魯科版高中物理必修一高一同步練習(xí)牛頓第一定律

1、高中物理學(xué)習(xí)材料(燦若寒星*整理制作)2011-2012學(xué)年高一物理必修 1 (魯科版)同步練習(xí)第五章第一節(jié)牛頓第一定律.教學(xué)內(nèi)容：牛頓第一定律.本周教學(xué)目標.知道伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認識。.知道伽利略的理想實驗及其推理過程和結(jié)論.知道什么是慣性，會正確理解有關(guān)現(xiàn)象.理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義.教學(xué)過程.理想實驗的魅力(1)伽利略的理想斜面實驗理想實驗：如圖甲所示，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面.如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙?原來的高度.N技二甲乙兩如果第二個斜面傾斜角度小，如圖乙所示，小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程， 繼續(xù)減小第二個斜面的

2、傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達不到原來的高度，而 是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運動下去.伽利略的思想方法伽利略的“實驗+科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點。伽利略的理想斜面實驗雖然是想像中的實驗，但這個實驗反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事 實基礎(chǔ)之上的.以事實為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)(2)伽利略的觀點：在水平面上的物體，設(shè)想沒有摩擦，一旦物體具有某一速度，物體將保持這個 速度繼續(xù)運動下去.(3)笛卡爾的觀點：除非物體受到外力的作用，物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠不會使自 己沿曲線運動，而只保持在直線上運動.笛

3、卡爾補充和完善了伽利略的觀點.牛頓物理學(xué)的基石一一慣性定律牛頓總結(jié)了伽利略等人的工作，并提出了三條運動定律，先看牛頓第一定律：牛頓第一定律：(1)內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.(2)如何正確理解牛頓第一定律？對牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個方面來理解：明確了慣性的概念：定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)”，揭示了物體所具有的一個重要的屬性牛一慣性，即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都 具有慣性、因此牛頓第一定律又叫慣性定律.確定了力的含義：定律的后半句話“直到有外力迫使它改變這種運動狀

4、態(tài)為止”，實際上是對力的定義，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并不是維持物體運動的原因，這一點要切實理解.定性揭示了力和運動的關(guān)系：牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運動規(guī)律，它描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受外力 作用的物體是不存在的， 當(dāng)物體所受合外力為零時， 其效果跟不受外力的作用相同.但是，我們不能把“不受外力作用”理解為“合外力為零”.理解慣性和慣性定律(1)對慣性定律的理解牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，即一切物體都具有慣性.同時， 牛頓第一定律還定性地指出了力的動力學(xué)意義：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即改變速度的原因.物體 在速度發(fā)生改變時，就有加

5、速度.因此也可以說：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.不能認為力是維持物體 運動(勻速直線運動)的原因，也不能認為有力就有運動，沒有力就沒有運動，更不能認為物體向哪個方 向運動就一定受到那個方向的力的作用.(2)對慣性的理解慣性是物體的固有屬性：一切物體都具有慣性.慣性與運動狀態(tài)無關(guān)：不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài)，慣性總是存在的，當(dāng)物體原來靜止時，它 一直“想”保持這種靜止狀態(tài)；當(dāng)物體運動時，它一直“想”以那一時刻的速度做勻速直線運動.慣性與物體是否受力無關(guān)，與物體速度大小無關(guān)，僅由物體的質(zhì)量決定.慣性與力的比較(1)從概念比較“慣性”是物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，而“力”是物體與物體之間

6、的相互作用，力是 迫使物體改變運動狀態(tài)的原因.(2)從意義比較任何物體都具有慣性，而物質(zhì)無處不在，慣性也就無處不有，一切物體均具有慣性，我們所處的世界 是慣性的世界，也叫慣性系。慣性不是力，慣性與力毫無關(guān)系，二者有著本質(zhì)的區(qū)別。力是物體與物體之間的相互作用，是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因，也是使物體產(chǎn)生加速度的原因.決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個：一個是物體受到的外力；另一個是物體本身的質(zhì)量.外力 是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素，質(zhì)量是決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化難易程度的內(nèi)部因素。在物體的質(zhì)量一定時，物體受到的力越大，其運動狀態(tài)的變化就越迅速；反之，物體

