物理第5章牛頓運動定律第1節(jié) 牛頓第一運動定律精品當堂檢測題-試卷下載-教習網

考點1：對牛頓第一定律的理解
1．明確了慣性概念
定律的前半部分內容“一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)”，揭示了所有物體普遍具有的一種屬性——慣性，即物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，是本質屬性，不需要條件．一切物體在任何情況下都具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質．因此，牛頓第一定律又叫慣性定律．
2．明確了力的作用效果
定律的后半部分內容“除非有外力迫使它改變這種狀態(tài)”，說明了力的作用效果可以改變物體的運動狀態(tài)．定律中明確指出力可以改變物體的運動狀態(tài)．
3．揭示了力和運動的關系
牛頓第一定律指出物體不受外力時的運動規(guī)律，定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中物體不受外力作用的情況是不存在的，當物體所受到的合外力為零時，其效果跟不受外力的作用效果相同．力與運動的關系：運動不需要力維持，但運動狀態(tài)的改變離不開力的作用．
【例1】下列關于牛頓第一定律的說法中正確的是( )
A．牛頓第一定律是實驗定律
B．牛頓第一定律只是提出了慣性的概念
C．牛頓第一定律提出了當物體受到的合外力為零時，物體將處于靜止狀態(tài)
D．牛頓第一定律既提出了物體不受外力作用時的運動規(guī)律，又提出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因
【分析】解答本題時應注意以下三點：
(1)牛頓第一定律和慣性的區(qū)別．
(2)力和運動的關系．
(3)力和運動狀態(tài)變化的關系．
【解析】D 牛頓第一定律不是實驗定律，A錯誤；牛頓第一定律提出了慣性的概念，同時又指出了物體運動狀態(tài)改變的原因，B錯誤；牛頓第一定律提出了物體不受外力作用時，物體將處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，所以C錯誤；綜上所述，選項D是正確的．
【技巧與方法】
牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時的狀態(tài)——總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，同時揭示了力和運動的關系——力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因.分析此類問題時要注意牛頓第一定律與慣性的區(qū)別.
【針對訓練】
1．根據牛頓第一定律，下列說法中正確的是( )
A．人只有在靜止的車廂內，豎直向上高高跳起后，才會落到車廂原來的位置
B．人在沿直線勻速前進的車廂內，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方
C．人在沿直線加速前進的車廂內，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方
D．人在沿直線減速前進的車廂內，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方
【解析】C 依據牛頓第一定律可知，人豎直跳起離開車廂瞬間，人與車在水平方向上的速度相同．如果車子靜止或做勻速直線運動，則人都將落回原地；如果車加速前進，則在相同時間內人的水平位移比車子的水平位移小，故人會落在起跳點的后方；反之，如果車子減速前進，則在相同時間內人的水平位移將比車子的水平水平位移大，故人會落在起跳點的前方，故C正確．
2．如圖所示，一個劈形物體M放在固定的粗糙斜面上，劈形物體上表面水平，在劈形物體的上表面上放一光滑的小球m，劈形物體沿斜面從靜止開始下滑，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是( )
A．沿斜面向下的直線
B．豎直向下的直線
C．無規(guī)則曲線，其軌跡無法確定
D．拋物線
【解析】B 小球光滑，因此在水平方向上不受力，由牛頓第一定律可知，水平方向的運動狀態(tài)不變，總是處于靜止狀態(tài)；當劈形物體沿斜面下滑時，小球將豎直向下運動，直到碰到斜面以前，一直豎直向下運動．因此，小球在碰到斜面前的運動軌跡是豎直向下的直線，故B正確．
考點2：對慣性的理解和應用
1．慣性現象的“一只”“二有”“三區(qū)別”
（1）“一只”：慣性的大小只跟物體的質量有關．
