牛頓第一定律-教師版

1、.牛頓第一定律一、單項選擇題本大題共5小題，共30分1. 我國道路交通平安法中規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人(包括司機)必須系好平安帶.這是因為()A. 系好平安帶可以減小慣性B. 系好平安帶可以防止因人的慣性而造成的傷害C. 系好平安帶可以防止因車的慣性而造成的傷害D. 是否系好平安帶對人和車的慣性沒有影響B(tài)樂陵一中解：A、質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，系好平安帶不可以改變?nèi)说膽T性，故A錯誤；BCD、平安帶系在人的身上，對人有一定的作用力，可以改變?nèi)说倪\動狀態(tài)，所以系好平安帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，故CD錯誤，B正確。應(yīng)選：B。物體總保持原來運動狀態(tài)不變的特性叫做慣性，質(zhì)量是物體慣

2、性大小的唯一的量度，與物體的運動狀態(tài)和所處的位置無關(guān).力是改變物體運動狀態(tài)的原因此題考察了慣性的根本概念及影響因數(shù)，同學(xué)們只要記住質(zhì)量是慣性的唯一量度，與其它任何因素?zé)o關(guān)就可以了2. 在一節(jié)火車車廂內(nèi)有一個光滑的程度桌面，桌上有一個小球.旁邊的乘客觀察到，假如火車在程度鐵軌上做勻速直線運動，小球在桌面上保持靜止.假如火車做加速直線運動，小球就會由靜止開場向后運動.這說明()A. 以勻速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律成立B. 以加速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律成立C. 無論是以勻速運動的車廂為參考系還是以加速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律都成立D. 無論是以勻速運動的車廂為參考系還是以加

3、速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律都不成立A樂陵一中解：牛頓運動定律適用慣性參考系。勻加速運動的火車是非慣性參考系，牛頓第一定律并不成立。應(yīng)選：A。以勻加速運動的火車為參考系，牛頓第一定律并不成立，這樣的參考系是非慣性參考系此題考察了牛頓運動定律適用于慣性參考系3. 春秋末年齊國人的著作考工記中有“馬力既竭，辀猶能一取焉，意思是馬對車不施加拉力了，車還能繼續(xù)向前運動。這是關(guān)于慣性的最早記述。以下關(guān)于慣性的說法中正確的選項是()A. 車只在運動時才具有慣性B. 撤去拉力后車的慣性大小不變C. 拉力可以改變車的慣性D. 車運動越快慣性越大B樂陵一中解：A、慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，與速度無關(guān)，故A

4、錯誤；B、慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，撤去拉力后車的慣性大小不變，故B正確；C、慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，拉力不能改變物體的慣性大小，故C錯誤；D、慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，與車的速度大小無關(guān)。故D錯誤。應(yīng)選：B。慣性是物體的固有屬性，它指的是物體可以保持原來的運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。慣性是物理學(xué)中的一個性質(zhì)，它描繪的是物體可以保持原來的運動狀態(tài)的性質(zhì)，不能和生活中的習(xí)慣等混在一起。4. 2019年8月16日，我國發(fā)射了全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號。墨子是春秋戰(zhàn)國時期著名的思想家，他關(guān)于物理學(xué)的研究涉及到力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等分支。關(guān)于他的著作墨經(jīng)中對物

5、理知識的闡述，以下說法中不正確的選項是()A. 運動就是物體空間位置的變動(原文：動，或徙也)B. 力是物體由靜到動，由慢到快的原因(原文：力，刑之所以奮也。)C. 重量也是力，物體下墜、上舉，都是重量作用的結(jié)果(原文：力，重之謂，下、與，重奮也。)D. 時間可以是有限長度的，也可以是沒有長度的時刻(原文：時，或有久，或無久)C樂陵一中解：A、物體空間位置的變化就是機械運動，即運動，故A正確；B、根據(jù)牛頓第二定律，力是物體由靜到動，由慢到快的原因，故B正確；C、重量時重力的大小，物體下墜時合力向下、上舉時合力向上的結(jié)果，故C錯誤；D、時間分為時間間隔與時刻，故D正確；此題選不正確的，應(yīng)選：C機

