第4节 牛顿第一定律 提升练习(含解析)

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第4节 牛顿第一定律 提升练习(含解析)

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牛顿第一定律提升练习
一、单选题
1.如图是研究牛顿第一定律的实验,该实验没有体现的科学知识是(  )
A.控制变量法
B.力的作用是相互的
C.力是改变物体运动状态的原因
D.滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关
2.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是(  )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越近
C.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
D.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
3.如图所示,一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到一个拉力F的作用,且FA.该物体不可能运动
B.该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
C.该物体运动方向一定变化
D.该物体运动状态肯定变化
4.以下说法正确的是(  )
A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用
B.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
C.运动员挥拍将羽毛球击出,说明力可以改变物体的运动状态
D.以卵击石,卵破而石头完好,说明卵对石头的力与石头对卵的力大小不等
5.雨滴下落时会受到空气的阻力,研究发现,下落速度越快,所受到的空气阻力就会越大。下列有关雨滴下落过程分析正确的是(  )
A.雨滴受到重力,其下落的速度一直增加
B.雨滴受空气阻力,其下落的速度一直减小
C.雨滴所受重力和空气阻力平衡时,雨滴会静止在空中
D.雨滴下落高度足够时,最后都会匀速下落
6.某同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球(如图),一手拿着球筒的中部,另一手用力F击打羽毛球筒的上端,则 (  )
该同学利用羽毛球的惯性
B.羽毛球会从筒的下端出来
C.击打筒时,筒没有惯性
D.该同学无法取出羽毛球
7.篮球是一项全民喜爱的运动。向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示,若不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是(  )
A.上升过程中,篮球始终受到推力作用
B.落向地面,是由于篮球受到惯性的作用
C.篮球作曲线运动,是由于受到重力的作用
D.运动到最高点时,若外力消失篮球将立即静止
8.韩国“岁月号”客轮在前往济州岛途中突然急转,装载的货物发生偏移,导致客轮侧翻。客轮急转时装载的货物发生偏移,主要原因是(  )
A.货物的重力变小 B.货物具有惯性
C.货物受到的阻力消失 D.货物受到平衡力
9.如图,玻璃水箱中有一个气泡和一块石头,本来都处于静止状态,现在用水平向右的外力猛推水箱,则水箱加速时,气泡和石头相对于水箱(  )
A.气泡和石头都向左运动 B.气泡和石头都向右运动
C.气泡向右运动,石头向左运动 D.气泡向左运动,石头向右运动
10.如图所示(俯视),以速度v匀速运动的列车车厢里有一水平桌面,桌上有一静止的小球A,突然沿图中虚线所示路线运动到B,这时列车正在(  )
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶, 向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
11.沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打几下,就干净多了。小刚用下面的四句话解释了这一过程,最合理的排列顺序是(  )
①灰尘由于具有惯性,继续保持原来的静止状态
②一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手 轻轻拍打
③灰尘与衣服分离落向地面,衣服便干净了
④衣服受力后运动状态发生改变,由静止运动起来
A.②④①③ B.②③①④ C.②③④① D.②④③①
12.下列关于惯性的说法正确的是(  )
A.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
B.高速公路上汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C.百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性力的作用
D.歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性,增强歼击机的灵活性
13.小刚同学放学回家的路上,脚被石块绊了一下,身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿,不小心脚踩到一块西瓜皮,身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景,下列解释合理的是(  )
A.图甲、乙两种情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B.图甲、乙两种情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C.图甲情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态;图乙情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D.图甲情景中,小刚脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来的运动状态;图乙情景中,小刚上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