7、受到的力越小， 其運動狀態(tài)的變化就越緩慢。在物體所受外力一定時，物體質(zhì)量越大，其運動狀態(tài)的變化就越困難；反之，物體的質(zhì)量越小，其運 動狀態(tài)的變化就越容易.物體質(zhì)量的大小決定了運動狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。.明確區(qū)分“運動狀態(tài)改變的難易”與“讓運動物體停止運動的難易”的不同有同學(xué)認為：汽車的速度越大，讓它停下來即剎車所用的時間越長，即讓汽車停止運動就越困難，因 此認為汽車的速度越大其慣性就越大.其實這是錯誤的.比較物體慣性大小的方法是：在相同外力作用下，加速度大的其慣性??；加速度小的其慣性大；加速 度相等時其慣性等大.同輛汽車，剎車時所受阻力相同，加速度相同，即單位時間內(nèi)速度改變量相同，慣 性大小

8、就相同.行駛速度大的汽車，停下來的速度改變量越大所用時間就越長，而單位時間內(nèi)的速度改變 量仍然相同，即加速度相同，慣性大小相同.所以慣性的大小與速度大小無關(guān)。【典型例題】例1.關(guān)于牛頓第一定律，下面說法正確的是（）A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律B.牛頓第一定律就是慣性C.不受外力作用時，物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D.物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時，物體必定受到外力的作用解析：對A,由牛頓第一定律可知，該定律反映的就是不受外力作用時物體靜止或勻速直線運動的規(guī) 律.故A選項正確.對B,慣性與慣性定律二者的物理意義截然不同.慣性是一切物體都具有維持勻速直線運動或靜止狀

9、態(tài)的性質(zhì)，無論物體處于什么狀態(tài)，物體的慣性都會以不同的形式表現(xiàn)出來.而慣性定律則是說：一切物 體在不受外力作用時總是保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使物體改變這種狀態(tài)為止.它是物 體不受外力作用的條件下所遵守的規(guī)律.慣性與慣性定律這二者極易混淆，只有從概念的物理意義上分析、對比，從而作出正確判斷.故 B選項錯誤。對C,由牛頓第一定律可知，物體保持原來運動狀態(tài)不變的原因， 就是由于物體不受外力和具有慣性.故C選項正確.對D,由牛頓第一定律的含義可知，力就是迫使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因，故D選項正確.答案：A、C、D點評：要辨析選擇這一類的題目，必須明確基本概念及其物理意義；必須明確、區(qū)

10、分、對比此題中的“力”、“慣性”、“慣性定律”、“運動狀態(tài)”等概念的異同，以避免出現(xiàn)概念混淆，難辨是非的低級錯誤.慣性與質(zhì)量關(guān)系的定性分析例2.在谷物的收割和脫粒過程中， 小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有癟粒.為了將它們分離，可用揚場機分選，如圖所示。它的分選原理是（）A.小石子質(zhì)量最大，空氣阻力最小，飛得最遠B.空氣阻力對質(zhì)量不同的物體影響不同C.癟谷粒和草屑質(zhì)量最小，在空氣阻力作用下，反向加速度最大，飛得最遠D.空氣阻力使它們的速度變化不同解析：各種雜物以相同的速度從機器中拋出，由于所受空氣阻力不同，產(chǎn)生的加速度也不一樣，使它 們的速度變化不同，故 D選項正確.或者這

11、樣理解：小石子質(zhì)量大，慣性大，運動狀態(tài)較雜質(zhì)要難改變得 多，故飛得最遠，而實谷粒質(zhì)量和慣性介于小石子和癟粒之間，故最后實谷粒位置居中.答案：D例3.如圖（1）所示，重球 M系于細線DC的下端，重球 M的下方又系一條同樣的細線BA ,下列說法正確的是（(1)A.在線的A端緩慢加大拉力時，線 DC先斷B.在線的A端緩慢加大拉力時，線 BA先斷C.在線的A端猛力一拉，線 BA先斷D.在線的A端猛力一拉，線 DC先斷 解析：重球M的受力如圖（2）所示.Qc對A,當(dāng)在線的A端緩慢加大拉力時，使得重球M能夠發(fā)生向下的微小位移，從而使得上部細線CD的拉力F2逐漸增大，又由于這個過程是極其緩慢地進行的，故可以

