减速运动。故A正确。
21.[2022广东揭阳高一期末]如图所示是月球车示意图。月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务,当它在月球表面行驶时( )A. 不受月球的重力作用B. 仍有惯性C. 不受月面阻力作用D. 不遵循牛顿运动定律
A错:月球车在月球上受月球的重力作用。B对:月球车在月球上质量不变,仍有惯性,因为有质量就有惯性。C错:月球车对月球表面有压力,有摩擦力,受月面阻力作用。D错:月球车在月球表面行驶时遵循牛顿运动定律。
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