14.如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B。如果小球到达A点处时,所受的力突然全部消失,它将(  )
A.立即静止在空中A点
B.继续向上运动一段,最后静止在B点处
C.以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点
D.继续向上运动一段,到达B点处后匀速直线向下运动
15.立定跳远是我是体育中考项日之一,其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是(  )
A.起跳时,没有受到地面对它的作用
B.起跳后,能继续往前是由于他具有惯性
C.腾空到达最高点时,速度大小刚好减为零
D.落地后,重力变大
16.如图所示,甲乙两个相同的钢球,以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出,若不计空气阻力,则它们在空中运动过程中,下列叙述正确的是(  )
A.甲、乙最高点时的速度相同
B.甲、乙在空中的受力情况不同
C.最高点时突然一切外力消失,甲将保持静止状态
D.最高点时突然一切外力消失,乙将保持静止状态
17.运动员投篮时,篮球运动轨迹如右上图,若该篮球运动到最高点时一切外力消失,则它将(  )
匀速向右运动
B.匀速向下运动
C.匀速斜下运动
D.保持空中静止
二、填空题
18.如图所示,小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿路线    (填“a”“b”“c”或“d”)运动,你判断的依据是   。若轨道变为半圆形,当小球滚至右侧最高点时,若一切外力全部消失,它将    。
19.①开车系安全带;②司机为节省燃油,在汽车要进站时,提前关闭油门;③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上;④跳远运动员都是助跑一段距离才跳。上述事例中,利用了惯性的有   (填序号)。
20.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体   (填“会”或“不会”)相撞,原因是:    。
21.降落伞俗称保险伞,是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中阴影部分面积表示   。
(2)当t=30秒时,运动负和跳伞设备的总重力   (选填“大于”、“等于“或“小于”)阻力。
(3)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图,其中①与图甲曲线中   (用字母表示)阶段对应。
22.如图所示为多功能飞行器,它具有 4 个独立旋翼,均可通过无线电进行操控,在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)在某次竖直爬升过程中,若四个旋翼同时意外停止转动,飞行器将会立即   (选填“加速下落”、“减速上升”、“停止运动”)。
(2)当飞行器边下降边进行地面路况连续拍摄时,在下降的过程中,所拍像的大小
   (选填“逐渐变大”、“逐渐变小”、保持不变)。
三、实验探究题
23.小涛利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是   (填“a”“b'或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越    ,速度减小得越   。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将   。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时   。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和    。
(6)从这个实验可以推测出的结论是   。
四、解答题
24.假期里,小明和妈妈外出旅游,在观看赛马表演时,看到坐在奔跑的马背.上的演员突然从马背上腾空跃起,正当小明和其他观众都担心他会摔在马后时,他却稳稳地落在了马背上(如图)。这是什么原因?请用相关科学知识作出解释。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【分析】根据牛顿第一定律实验过程、结论和设计思想的认识分析判断。
【解答】A.小车在水平面上运动的距离与小车的速度和受到的阻力大小有关,探究阻力大小对小车运动的影响时,必须控制小车的速度相同,即小车在斜面上的高度相同,使用了控制变量法,故A不合题意;
B.整个实验过程,没有体现“力的作用是相互的”,故B符合题意;
C.运动的小车受到阻力的作用,运动速度越来越小,即运动状态不断改变,故C不合题意;
D.小车在毛巾表面运动的距离最短,速度减小的最快,说明它受到的阻力最大。因为毛巾的表面最粗糙,所以滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,故D不合题意。
故选B。
2.【答案】D
【解析】【分析】根据对牛顿第一定律的实验过程、现象、结论和设计思想的认识判断。
【解答】A.每次实验时,小车可以从斜面上的同一高度下滑,保证它到达水平面时速度相等,故A错误;
B.实验表明,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,运动的距离越大,故B错误;
C.根据甲、乙、丙的实验现象,再结合科学推理,才可以得出牛顿第一定律,故C错误;
D.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
3.【答案】D
【解析】【分析】根据力与运动的关系判断。
【解答】物体在光滑的水平面上不受阻力,此时它只受一个水平向右的拉力,即合力向右。根据“力是改变物体运动状态的原因”可知,该物体的运动状态肯定变化,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】C
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)对水杯进行受力分析;
(3)根据力的作用效果判断;
(4)相互作用力的特点:大小相等,方向相反,作用在同一直线和两个物体上。
