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第四章 运动和力的关系
A组 教材夯基础
1.(鲁科版教材课后习题)(多选)下列情形中,物体的运动状态发生变化的是(　　)
A.小石块做自由落体运动
B.小球在光滑水平面上做匀速直线运动
C.汽车在转弯时速度的大小不变
D.铅球被抛出以后的运动
2.(人教版教材课后习题改编)(多选)下列关于物体惯性的说法正确的是(　　)
A.汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
B.汽车转弯后前进方向发生了改变,表明物体速度方向改变,其惯性也随之改变
C.被抛出的小球,尽管速度的大小和方向都改变了,但惯性不变
D.汽车比火车更容易停下来是因为质量小的物体惯性小
3.(沪科教版教材课后习题改编)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶,假设高铁上固定着盛满水的纸杯。若突然发现纸杯中的水向右洒出,如图所示,则关于高铁在此种情况下的运动,下列描述正确的是(　　)
A.高铁匀速向左运动
B.高铁突然向左加速运动
C.高铁突然向左减速运动
D.高铁突然向右加速运动
4.亚里士多德认为物体的自然状态是静止,只有当它受到力的作用才会运动。(　　)
5.伽利略认为力不是维持物体运动状态的原因。(　　)
6.伽利略理想实验的结论是以可靠事实为基础,经科学抽象、运用分析推理得出的。(　　)
7.牛顿第一定律可以用实验直接验证。(　　)
8.物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。(　　)
9.运动越快的物体惯性越大。(　　)
B组 单一知识点
知识点1　理想实验的魅力
10.(2024重庆八中期末改编)力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是(　　)
A.伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
B.伽利略斜面实验能够通过现代实验手段直接验证
C.笛卡儿认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
D.亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
11.(2025兰州月考)伽利略是伟大的物理学家和天文学家,他融会贯通了当时的数学、物理学和天文学,在研究工作中开科学实验之先河,奠定了现代科学的基础。
(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,他设想的理想实验中的几个主要步骤如下:
①两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
③减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
在上述的步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,下列关于事实和推论的分类正确的是(　　)
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
(2)伽利略科学思想方法的核心:把　　　　和　　　　(包括数学推演)和谐地结合起来。
A.实验 B.逻辑推理
C.微元法 D.控制变量法
(3)牛顿第一定律　　　　(填“是”或“不是”)实验定律。
知识点2　牛顿第一定律
12.(2024山西长治期末)在我国悠久的历史长河中,古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合,甚至要比西方早几百年。例如《墨经》中指出:“力,刑之所以奋也”,意思是力可以使物体由静到动。下列关于此句话的理解正确的是(　　)
A.有力作用,物体一定能运动起来
B.没有力作用,物体就一定处于静止状态
C.力是改变物体运动状态的原因
D.物体的运动需要力来维持
13.(2025江西宜春期中改编)在2024年巴黎奥运会,郑钦文获得女单网球冠军,创造历史性的一刻。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,则下列说法正确的是(　　)
A.飞来的网球速度越大,惯性越大
B.球被打飞回去,是因为力是维持物体运动状态的原因
C.若球拍没有击打球,则球会保持原来的运动状态不变
D.球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动
知识点3　惯性与质量
14.(2024杭州期末)如图所示的情境中,下列说法正确的是(　　)
A.雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性
B.喷洒农药的无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时惯性不变
C.滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小
D.磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力,所以它的惯性比较小
15.(2024山东日照期末)(多选)下列生活情境中,利用了物体的惯性的是(　　)
A.图甲中,迅速敲击压在中性笔下方的纸条可以将纸条抽出,而中性笔直立不倒
B.图乙中,运输玻璃瓶时,玻璃瓶需要用很厚的泡沫塑料包装
C.图丙中,乘坐交通工具时,要正确系好安全带
D.图丁中,锤头松动后,可以将锤柄朝下,在地面上磕几下
16.(2025重庆沙坪坝期中)《论衡》是中国思想史上的一部重要著作,是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。其《状留篇》中有如下描述:“是故车行于陆,船行于沟,其满而重者行迟,空而轻者行疾”“任重,其取进疾速,难矣”。结合以上叙述,下列说法正确的是(　　)
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.质量越小,物体的惯性越大
D.速度越小,物体的惯性越大
C组 综合知识点
17.(2024山西吕梁期中)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”的记载,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,关于这一现象,下列说法正确的是(　　)
A.这个现象违背了牛顿第一定律
B.马力既竭,辀犹能一取的原因是车具有惯性
C.马力既竭,辀犹能一取的原因是车受到惯性作用
D.力是维持物体运动状态的原因,马不拉车,车就不走了
18.(2023江苏淮安期末)如图所示,一个盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别用绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球,容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　)
A.铁球向左,乒乓球向右
B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
D组 高考怎么考
19.(2023浙江6月选考)在足球运动中,足球入网如图所示,则(　　)
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
20.(2022浙江6月选考改编)下列说法正确的是(　　)
A.链球做匀速圆周运动过程中不需要力来维持
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C.乒乓球被击打过程中运动状态可能不变
D.篮球飞行过程中运动状态不变
第四章　运动和力的关系
1.牛顿第一定律
教材改编题
1.ACD　速度的大小和方向二者只要改变其一,物体的运动状态就发生变化。小石块做自由落体运动时速度增大,汽车在转弯时速度的方向改变,铅球被抛出以后速度大小和方向都改变,故A、C、D符合题意;小球在光滑水平面上做匀速直线运动,速度大小和方向都不变,运动状态不变,B不符合题意。
方法技巧　运动状态指“速度”这个矢量,速度大小或方向变化,则运动状态就是变化的。
2.CD　物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,A、B错误,C正确;汽车比火车更容易停下来是因为质量小的物体惯性小,D正确。
3.B　若高铁匀速向左运动,则水也匀速运动,速度相等,水不会从纸杯中洒出,故A错误;若高铁突然向左加速,由于惯性,水还没有来得及加速,所以高铁向左的速度大于水向左的速度,可能出现题图所示情况,故B正确;同理可知,D错误;若高铁突然向左减速,由于惯性,水还没有来得及减速,所以高铁向左的速度小于水向左的速度,水会向左洒出,故C错误。
易错易混辨析
4.√　5.√　6.√　7. 　8.√　9.
