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7.1牛顿第一定律
精选练习
一．选择题
1.（2019•贵阳）如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁，另一端连接至小车底板的木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是（ ）
A．若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动
B．若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动
C．若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动
D．若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动
【答案】B
【解析】由题意知，原来小车向右做匀速直线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动，此时弹簧处于原长状态。
A、若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会压缩弹簧，故A错误；
B、若木块受到向右的摩擦力，说明木块向左运动或有向左运动的趋势，则这种情况是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势，故B正确；
C、木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时，木块只受重力和支持力，若木块受到三个力的作用，则说明其运动状态发生了改变，因此，小车可能加速，也可能减速，故C错误；
D、若小车运动状态虽然改变（即做变速运动），但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，此时弹簧不会发生形变，小车却并不是做匀速运动，故D错误。
故选：B。
2.（2018•六盘水）小冬用绳子拴着一石块，使石块绕手做圆周运动，如果石块受到的力突然全部消失，石块将（ ）
A．立即停止运动
B．做匀速直线运动
C．继续做圆周运动
D．速度越来越慢直到停止运动
【答案】B
【解析】根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到力的作用时，总将保持静止状态或匀速直线运动状态。如果石块受到的力突然全部消失，由于石块初始状态是运动的，所以石块将保持绳子断开的那一瞬间的速度永远匀速运动下去。故A、C、D错误。
故选：B。
3.（2018春•天津期末）图中，物体的运动状态发生改变的是（ ）
A．空中匀速直线下降的降落伞
B．匀速直线行驶的太阳能汽车
C．在细线作用下绕手做圆周运动的橡皮
D．没有被小孩推动的箱子
【答案】C
【解析】A、空中匀速直线下降的降落伞，做匀速直线运动，其运动状态没有发生改变，故A不合题意；
B、匀速直线行驶的太阳能汽车，其运动状态没有发生改变，故B不合题意；
C、在细线作用下绕手做圆周运动的橡皮，其运动方向不断改变，即运动状态发生改变，故C符合题意；
D、没有被小孩推动的箱子，处于静止状态，其运动状态没有发生改变，故D不合题意。
故选：C。
4.（2019•红桥区一模）锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄的方法使锤头紧套在锤柄上，如图所示，这是利用了（ ）
A．锤柄的惯性 B．锤柄的重力 C．锤头的惯性 D．锤头的重力
【答案】C
【解析】因为锤头与柄原来都向下运动，柄撞在硬物上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动；锤头由于惯性仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。故ABD错误，C正确。故选：C。
5.（2019春•洪江市期末）当你坐在一辆向前行驶的汽车中，突然感觉汽车座椅的靠背在向前推你，这时汽车的运动状态和产生该现象的原因分别是（ ）
A．匀速行驶，车具有惯性 B．加速行驶，人具有惯性
C．减速行驶，人具有惯性 D．正在转弯，车具有惯性
【答案】B
【解析】坐在一辆向前行驶的汽车中，人突然感觉汽车座椅的靠背在向前推，这是因为此时汽车突然加速行驶，而人具有惯性，仍会保持原来较小速度的状态，则人会后仰，所以才会感觉汽车座椅的靠背在向前推。故只有选项B符合题意。
故选：B。
二．填空题
6.（2019•铅山县二模）牛顿第一定律的内容：一切物体，在没有受到力的作用时，总保持 状态或 状态。
【答案】静止；匀速直线运动
【解析】一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律，也叫惯性定律。故答案为：静止；匀速直线运动。
7.（2017春•三水区期中）在溜冰场上，甲推乙，结果甲、乙同时向相反的方向运动（如图所示）．这一现象说明：
（1） 。
（2） 。
【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）力可以改变物体的运动状态。（合理即可）
【解析】（1）甲推乙，结果甲、乙同时向相反的方向运动，这一现象说明了力的作用是相互的。
（2）由于惯性两个人不能马上停下来，而是继续运动一段距离。
（3）两人在力的作用下发生了运动，说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）力可以改变物体的运动状态。（合理即可）