【解答】A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球具有惯性,故A错误;
B.手握水杯静止在空中,水杯受重力、摩擦力和水对它的压力,故B错误;
C.运动员挥拍将羽毛球击出,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.以卵击石,卵破而石头完好,说明力的作用效果不同,由于二者为相互作用力,因此二者的大小相等,故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【解析】【分析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】在开始的一段时间内,雨滴受到的阻力小于重力,合力向下,于是雨滴做加速运动。随着速度的增大,雨滴受到的阻力逐渐增大。当阻力和重力相等时,合力为零,此时加速停止,雨滴应该做匀速直线运动,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】A
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析解答。
【解答】当用手击打球筒的上端时,球筒受力向下运动,而羽毛球由于惯性保持原来的静止状态,则它会向上爬行,直至露出筒外,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
7.【答案】C
【解析】【分析】(1)对篮球进行受力分析;
(2)根据惯性的定义和特点判断;
(3)根据力与运动的关系判断;
(4)根据牛顿第一定律分析。
【解答】A.上升过程中,手已经离开篮球,此时它不再受到推力作用,故A错误;
B.落向地面,是由于篮球受到重力的作用,故B错误;
C.篮球作曲线运动,是由于受到重力的作用 。因为重力的方向竖直向下,所以篮球在向右运动的过程中不断向下运动,故C正确;
D.运动到最高点时,篮球在竖直方向上的速度为零,而水平方向上的速度不变。若外力消失,篮球不会停止运动,而是在水平方向上向右做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
8.【答案】B
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析判断。
【解答】原来货物和轮船一起做匀速直线运动,轮船受力发生急转,而货物由于惯性保持运动的运动状态,因此货物发生偏移,导致客轮侧翻,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.【答案】C
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性;惯性的大小与物体的质量有关,即质量越大,物体的惯性越大。
【解答】气泡的密度小于水,而石块的密度大于水,则相同体积的气泡的质量小于水,石块的质量大于水,因此气泡的惯性小于水,而石块的惯性大于水。当水箱受到推力向右运动时,气泡的惯性小于水,更容易改变,因此气泡随水箱向右运动;而石块的惯性大于水,更不容易改变,因此相对水箱向左运动,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.【答案】A
【解析】【分析】根据惯性的知识分析判断。
【解答】原来小球随列车一起做匀速直线运动,突然小球向前运动,即此时小球的速度大于列车的速度,根据惯性的知识可知,小球的速度与原来相同,此时肯定是列车减速。小球在向前运动的同时,还在向北运动,根据惯性的知识可知,小球的运动方向不变,肯定是列车向南转弯。
故选A。
11.【答案】A
【解析】【分析】利用惯性知识解释现象的步骤:①谁和谁原来处于什么运动状态;②谁受力改变了运动状态;③谁由于惯性保持原来的运动状态;④描述最终的现象。
【解答】沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打几下,就干净多了。小刚用下面的四句话解释了这一过程,最合理的排列顺序是:
②一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打;
④衣服受力后运动状态发生改变,由静止运动起来;
①灰尘由于具有惯性,继续保持原来的静止状态;
③灰尘与衣服分离落向地面,衣服便干净了。
即正确顺序为②④①③。
故选A。
12.【答案】D
【解析】【分析】根据惯性大小的影响因素和性质判断。
【解答】惯性只与物体的质量有关,而同一物体在月球上和地球上质量不变,因此惯性不变,故A错误;
惯性与物体的运动速度无关,故B错误;
惯性是物体的一种性质,而不是力的作用,故C错误;
歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性,增强歼击机的灵活性,故D正确。
故选D。
13.【答案】A
【解析】【分析】根据惯性的知识对两种情景进行分析判断。
【解答】甲:原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态,脚受到石块的阻力,则下半身由运动状态变成静止状态。而由于惯性,它的上半身会继续向前运动,所以会向前跌倒;
乙:原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态,脚踩到西瓜皮后迅速向前移动。由于惯性,它的上半身会继续保持原来的速度,所以他会向后跌倒。
综上所述,在两种情形中,小刚的脚的运动状态改变,而上半身由于惯性保持原来的运动状态,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
14.【答案】C
【解析】【分析】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】当小球上升到A点时,它的运动方向竖直向上。如果此时所受的外力全部消失,那么它将以这个时刻的速度和方向做匀速直线运动,肯定会通过B点,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据力的作用的相互性判断;
(2)惯性是物体保持运动状态不变的性质;
(3)注意水平方向上的速度是否为零;
(4)根据G=mg分析。
【解答】A.起跳时,运动员的双脚向后用力蹬地,根据力的作用的相互性可知,此时地面对双脚施加向前的作用力,故A错误;
B.起跳后,能继续往前是由于他具有惯性,故B正确;
C.当他到达最高点时,在竖直方向上的速度暂时为零,但是水平方向上的速度不为零,故C错误;