6、械運動是物體的空間位置隨著時間的改變，力時改變速度的原因，時間可以分為時刻與時間間隔。此題考察力與運動的關(guān)系，關(guān)鍵時明確力不是維持速度的原因，而是改變速度的原因，根底題目。5. 伽利略研究變速運動規(guī)律時做了著名的“斜面實驗：他測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間，發(fā)現(xiàn)位移與時間的平方成正比，增大斜面傾角，該規(guī)律仍然成立.于是，他外推到傾角為90的情況，得出結(jié)論()A. 自由落體運動是一種勻變速直線運動B. 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C. 力不是維持物體運動的原因D. 物體具有保持原來運動狀態(tài)的慣性A樂陵一中解：銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜

7、面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90時，這時物體做自由落體運動，由此得出的結(jié)論是自由落體運動是一種勻變速直線運動。應(yīng)選：A。結(jié)論是由實驗推導(dǎo)出來的，所以結(jié)論必須與實驗相聯(lián)絡(luò)，題目中的結(jié)論要與隨著斜面傾角的增大，銅球做怎樣的運動有關(guān)該題屬于實驗推論題，要求同學(xué)們正確理解科學(xué)家的根本觀點和佐證實驗，該題難度不大，屬于根底題二、多項選擇題本大題共4小題，共24分6. 華盛頓號航空母艦，載重102019T，動力裝置是2座A4W核反響堆，用4臺蒸汽輪機推進，其功率可達(dá)2.09×105kw.設(shè)想如能創(chuàng)造一理想的沒有摩擦的環(huán)境，用一個人的力量去拖這樣一艘航空母艦，那么從理論上可以說()A.

8、航空母艦慣性太大，所以完全無法拖動B. 一旦施力于航空母艦，航空母艦立即產(chǎn)生一個加速度C. 由于航空母艦慣性很大，施力于航空母艦后，要經(jīng)過一段很長時間后才會產(chǎn)生一個明顯的加速度D. 由于航空母艦慣性很大，施力于航空母艦后，要經(jīng)過足夠長的時間才會產(chǎn)生一個明顯的速度BD樂陵一中解：A、根據(jù)牛頓第二定律知，一旦有合力，巨輪立即產(chǎn)生加速度.故A錯誤，B正確C、根據(jù)a=F合m知，巨輪的質(zhì)量很大，合力很小，那么加速度很小，根據(jù)v=at知，要經(jīng)過很長一段時間才會產(chǎn)生明顯的速度.故C錯誤，D正確應(yīng)選BD根據(jù)牛頓第二定律知，加速度與合力具有瞬時性，一旦有合力，一定具有加速度.通過牛頓第二定律分析巨輪的加速度大小

9、，從而通過速度時間公式分析速度的變化解決此題的關(guān)鍵知道牛頓第二定律的矢量性、同一性以及瞬時性7. 一汽車在路面情況一樣的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論正確的選項是()A. 車速越大，它的慣性越大B. 質(zhì)量越大，它的慣性越大C. 車速越大，剎車后滑行的路程越長D. 車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大BC樂陵一中解：A、B、質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，所以A錯誤，B正確C、D、車速越大，所需制動間隔 越大，與物體慣性的大小無關(guān)，所以C正確，D錯誤應(yīng)選：BC慣性是指物體具有的保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，質(zhì)量是物體慣性大小大小

10、的唯一的量度質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)8. 如下圖，在沿東西方向直線運動的小車上，放一豎直木塊，突然發(fā)現(xiàn)木塊向西倒，那么小車可能的運動情況()A. 向東做勻速運動B. 向東做減速運動C. 向東做加速運動D. 向西做減速運動CD樂陵一中解：木塊和小車原來一起作勻速直線運動，并且木塊和小車具有共同的速度，發(fā)現(xiàn)木塊向西倒，說明小車可能向東做加速運動或向西做減速運動，木塊由于慣性，保持原來的運動狀態(tài)向前運動而產(chǎn)生的，故AB錯誤，CD 應(yīng)選：CD 先分析木塊和小車原來的運動狀態(tài)，再分析當(dāng)小車運動狀態(tài)改變時的情況，根據(jù)一切物體都有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)來分析小車的運動狀態(tài)一切物體

