2021学年第5章 牛顿运动定律第1节 牛顿第一运动定律课堂检测

5.1牛顿第一运动定律同步练习鲁科版（ 2019）高中物理必修一

一、单选题（本大题共7小题，共28.0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. 下列说法正确的是

A. 速度大的物体惯性大，运动状态越难改变
B. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验证明
C. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因

3. 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

4. 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

5. 关于力与运动，下列说法正确的是

A. 物体的运动状态改变是指加速度改变
B. 物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态就要发生改变
C. 物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D. 在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大

6. 下列关于力、运动状态和惯性的说法正确的是

A. 牛顿最早提出力不是维持物体运动的原因
B. 沿桌面运动的物体如果不受拉力作用，会逐渐停止运动，这说明静止状态才是物体长时间不受外力作用的“自然状态”
C. 汽车行驶速度越大，刹车后滑行距离越长，说明物体的速度越大惯性越大
D. 伽利略根据理想实验得出推论，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

7. 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

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8. 下列说法正确的是

A. 伽利略设计了图甲所示的斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因
B. 伽利略使用图乙所示斜面进行实验，证实了小球沿斜面滚下是匀加速直线运动且加速度大小由斜面倾角决定，与小球质量无关
C. 丙图中鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小
D. 丁图中某同学为了取出羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，是为了利用羽毛球的惯性使羽毛球从球筒的上端出来

9. 多选关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是

A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律
B. 牛顿第一定律就是惯性
C. 不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性
D. 运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用

10. 下列关于力与运动的关系说法正确的是

A. 力是维持物体运动的原因
B. 力是改变物体运动状态的原因
C. 力是使物体产生加速度的原因
D. 惯性定律表述了力与运动的关系，它是牛顿物理学的基石

11. 下列关于牛顿运动定律的理解正确的是

A. 子弹在空中飞行的过程中，子弹的速度逐渐减小，则子弹的惯性逐渐减小
B. 拔河时，甲队对绳子的作用力与乙队对绳子的作用力为一对作用力和反作用力
C. 由可知，物体的加速度与外力成正比
D. 牛顿第一定律不是实验定律

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12. 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

13. 理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示。下面是关于该实验的步骤：
    

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。

如图为两个对接的斜面，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____________填写序号即可。

在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤属于___________。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14.  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．






 

15. 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

16. 如图所示，将两相同平直轨道上下双层排列，两相同小车分别位于两轨道上。某时刻两小车从轨道最右端同时开始做匀加速直线运动，一段时间后，刹车系统图中未画出同时控制两小车尾部的刹车线，使二者同时立即停下来。此过程中小车甲的位移，小车乙的位移。
    求出两小车所受合力之比；
    有同学认为“小车甲的惯性大”，你认为他的观点是否正确，并说明理由。

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】D
 

【解析】

【试题解析】
【分析】
由惯性的特点得解；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，由此判断其能否由实验证明；行星在圆周轨道上保持匀速率运动由万有引力提供向心力得解；力是改变物体运动的原因。
本题主要考查惯性的特点、及力的作用效果，难度不大。
【解答】
A.惯性是物体的固有属性，由质量决定，与物体的运动状态无关，故A错误；
B.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，故不可以用实验证明，故B错误；
C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动由万有引力提供向心力，而不是由于惯性，故C错误；
D.由物理学史可知，亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故D正确。
故选D。  

3.【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。

4.【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。  

5.【答案】B
 

【解析】

【试题解析】
【分析】
物体的运动状态改变是指速度的改变，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，质量是物体惯性的唯一量度。
【解答】

A. 物体的运动状态改变是指速度的改变，故A错误；
B.力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力合力不为零，它的运动状态就一定会改变，故B正确；

C. 物体不受力或合力为零，其运动状态一定不变，处于静止或匀速直线运动状态，故C错误；

D. 质量是惯性大小的唯一量度与物体的运动状态无关，故D错误。
故选B。

6.【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。  

7.【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。

8.【答案】ABD
 

【解析】

【分析】
根据伽利略的两个实验的重大意义分析即可；鸡蛋碰石头，它们之间的力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反；惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质。结合惯性的特点分析即可。
作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果
【解答】
A、伽利略设计了图甲所示的斜面实验，并根据对理想斜面实验的分析，提出了力不是维持物体运动的原因，故A正确；
B、伽利略使用图乙所示的斜面进行实验，证实了小球沿斜面滚下是匀加速直线运动且加速度大小由斜面倾角决定，与小球质量无关，故B正确；
C、石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D、一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，故D正确。
故选：ABD。  