8.（2019•肥城市二模）如图所示，用力打击一摞棋子中间的一个，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，这表明： 。上面的棋子由于具有 要保持原来的静止状态，同时，这些棋子因为受到 的作用，又落到下面的棋子上。
【答案】力可以改变物体的运动状态；惯性；重力
【解析】（1）受到打击的棋子飞出去，棋子的运动速度和方向都发生了变化，表明力可以改变物体的运动状态；（2）上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态；（3）由于下方的棋子飞出，在重力的作用下落在下面的棋子上。故答案为：力可以改变物体的运动状态；惯性；重力。
9.（2017•资阳）平直轨道上运动列车内桌面上水杯水面如图所示，则列车正在向 （选填
左”或“右”）减速运动；
【答案】右
【解析】由图可知：水面向右倾斜，这是因为列车在向右做减速运动，杯子由于受到桌子的摩擦力，会随列车减速；（或者列车向左做加速运动，杯子由于受到桌子的摩擦力，会随列车加速）。但水由于惯性还将保持原来的运动状态向右运动，所以此时水面会向右倾斜。
故答案为：右。
三．解答题
10.（2019•青岛一模）生活中处处渗透这物理知识，例如乘公交车时，司机突然急刹车，乘客会向前倾倒，这是为什么？
【解析】汽车前进时，由于汽车司机发现紧急情况突然刹车时，车子受到阻力作用而停下来，但人由于惯性，要保持原来的速度继续向前运动，所以车内的乘客会向前倒。
一.选择题
1.（2018•青岛）“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是（ ）
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．托里拆利
【答案】C
【解析】牛顿在伽利略、笛卡尔的基础上得到牛顿第一定律：“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态”。所以此科学规律是牛顿得到的。故选：C。
2.（2019春•简阳市期中）如图所示，铅球由a处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落到地面b处。当铅球在飞行过程中，运动到最高点时，一切外力消失，则小球将会（ ）
A．竖直掉下来 B．静止在该点
C．任会掉在b点 D．沿着水平方向运动
【答案】D
【解析】当铅球在飞行过程中，运动到最高点时，铅球在水平方向上有一定的速度，一切外力消失，则小球将会沿水平方向做匀速直线运动，故D正确。故选：D。
3.（2018•陕西）如图是一辆长达30m的无轨电动列车，它外观采用流线型结构。与燃料汽车相比，行驶时电动机比内燃机的噪声小很多；与有轨电车相比，它拐弯灵活。下列关于无轨列车的说法不正确的是（ ）
A．流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力
B．灵活拐弯时无轨列车的运动状态不改变
C．行驶时噪声小是在声源处减弱了噪声
D．电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染
【答案】B
【解析】A、在空中物体受到的阻力与其速度和横截面积有关，无轨列车的外形常做成流线型，目的是为了减小行驶时受到的阻力，故A正确；
B、灵活拐弯时，运动方向在变化，无轨列车的运动状态在改变，故B错；
C、行驶时噪声小，是因为电动机工作时声音小，是在声源处减弱了噪声，故C正确；
D、电动车消耗的是电能，清洁无污染，燃料汽车工作时排出的废气会带来对大气的污染，所以，电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染，故D正确。故选：B。
4.（2018•武汉）生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是（ ）
A．标枪运动员通过助跑提高成绩，利用了运动员自身的惯性
B．紧固锤头时撞击锤柄的下端，利用了锤柄的惯性
C．拍打窗帘清除上面的浮灰，利用了窗帘的惯性
D．将脸盆里的水泼出去，利用了水的惯性
【答案】D
【解析】A、标枪投掷出去后能继续飞行，是因为标枪具有惯性，要继续保持原来的运动状态的缘故，故A错误；
B、紧固锤头时撞击锤柄的下端松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性，而不是锤柄的惯性，故B错误；
C、通过拍打窗帘清除它上面的浮灰，窗帘运动时，浮尘由于惯性将保持静止状态，脱离窗帘，是利用浮灰的惯性，故C错误；
D、泼水时，盆和水是运动的，当盆受力静止时，水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出，故D正确。
故选：D。
5.（2016•烟台）图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象，下列判断正确的是（ ）
A．都是在小车突然停止时发生
B．都是在小车突然起动时发生
C．图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生
D．图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生
【答案】D
【解析】甲图：木块与小车一起运动，当小车突然加速或启动时，下端受摩擦力随车加速，木块上端仍保持原来的静止或低速状态，使得木块向后倾倒；
乙图：木块与小车一起运动，当小车突然减速或停止时，下端受摩擦力随车减速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向前倾倒。
综上分析可知，选项ABC错误，D正确
故选：D。
二．填空题