（2）“二有”：慣性是一切物體固有的屬性；物體在任何情況下都有慣性．
（3）“三區(qū)別”：慣性與第一定律的區(qū)別；慣性與力的區(qū)別；慣性與速度的區(qū)別．
2．慣性與力的關系
（1）慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質，因此說“物體受到了慣性作用”“產生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的．
（2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因．力越大，運動狀態(tài)改變越快；慣性越大，運動狀態(tài)越難改變．
（3）慣性與物體的受力情況無關．
3．慣性與速度的關系
（1）慣性與運動狀態(tài)無關，不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài)，慣性總是存在的，當物體靜止時，它一直“想”保持這種靜止狀態(tài)；當物體運動時，它一直“想”以那一時刻的速度做勻速直線運動．
（2）一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關．
4．慣性的“兩表現”
（1）不受外力的條件下，慣性表現出“保持”“原來的”運動狀態(tài)．
（2）在受力條件下，慣性表現出運動狀態(tài)改變的難易程度，質量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變．
【例2】如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置示意圖．當汽車處于靜止或勻速直線運動時，剎車擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉動，安全帶能被拉動．當汽車突然剎車時，擺錘由于慣性繞軸擺動，使得鎖棒鎖定棘輪的轉動，安全帶不能被拉動．若擺錘從圖中實線位置擺到虛線位置，汽車的可能運動方向和運動狀態(tài)是( )
A．向右行駛、勻速直線運動
B．向左行駛、勻速直線運動
C．向右行駛、突然剎車
D．向左行駛、突然剎車
【解析】C 若汽車做勻速直線運動，則擺錘不會從實線位置擺到虛線位置，故A、B均錯誤；由圖可知擺錘向右擺動，可知擺錘具有水平向左的加速度，故汽車加速度向左，汽車可能向左加速或向右減速，故C正確，D錯誤．
【技巧與方法】
利用慣性解釋現象的方法
明確研究的物體原來處于怎樣的運動狀態(tài)．
當外力作用在該物體的某一部分(或外力作用在與該物體有關聯(lián)的其他物體上)時，這一部分的運動狀態(tài)的變化情況．
該物體由于慣性保持怎樣的運動狀態(tài)，判斷最后會出現什么現象．
【針對訓練】
3．(多選)在勻速前進的磁懸浮列車里，小明將一小球放在水平桌面上，且小球相對桌面靜止．關于小球與列車的運動，下列說法正確的是( )
A．若小球向前滾動，則磁懸浮列車在加速前進
B．若小球向后滾動，則磁懸浮列車在加速前進
C．磁懸浮列車急剎車時，小球向前滾動
D．磁懸浮列車急剎車時，小球向后滾動
【解析】BC 列車加(減)速時，小球由于慣性保持原來的運動狀態(tài)不變，相對于車向后(前)滾動，故B、C正確．
4．下列現象中不能用慣性知識解釋的是 ( )
A．跳遠運動員的助跑速度越大，跳遠成績往往越好
B．用力將物體拋出去，物體最終要落回到地面上
C．子彈離開槍口后，仍能繼續(xù)高速向前飛行
D．古代打仗時，使用絆馬索能把敵方飛奔的馬絆倒
【解析】B 跳遠運動員助跑后跳起，由于慣性仍保持向前的運動狀態(tài)，故速度越大，向前沖出的距離越遠，成績越好；拋出去的物體最終落回到地面上，是由于重力作用，與慣性無關；子彈離開槍口后，由于慣性，仍繼續(xù)向前高速飛行；敵方飛奔的馬，遇到絆馬索后，馬腿被絆住，但馬的上身由于慣性仍保持向前的運動，結果被絆倒在地．
考點達標
一、選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分)
1．關于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是 ( )
A．完全是理想的，沒有事實為基礎
B．利用氣墊導軌，就能使實驗成功
C．是以可靠事實為基礎，經科學抽象，深刻反映自然規(guī)律的
D．該實驗說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因
【解析】C 伽利略的推論是不能用實驗證明的，這是因為物體完全不受外力的作用實際上是不可能的，物體不受阻力的條件也是無法實現的．但是隨著現代科學技術的進步，可以將摩擦阻力減小到很小，例如可以用氣墊導軌實驗近似地驗證．伽利略理想實驗僅僅說明了物體的運動不需要力來維持．故C正確．