D.落地后,运动员的质量不变,根据G=mg可知,它的重力保持不变,故D错误。
故选B。
16.【答案】C
【解析】【分析】(1)斜向上抛出时物体,到达最高点时水平方向的速度不为零;
(2)对两个钢球进行受力分析即可;
(3)(4)根据牛顿第一定律分析。
【解答】甲在竖直方向上运动,到达最高点时速度为零;乙为斜向上运动,到达最高点时,它在竖直方向上速度为零,而水平方向上速度不变,故A错误;
甲和乙在空中运动时,都只受竖直向下的重力作用,故B错误;
甲原来为静止状态,最高点时突然一切外力消失,甲由于惯性会保持原来的静止状态,故C正确;
乙在水平方向上速度不为零,最高点时突然一切外力消失,乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
17.【答案】A
【解析】【分析】根据牛顿第一定律分析判断。
【解答】当篮球到底最高点时,它在竖直方向上的速度为零,但是在水平方向上的速度保持不变。如果此时外力全部消失,那么它将会保持原来的速度和方向继续运动,即匀速向右运动,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
18.【答案】B;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;保持静止状态
【解析】【分析】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,当小球运动到C点时,它的运动方向为水平方向。如果此时一切外力消失,那么小球会沿路线b运动,依据是:物体不受外力作用时将保持原来的运动状态不变。
(2)若轨道为半圆形,当小滚至右侧最高点时,此时它的速度为零。如果一切外力消失,那么它将保持原来的静止状态。
19.【答案】②③④
【解析】【分析】分析各个现象中是否利用惯性即可。
【解答】①开车系安全带,是为了防止紧急刹车时由于惯性撞击风挡玻璃造成的伤害,故①不合题意;
②司机为节省燃油,在汽车要进站时,提前关闭油门,利用惯性汽车继续向前运动,故②符合题意;
③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,由于锤头有惯性,于是继续向下运动而紧套在锤柄上,故③符合题意;
④跳远运动员都是助跑一段距离才跳,利用惯性延长跳出的距离,故④符合题意。
故选②③④。
20.【答案】不会;A、B都具有惯性,保持原来的运动状态不变
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析判断。
【解答】两个物体都跟随小车一起做匀速直线运动,即二者的运动方向和速度都相同。当小车遇到障碍物突然停止后,由于惯性,A、B物体都会继续保持原来的运动状态。由于速度和方向相同,那么二者肯定不会相撞。
21.【答案】(1)降落伞下落的距离
(2)大于
(3)BC
【解析】【分析】(1)根据长方形的面积公式S=ab与速度公式s=vt分析解答;
(2)(3)根据力与运动的关系分析判断。
【解答】(1)图中阴影部分为长方形,它的长为运动时间t=70s-50s=20s,宽为速度v=10m/s,则图甲中阴影部分面积表示降落伞下落的距离。
(2)当t=30秒时,运动员处于加速运动状态,此时合力的方向与运动方向一致,即G-f>0,也就是运动员和设备的总重力大于阻力。
(3)图①中,运动员和设备的总重力小于阻力,此时合力与运动方向相反,应该做减速运动,因此①与图甲曲线上的BC阶段对应。
22.【答案】(1)减速上升
(2)逐渐变大
【解析】【分析】(1)根据惯性的知识分析解答;
(2)根据凸透镜成像“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
【解答】(1)在某次竖直爬升过程中,若四个旋翼同时意外停止转动,则升力消失,由于惯性,飞行器会继续上升一段距离才会落回地面。由于飞行器受到向下的重力和阻力,即合力向下,因此这段时间内飞行器减速上升。
(2)在下降的过程中,物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,所拍的像逐渐变大。
23.【答案】(1)b
(2)远;慢
(3)做匀速直线运动
(4)速度相同
(5)控制变量法
(6)假如小车在运动过程中不受任何阻力,小车将永远地运动下去,运动速度保持不变(合理即可)
【解析】【分析】(1)探究水平面上的阻力对物体运动的影响时,要保证小车到达水平面时的速度相同,而改变水平面上的阻力。甲和丙中,斜面上都是木板,而乙中斜面上铺上毛巾,这会导致小车的速度减小,对实验结果产生影响。
(2)比较甲和丙可知,小车在木板上受到的阻力小于毛巾上的阻力,此时运动距离大于毛巾上的距离。当小车运动时,速度减小的越慢,运动时间越长,则运动距离越远。
(3)根据实验可知,小车受到的阻力越小,则速度减小越慢,运动距离越长,则如果受到的阻力为零,那么小车的速度就不会减小,即始终沿直线做匀速直线运动。
(4)小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,它的速度越大,根据控制变量法的要求分析解答。
(5)探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(6)根据实验现象,推测小车不受阻力时的运动状态。
【解答】(1)a、c中斜面都没有铺毛巾,只有b中斜面上铺上毛巾,则以上操作中错误的一次是b。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越远,速度减小得越慢。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和控制变量法 。
(6)从这个实验可以推测出的结论是:假如小车在运动过程中不受任何阻力,小车将永远地运动下去,运动速度保持不变(合理即可)。
24.【答案】演员坐在马背上,他同马一起以同样的速度向前运动。当他从马背上跃起,由于惯性仍然保持原来的速度向前运动。在他跃起腾空的这段时间内,人和马向前运动的距离相同,所以演员能稳稳地落在马背上。
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析解答即可。
【解答】演员坐在马背上,他同马一起以同样的速度向前运动。当他从马背上跃起,由于惯性仍然保持原来的速度向前运动。在他跃起腾空的这段时间内,人和马向前运动的距离相同,所以演员能稳稳地落在马背上。
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