6.（2019春•江油市期中）在一个光滑的水平面上，用绳子拉小车做直线运动，当小车的速度达到4m/s时，绳子脱落，这时小车在水平面上做 运动，小车的运动速度是 。
【答案】匀速直线运动；4m/s
【解析】分析题意可知，当拉小车的绳子突然断开时，小车由于惯性仍要保持原来的运动状态不变，即小车在水平面上做匀速直线运动，其速度仍为4m/s。故答案为：匀速直线运动；4m/s。
7.（2019春•新乐市期中）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫 。汽车突然刹车时，乘客的脚已随车停止运动，而身体的上部要保持原来的 ，因此身体会 （填前倾或后仰）。
【答案】惯性；运动状态；前倾
【解析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫惯性；汽车突然刹车时，乘客的脚随车厢一起停止运动，而身体由于惯性，保持原来的运动状态，所以人向前倾倒。故答案为：惯性；运动状态；前倾。
8.（2019•娄底三模）如图所示，在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮，当书突然向右运动时，橡皮会 ；如果书表面绝对光滑，上述现象中橡皮将会 （以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”）
【答案】向左倾倒；保持静止
【解析】原来橡皮和书是静止的，当书突然向右运动时，由于摩擦力的作用，橡皮的底部会随书一起向右运动，而橡皮的上部由于惯性，还要保持原来的静止状态，所以橡皮向左倾倒；如果书表面绝对光滑，橡皮与书之间没有摩擦力，橡皮由于惯性仍保持静止状态。故答案为：向左倾倒；保持静止。
三．实验探究题
9.（2019•济宁模拟）斜面在物理实验中多次使用。如图甲所示为探究“阻力对物体运动的影响”的斜面，图乙为探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的斜面。
（1）在甲图中通过 来判断小车所受阻力的大小；乙图中通过 来判断小球动能的大小。
（2）图甲为小车从同一高度下滑后分别在三种在不同物体表面运动后静止的位置，由该情景得到的结论是 。
（3）图乙中小球A从斜面不同高度滚下，木块被撞后移动距离不同，由此得到的结论是 。
（4）在以上实验中，都用到了 和 的实验方法。
【答案】（1）小车在不同物体表面移动的距离；木块移动的距离；（2）小车受到的阻力越小，运动的距离越长；（3）物体的动能大小与速度有关，质量相同，速度越大，动能越大；（4）转换法；控制变量法。
【解析】（1）小车在不同的表面运动的距离不同，说明受到的阻力不同；球把木块推出的距离长，说明的物体对外做的功多，说明球的动能越大；
（2）小车在不同的表面运动的距离不同，说明受到的阻力不同，接触面越光滑，阻力越小，行驶的距离越远，速度减小的越慢；
（3）小球A从斜面不同高度滚下，小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的初速度关系，结论是在质量相同的情况下，速度越大，动能越大。
（4）根据小车运动的距离来判定阻力的大小，小球的动能大小不易观察，可以通过观察木块被移动的距离来比较动能的大小，都采用了转换法；影响阻力对物体运动的影响和动能大小的因素时，也运用了控制变量法。
故答案为：（1）小车在不同物体表面移动的距离；木块移动的距离；（2）小车受到的阻力越小，运动的距离越长；（3）物体的动能大小与速度有关，质量相同，速度越大，动能越大；（4）转换法；控制变量法。
四．解答题
10.（2018•德清县自主招生）牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图是他画的“大炮”草图﹣﹣在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。
（1）研究中牛顿基于的可靠事实是
（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是 。
（3）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了 。
【答案】（1）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；（2）抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；（3）人造地球卫星。
【解析】（1）研究中牛顿基于的可靠事实是：人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；
（2）由实验现象知，这是重力作用的效果，是石头的重力去改变石头运动方向，他从石头落回地面的距离不同，分析预测用相同的力去改变同一物体运动方向时，运动速度越大，物体的运动方向越不易改变，即物体的运动方向改变较小，会落回离掷出点更远的地方。所以牛顿设想：在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。于是牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论：抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；
（3）现在随着现代科技的发展，人们应用他的推论，制成了人造地球卫星。
故答案为：（1）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；（2）抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；（3）人造地球卫星。
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