10.A　伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因,A正确;伽利略斜面实验是理想实验,不能通过现代实验手段直接验证,B错误;笛卡儿认为如果运动物体不受任何力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,C错误;亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落快,伽利略提出在只有重力作用时,轻的物体和重的物体下落一样快,故D错误。
名师点睛　伽利略的理想实验虽然是想象中的实验,但这个实验反映了一种物理科学方法,它是以事实为依据,以抽象为指导,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地揭示了自然规律。
11.答案　(1)A　(2)A　B　(3)不是
解题思路　(1)伽利略的观点是在实验事实的基础上,经过推理概括得出的,第一步是实验事实,小球滚到第二个斜面的高度与释放小球时的高度接近,摩擦越小越接近;得出推理,如果无摩擦,小球上升的高度与释放小球时的高度相同;继续推理,在无摩擦的情况下如果减小第二个斜面的倾角,仍能使小球上升的高度与释放小球时的高度相同;继续大胆推理,在无摩擦的情况下,第二个斜面继续减小倾角,使它水平,则小球永远运动。则①是事实,②③④是推论。故选A。
(2)伽利略把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,开创了研究自然规律的科学方法。
(3)牛顿第一定律无法用实验直接验证,它所描述的是一种理想状态,即不受外力的状态,但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
12.C　由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力来维持,C正确,D错误;物体所受合力为零或没有力作用时,物体可能处于静止或匀速直线运动状态,A、B错误。
13.D　物体的惯性只由质量决定,与物体的速度无关,A错误;球被打飞回去,是因为力是改变物体运动状态的原因,B错误;若球拍没有击打球,由于球仍受重力作用,所以球不会保持原来的运动状态不变,C错误;根据牛顿第一定律可知,球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动,D正确。
14.C　雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性,而是为了增大摩擦力,防止车辆打滑,故A错误;喷洒农药的无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时,随着质量的减小,惯性减小,故B错误;惯性只由质量决定,所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小,故C正确;磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力,但它的惯性由质量决定,与阻力大小无关,故D错误。
15.AD　迅速敲击压在中性笔下方的纸条可以将纸条抽出,而中性笔直立不倒,这是利用了中性笔的惯性,故A符合题意;运输玻璃瓶时,玻璃瓶需要用很厚的泡沫塑料包装,是防止玻璃瓶由于惯性而破碎,故B不符合题意;乘坐交通工具时应系安全带,是防止交通工具紧急刹车时,由于惯性而带来的危害,故C不符合题意;紧固锤头时撞击锤柄的下端,锤柄停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以就套紧在锤柄上了,这一过程利用了锤头的惯性,故D符合题意。
16.B　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,A错误,B正确;质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,物体的惯性越大,C、D错误。
17.B　马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,说明车具有惯性,即验证了牛顿第一定律,B正确,A、C错误;力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,D错误。
18.A　由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大、惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的“水球”的运动状态容易改变,即速度变化快,所以当小车突然向右运动时,铁球相对于小车向左运动。同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小、惯性小,故乒乓球相对于小车向右运动,故A正确。
19.B　在研究如何踢出香蕉球时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,所以不可以把足球看作质点,故A错误;惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;足球在飞行时脚已经离开足球,足球不受脚的作用力,故C错误;触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
20.B　链球做匀速圆周运动过程中速度方向在改变,需要力的作用,A错误;惯性只与质量有关,则足球下落过程中惯性不随速度增大而增大,B正确;乒乓球被击打过程中受到的合力不为零,运动状态一定变化,C错误;篮球飞行过程中受到重力作用,运动状态一定变化,D错误。

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