11、都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，我們把物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，此題主要考察學(xué)生對慣性的理解和應(yīng)用，會用慣性知識分析物體的運動狀態(tài)9. 在作勻速直線運動的汽車車廂內(nèi)，一乘客豎直向上拋出一球，一段時間后，球又落回乘客手中，以下關(guān)于這個現(xiàn)象的解釋錯誤的有()A. 因上拋的高度不夠高，球來不及落到乘客身后B. 拋出的球在空中被空氣帶動向前運動，因此才能落回乘客手中C. 因拋出時手對球的摩擦力，使球獲得一個向前的與車一樣的速度D. 因球拋出后程度方向不受力的作用，將保持原有和車一樣的程度速度ABC樂陵一中解：在做勻速直線運動的汽車內(nèi)豎直向上拋出小球，因為小球具有慣性，保持原來程度方

12、向的速度，所以程度方向速度不變，而且與汽車一樣的速度一樣，小球拋出后程度方向不受力的作用，在程度方向上速度又不改變，所以拋出的球又能回到乘客手中.應(yīng)選項ABC錯誤，選項D正確此題要求選擇錯誤的，應(yīng)選：ABC 運用慣性知識分析小球程度運動速度與汽車速度的關(guān)系，來解釋這個現(xiàn)象此題運用慣性知識解釋生活中的現(xiàn)象，根底題.還可以分析假設(shè)小球在加速運動或減速運動的汽車內(nèi)落點的位置三、填空題本大題共1小題，共5分10. 牛頓第一定律說明，力是物體_發(fā)生變化的原因，該定律引出的一個重要概念是_運動狀態(tài)；慣性樂陵一中解：牛頓第一定律說明，力是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的原因，該定律引出的一個重要概念是慣性故答案為：運

13、動狀態(tài)；慣性牛頓第一運動定律，又稱慣性定律，它科學(xué)地說明了力和慣性這兩個物理概念，正確地解釋了力和運動狀態(tài)的關(guān)系，并提出了一切物體都具有保持其運動狀態(tài)不變的屬性-慣性，它是物理學(xué)中一條根本定律此題考察了牛頓第一定律的內(nèi)容和慣性的概念.根底題目四、計算題本大題共4小題，共48分11. 當(dāng)高速行駛的公共汽車突然剎車，乘客會向什么方向傾斜？為什么？假設(shè)公共汽車向左轉(zhuǎn)彎，乘客會向什么方向傾斜？為什么？為什么在高速公路上行駛的小車中的司機和乘客必須系好平安帶？解：乘客會向前傾斜.因開場人和車一起高速向前行駛，突然剎車，在車的作用下人的下半身會減速，人的上半身由于慣性繼續(xù)保持原來的速度向前運動，所以乘客會

14、向前傾倒假設(shè)公共汽車向左轉(zhuǎn)彎，乘客會向右傾斜.因開場人和車一起向前運動，公共汽車向左轉(zhuǎn)彎，人的下半身跟著汽車向左轉(zhuǎn)彎，人的上半身由于慣性繼續(xù)向前運動，所以乘客向右傾倒在高速公路上行駛的小車因質(zhì)量小剎車時加速度大，司機和乘客容易向前傾倒而受傷，所以必須系好平安帶答：見解析樂陵一中解答此題從以下知識點入手：分析此題關(guān)鍵是把人分成上半身和下半身兩部分，分析清楚哪部分受力改變運動狀態(tài)，哪部分運動狀態(tài)沒變摩擦力產(chǎn)生的一個必要條件是有相對運動的趨勢.乘客與公交車是相對靜止的，不受摩擦力關(guān)于“當(dāng)車勻速直線行駛時站在車?yán)锏某丝碗S車一起勻速直線運動，乘客是否受摩擦力的問題，可以這樣分析，假如受摩擦力，那么乘客在