9.【答案】ACD
 

【解析】

【分析】
本题考查对牛顿第一定律的理解，基础题。
物体只有不受外力或者所受合外力为零时，才能处于静止状态或匀速直线运动状态即力是改变物体运动状态的原因；物体保持原有运动状态的原因--惯性，运动状态改变的原因--力；惯性是物体本身固有的属性，与物体的运动状态无关，与物体受力情况无关。
【解答】
A.物体只有不受外力时，才能处于静止状态或匀速直线运动状态，故A正确；
B.牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，因此它也叫惯性定律，但不叫惯性，故B错误；
C.牛顿第一定律反映力是改变物体运动状态的原因，惯性是物体的运动状态保持不变的性质，是物体本身固有的属性，与物体的运动状态无关，与物体受力情况无关，故C正确；
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因--惯性，又揭示了运动状态改变的原因--力，运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用，故D正确。
故选ACD。  

10.【答案】BCD
 

【解析】

【分析】
根据牛顿第一定律可知：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，是产生加速度的原因；惯性定律表述了力与运动的关系，它是牛顿物理学的基石。
本题主要考查对力和运动关系的研究、牛顿第一定律的内容和理解。
【解答】
根据牛顿第一定律可知：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，是产生加速度的原因，故A错误，BC正确；
D.惯性定律表述了力与运动的关系，它是牛顿物理学的基石，故D正确。
故选BCD。  

11.【答案】CD
 

【解析】

【分析】
由惯性的特点得解；由相互作用力的特点得解；由牛顿第二定律的含义得解；牛顿第一定律是牛顿在前人研究的基础上总结得到的结论，由此得解。
本题主要考查惯性的特点、相互作用力的概念及对牛顿定律的理解，难度不大。
【解答】
A.质量是惯性的唯一量度，故子弹的速度逐渐减小与惯性无关，故A错误；
B.拔河时，甲队对绳子的作用力与乙队对绳子的作用力大小相等，但由相互作用力的概念可知，它们不是相互作用力，故B错误；
C.由牛顿第二定律表达式可知，在物体质量不变时，其加速度与外力F成正比，故C正确；
D.牛顿第一定律是牛顿在前人研究的基础上总结得到的结论，不能由实验验证，故D正确。
故选CD。  

12.【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。  

13.【答案】
可靠的实验事实
 

【解析】

【分析】
理想实验的思想方法是在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论，据此即可知道实验的顺序；
伽利略的理想斜面实验有其实际操作的部分，即步骤；真实的情况是即使在再光滑的材料上，小球也不会达到原来的高度，但是材料越光滑，摩擦力越小，小球最终就越接近原来的高度；在此基础之上，伽利略进行了假设没有摩擦，即进行科学、合理的推理论证便收获了能量的转化和守恒的思想，但此推理论证并没有在实际操作中实现。
本题考查伽利略的理想斜面实验，解题关键是理解本实验的设计理念及实验程序。

【解答】
理想实验的思想方法：在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论；针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是；
步骤属于可靠的实验事实。
故答案为：；可靠的实验事实。
 

14.【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．
 

15.【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。
 

16.【答案】解：两小车均做初速度为零的匀加速直线运动
根据运动学公式 
根据牛顿第二定律  
小车所受合力 
两小车所受合力之比：：：：3
他的观点不正确。物体惯性大小只由其质量决定，两小车的质量相同，所以它们惯性大小相等。
答：两小车所受合力之比为2：3；
他的观点不正确。物体惯性大小只由其质量决定，两小车的质量相同，所以它们惯性大小相等。
 

【解析】小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间公式求得加速度，利用牛顿第二定律求得小车受到的合力表达式，即可求得合力之比；
惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关，与运动状态无关。
本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式，关键是找出合力与位移的表达式关系，明确惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关。