12、認為重球M始終處于受力平衡狀態(tài)，重球M的受力是F2 =mg+Fi。當(dāng)AB線下端的力Fi增大時，F(xiàn)2也隨之增大，并且總是會有上部的CD繩先到達受力極限的程度，因而CD繩先被拉斷.故 A選項正確.對B,由上面的分析可知， B選項錯誤.對C,當(dāng)在A端猛力一拉時，由于重球 M的質(zhì)量較大，其慣性也就較大，并且力的作用時間又極短， 故重球M向下發(fā)生的位移也極小，以至于上部的線CD還沒來得及發(fā)生伸長的形變，下端線中的拉力Fi已 經(jīng)達到了極限強度，因而下部的線AB必然會先斷.故 C選項正確。對D,由上面的分析可知，D選項錯誤.答案：A、C點評：本題具有一定的難度，綜合性較強.例4. （2006年廣東）下列對運

13、動的認識不正確的是（）A.亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用時才會運動B.伽利略認為力不是維持物體速度的原因C.牛頓認為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動D.伽利略根據(jù)理想實驗推論出：如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持 這個速度繼續(xù)運動下去解析：亞里士多德認為力是維持物體運動的原因，故A項錯，其他三項與史實吻合。答案：A例5. （2003年上海市綜合試題）科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認識世界的基本手段.在研究和解決問題 過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運用科學(xué)方法.理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律.咖利略 設(shè)想了一個理想實驗，其

14、中有一個是實驗事實，其余是推論.減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋焕^續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動.請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列 （只要填寫序號即可）.在上述的設(shè)想步驟 中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論。下列有關(guān)事實和推論的分類正確的是（）A.是事實，是推論B.是事實，是推論C.是事實，是推論D.是事實，是推論解析：本題是在可靠事實的基礎(chǔ)上進行合理的推理，將實驗理想化，并符合物理規(guī)律，得到正確

15、的結(jié) 論，而是可靠事實，因此放在第一步，是在高度上作無摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出水平面上的理想 實驗，因此正確順序是。答案：B【模擬試題】（答題時間：20分鐘）.人從行駛的汽車上跳下來后容易（）A.向汽車行駛的方向跌倒B.向汽車行駛的反方向跌倒C.向車右側(cè)方向跌倒D.向車左側(cè)方向跌倒2.有道是“坐地日行八萬里”，可見地球自轉(zhuǎn)的線速度是相當(dāng)大的，然而當(dāng)你在原地向上跳起后會發(fā)現(xiàn) 仍落在原處，這是因為（）A.你跳起后，會得到一向前的沖力，使你隨地球一同轉(zhuǎn)動B.你跳起的瞬間，地面給你一個力，使你隨地球一同轉(zhuǎn)動C.你跳起后，地球也在轉(zhuǎn)，但由于你留在空中時間太短，以至于落地后的距離太小，看不出來D.你跳起到落

16、地，水平方向速度同地球一樣3.殲擊機在進入戰(zhàn)斗狀態(tài)時要丟掉副油箱，這樣做是為了（）A.減小重力，使運動狀態(tài)保持穩(wěn)定B.增大速度，使運動狀態(tài)易于改變C.增大加速度，使狀態(tài)不易變化D.減小慣性，有利于運動狀態(tài)的改變.下列事例中，利用了物體的慣性的是（）A.跳遠運動員在起跳前的助跑運動B.跳傘運動員在落地前打開降落傘C.自行車輪胎做成凹凸不平的形狀D.鐵餅運動員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn).關(guān)于慣性，以下說法正確的是（）A.人在走路時沒有慣性，被絆倒時才有慣性B.百米賽跑到達終點時不能立即停下來是由于有慣性，停下來后也就沒有慣性了C.物體在不受外力作用時有慣性，受到外力作用后慣性就被克服了D.物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關(guān).你試著自己學(xué)做蛋炒飯，你兩手分別握住一只雞蛋，現(xiàn)用右手的雞蛋去碰停在你左手中的雞蛋，結(jié)果如何？大部分情況是只破了一只雞蛋，則先破的蛋是（）A.右手的B.左手的C.同時破D.無法判定.當(dāng)人們的衣服上沾了一些灰塵時，都習(xí)慣地用手在沾有灰塵的地方拍打幾下，這樣灰塵就會掉了， 請同學(xué)們用學(xué)過的知識解釋.在足球場上，為了不使足球停