15、程度方向上受力就不為0，那么就不可能保持勻速直線運動，必然會加速12. 質(zhì)量為m的物體，在恒定的程度外力F的作用下，沿程度面做直線運動.02.0s內(nèi)物體的運動方向與F相反，2.05s內(nèi)物體的運動方向與F一樣.物體的“v-t圖象如下圖，g取10m/s2，試求：(1)02.0s和2.05s兩段時間內(nèi)物體的加速度大小；(2)物體與程度間動摩擦因數(shù)解：(1)0-2s物體的加速度為：a1=v1t1=0-102=-5m/s2，大小為5m/s2，2.05s物體的加速度為：a2=v2t2=-22=-1m/s2，大小為1m/s2，(2)根據(jù)牛頓第二定律得：02.0s內(nèi)：-(F+mg)=ma1 2.05s內(nèi)：-(

16、F-mg)=ma2 聯(lián)立整理得：=0.3 答：(1)0-2s物體的加速度大小為5m/s2，2.05s物體的加速度大小為1m/s2；(2)物體與程度面間的動摩擦因數(shù)為0.3樂陵一中先分析物體的運動過程，共分兩個階段：勻減速直線運動和反向的勻加速直線運動(1)速度時間圖象的斜率表示加速度；(2)分階段對物體進展受力分析，利用牛頓第二定律計算出物體與程度面間的動摩擦因數(shù)對于多階段運動過程的處理，一定要分階段進展分析處理，并能從速度時間圖象上獲取相關(guān)信息，速度時間圖象的斜率表示加速度13. 如下圖，某貨場將質(zhì)量為m1=100kg的貨物(可視為質(zhì)點)從高處運送至地面，為防止貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定

17、于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物從軌道頂端無初速滑下，軌道半徑R=1.8m.地面上緊靠軌道依次排放兩完全一樣的木板A、B，長度均為l=2m，質(zhì)量均為m2=100kg，木板上外表與軌道末端相切.貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2.(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，) (1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時的速度(2)假設(shè)貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開場滑動，求1應(yīng)滿足的條件(3)假設(shè)1=0.5，求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間解：(1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端是的速度為v0，對貨物的下滑過程中根據(jù)機械能守恒定律得：m1gR=12m1v02

18、 得v0=2gR=2×10×1.8=6m/s (2)假設(shè)滑上木板A時，木板不動，由受力分析得假設(shè)貨物滑上木板A時，木板不動，有：1m1g2(m1+2m2)g 假設(shè)滑上木板B時，木板B開場滑動，由受力分析得：1m1g>(m1+m2)g 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：0.4<10.6 (3)假設(shè)1=0.5，可知，貨物在木板A上滑動時，木板不動.設(shè)貨物在木板A上做減速運動時的加速度大小為a1由牛頓第二定律得：1m1gm1a1 設(shè)貨物滑到木板A末端是的速度為v1，由運動學(xué)公式得：v12-v02=-2a1l 代入數(shù)據(jù)得：v1=4m/s 設(shè)在木板A上運動的時間為t，由運動學(xué)公式得：v1

19、=v0-a1t 代入數(shù)據(jù)：t=0.4s答：(1)貨物到達(dá)圓軌道末端時的速度為6m/s(2)假設(shè)貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開場滑動，1應(yīng)滿足的條件為0.4<10.6(3)假設(shè)1=0.5，貨物滑到木板A末端時的速度是4m/s，在木板A上運動的時間是0.4s樂陵一中(1)根據(jù)機械能守恒定律求解貨物到達(dá)圓軌道末端時的速度(2)假設(shè)貨物滑上木板A時，木板A不動，那么木板所受的貨物的滑動摩擦力不大于地面對木板A的最大靜摩擦力；滑上木板B時，木板B開場滑動，說明貨物對B的滑動摩擦力大于地面對B的最大靜摩擦力，列出不等式，求出1應(yīng)滿足的條件(3)根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求出貨物滑到木板A末端時的速度.由速度時間公式求出貨物在B上滑行的時間此題考察了機械能守恒、牛頓運動定律和運動學(xué)公式的綜合應(yīng)用，特別需要注意的是分析貨物在程度面上運動時木板的運動狀態(tài)14. 如下圖，在豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與程度面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊，一個可視為質(zhì)點的小球放在曲面AB上，小球質(zhì)量m=1kg.現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處由靜止釋放小球，它與BC