2．關于力和運動的關系，下列說法中正確的是( )
A．物體的速度不斷增大，表示物體必受外力作用
B．物體向著某個方向運動，則在這個方向上必受力的作用
C．物體的速度大小不變，則其所受的合外力必為零
D．物體處于平衡狀態(tài)，則該物體必不受外力作用
【解析】A 當物體速度增大時，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，而力是改變運動狀態(tài)的原因，故物體必受外力作用，A正確；物體向某個方向運動，可以不在此方向上受力的作用，故B錯誤；當物體的速度大小不變時，其速度方向可能發(fā)生變化，即運動狀態(tài)可能變化，合外力不一定為零，故C錯誤；物體處于平衡狀態(tài)時，所受合外力為零，并不是物體不受外力的作用，故D錯誤．
3.如圖所示為月球車示意圖，當該月球車分別在地面和月面以相同的速率行駛時，下列判斷正確的是 ( )
A．在地面運動時的慣性較大
B．在月面運動時的慣性較大
C．在地面和月面慣性一樣大
D．在地面運動時的質量較大
【解析】C 慣性的大小僅與物體的質量有關，與物體的運動狀態(tài)無關，所以當該月球車分別在地面和月面時的慣性是一樣大的，A、B錯誤，C正確；質量是物體的固有屬性，是不變的，D錯誤．
4．在一艘勻速向北行駛的輪船甲板上，一運動員做立定跳遠，若向各個方向都以相對船相同的速度起跳，則在船上跳的距離( )
A．向北跳得最遠
B．向南跳得最遠
C．向東、向西跳得一樣遠，但沒有向南跳得遠
D．無論向哪個方向跳都一樣遠
【解析】D 運動員跳起前，由于慣性，運動員具有與船等值的速度，所以以船為參考系，運動員跳起后，向各個方向的速度大小相等，所以無論向何方跳都一樣遠．故選項D正確．
5．如圖是我國自主研發(fā)的新型軍用飛機殲-20，具有隱身功能，其性能直逼美國的最新型戰(zhàn)機F-22，引起舉世震驚．據有關專家分析，殲-20比我國原來的戰(zhàn)機殲-10性能會更強，除具有隱身功能以外，全機空重及最大起飛重量、作戰(zhàn)半徑、飛行速度、續(xù)航能力、最大載彈量、電子設備等都有大幅度提高．有同學根據網絡信息作出如下判斷，其中正確的是( )
A．空載時殲-20戰(zhàn)機比殲-10戰(zhàn)機的慣性小
B．飛機在戰(zhàn)斗時會拋掉副油箱這樣會提高戰(zhàn)斗的靈活性
C．殲-20戰(zhàn)機比殲-10戰(zhàn)機有更大的飛行速度，說明殲-20戰(zhàn)機慣性更小
D．殲-20戰(zhàn)機的作戰(zhàn)半徑比殲-10的作戰(zhàn)半徑大，說明殲-20的慣性更小
【解析】B 物體的慣性的大小只取決于物體的質量，由此可知C、D項錯誤；空載時殲-20的質量要比殲-10的質量大，故空載時殲-20戰(zhàn)機比殲-10戰(zhàn)機會有更大的慣性，由此可知A錯誤；飛機在戰(zhàn)斗時會拋掉副油箱，這樣會減小飛機質量，提高戰(zhàn)斗的靈活性，B正確．
6．(多選)如圖所示，正在行駛的火車車廂內，有一人相對車廂靜止釋放一小球，則小球( )
A．可能落在A處 B．可能落在B處
C．可能落在C處 D．以上都不可能
【解析】ABC 正在行駛的火車怎樣運動未知，可能加速、勻速、減速，所以小球落在A、B、C處都有可能．故選項A、B、C正確．
7．(多選)如圖所示，一向右運動的車廂頂上懸掛兩小球M與N，它們只能在圖示平面內擺動，某一瞬間出現圖示情景，由此可知車廂的運動及兩小球相對車廂運動的可能情況是( )
A．車廂做勻速直線運動，M在擺動，N靜止
B．車廂做勻速直線運動，M在擺動，N也擺動
C．車廂做勻速直線運動，M靜止，N在擺動
D．車廂做勻速直線運動，M靜止，N也靜止
【解析】AB 由牛頓第一定律知，當車廂做勻速直線運動時，相對于車廂靜止的小球，其懸線應在豎直方向上，故M球一定不能在圖示情況下相對于車廂靜止，說明M正在擺動；而N既有可能相對于車廂靜止，也有可能相對于車廂擺動恰好到達圖示位置，A、B正確，C、D錯誤．
二、非選擇題
8．如圖所示，一個玻璃杯內盛有半杯水，上面蓋一塊塑料板，板上放一只雞蛋，用小木棒猛擊塑料板，塑料板離杯飛出，雞蛋卻穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中，請解釋這一現象．
【解析】塑料板受到小木棒的擊打，外力迫使它改變原來的靜止狀態(tài)，因此會飛出．由于慣性，塑料板被擊出后，雞蛋的狀態(tài)來不及改變，穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中．

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