第14講 牛頓第一定律（解析版）

第14講牛頓第一定律模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點精準(zhǔn)練模塊五小試牛刀過關(guān)測1.了解牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折過程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；2.知道牛頓第一定律的內(nèi)容，并能對其揭示的運動和力的關(guān)系有較為深刻的理解；3.了解伽利略關(guān)于運動和力的關(guān)系的認(rèn)識，了解他的思想實驗和相應(yīng)的推理過程，領(lǐng)會實驗加推理的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)科學(xué)推理和想象能力；4.理解慣性的內(nèi)涵，能通過實例說明質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。■知識點一：人類對運動與力的關(guān)系的認(rèn)識歷程代表人物主要觀點亞里士多德必須有力作用在物體上，物體才能eq\x(\s\up1(01))運動；沒有力的作用，物體就要eq\x(\s\up1(02))靜止在某個地方伽利略力不是eq\x(\s\up1(03))維持物體運動的原因笛卡兒如果運動中的物體沒有受到eq\x(\s\up1(04))力的作用，它將繼續(xù)以同一eq\x(\s\up1(05))速度沿同一eq\x(\s\up1(06))直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向■知識點二：伽利略的理想實驗(1)斜面實驗：讓一個小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運動，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面。如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度。如果第二個斜面傾角減小，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運動的距離更eq\x(\s\up1(01))長。由此可以推斷，當(dāng)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r，小球要到達(dá)原有高度將永遠(yuǎn)運動下去。(2)結(jié)論：力eq\x(\s\up1(02))不是(填“是”或“不是”)維持物體運動的原因?！鲋R點三：牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體總保持eq\x(\s\up1(01))勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力eq\x(\s\up1(02))迫使它改變這種狀態(tài)。(2)意義①揭示了物體的一個固有屬性，即物體具有保持原來eq\x(\s\up1(03))勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)——慣性。牛頓第一定律也被叫作eq\x(\s\up1(04))慣性定律。②揭示了運動和力的關(guān)系：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是eq\x(\s\up1(05))改變物體運動狀態(tài)的原因。(3)牛頓第一定律所描述的狀態(tài)是一種理想狀態(tài)，它是利用邏輯思維進(jìn)行分析的產(chǎn)物，eq\x(\s\up1(06))不可能用實驗直接驗證。■知識點四：慣性與質(zhì)量(1)描述物體慣性的物理量是它的eq\x(\s\up1(01))質(zhì)量。eq\x(\s\up1(02))質(zhì)量大的物體慣性大。(2)質(zhì)量只有大小，沒有方向，是eq\x(\s\up1(03))標(biāo)量。在國際單位制中，質(zhì)量的單位是eq\x(\s\up1(04))千克，符號為eq\x(\s\up1(05))kg?！鲋R點五：慣性參考系如果在一個參考系中，一個不受力的物體會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的參考系叫作eq\x(\s\up1(01))慣性參考系，簡稱eq\x(\s\up1(02))慣性系?！緟⒖即鸢浮?.人類對運動與力的關(guān)系的認(rèn)識歷程運動、靜止、維持、力的作用、速度、直線2.伽利略的理想實驗(1)長(2)不是3.牛頓第一定律(1)勻速直線運動狀態(tài)或靜止、迫使它改變這種狀態(tài)(2)①勻速直線運動狀態(tài)、慣性定律②改變(3)不可能4.慣性與質(zhì)量(1)質(zhì)量、質(zhì)量(2)標(biāo)、千克、kg5.慣性參考系慣性參考系、慣性系。教材習(xí)題01伽利略在理想斜面實驗中提出了以下結(jié)論：如果另一個斜面的傾角減小至0°，小球為達(dá)到原來的高度，將永遠(yuǎn)運動下去。請你說明他得到這個結(jié)論的理由。解題方法實際生活經(jīng)驗再加上一定的邏輯推理【答案】讓小球從一個斜面滾下后，再滾上另一個斜面，若斜面沒有摩擦，則小球會達(dá)到原來高度。然后改變另一個斜面的傾角，觀察小球的運動，最后讓斜面平放，則小球要達(dá)到原來高度，但又不可能達(dá)到，所以它將一直運動下去，這就是理想實驗。實驗表明在沒有摩擦力的作用下，物體將以恒定的速度運動下去，說明力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。教材習(xí)題02回答下列問題。(1)飛機投彈時，如果當(dāng)目標(biāo)在飛機的正下方時豎直向下投下炸彈，能擊中目標(biāo)嗎？為什么？(2)地球由西向東自轉(zhuǎn)，你向上跳起來以后，為什么還落在原地，而不落到原地的西邊？(3)我國道路交通安全法規(guī)定，在各種小型車輛里乘坐的人必須系好安全帶。為什么要有這樣的規(guī)定？(4)一位同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的作用力，否則它不可能向上運動。這個結(jié)論錯在哪里？解題方法抓住慣性是物體保持原有的運動狀態(tài)的特性分析?！敬鸢浮?1)如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)在飛機的正下方，豎直向下投下炸彈，不能擊中目標(biāo)；這是炸彈在豎直方向上做勻變速直線運動，由于慣性，炸彈在水平方向上有初速度，會在水平方向上做勻速直線運動，所以炸彈將落在目標(biāo)的正前方。(2)由于慣性，跳起來之后人依然要保持原來的運動狀態(tài)，在相同的時間內(nèi)，人轉(zhuǎn)過的距離與地面轉(zhuǎn)過的距離相等，所以總是落在原處。(3)任何物體都有慣性，慣性就是物體保持原來的運動狀態(tài)的性質(zhì)，汽車高速行駛時，里面的人和車一樣速度都很大，一旦出現(xiàn)危險情況，緊急剎車時，車在摩擦力的作用下減速停住，而人由于慣性繼續(xù)向前運動，人很可能離開座位撞在車窗玻璃上，造成嚴(yán)重的傷害，而安全帶可以起到很好的緩沖和束縛作用，可以減小對人的傷害。(4)向上拋出的物體，由于慣性，在空中繼續(xù)向上運動，不需要繼續(xù)受向上的作用力。教材習(xí)題03下列關(guān)于物體慣性的說法中，哪些是正確的？哪些是錯誤的？(1)汽車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大；(2)汽車轉(zhuǎn)彎后前進(jìn)方向發(fā)生了改變，表明物體速度方向改變，其慣性也隨之改變；(3)被拋出的小球，盡管速度的大小和方向都改變了，但慣性不變；(4)要使速度相同的沙袋在相同時間內(nèi)停下來，對大沙袋用力比對小沙袋用力大，表明質(zhì)量大的物體慣性大。解題方法慣性的唯一量度是質(zhì)量，與速度大小、方向無關(guān)?！敬鸢浮?1)(2)錯誤、(3)(4)正確。考向一：對理想實驗的理解【例1】(多選)關(guān)于伽利略的理想實驗的敘述中正確的是()A．這個實驗是憑空想象的B．這個實驗雖然是想象的，但它得出的結(jié)論是可靠的C．理想實驗是一種科學(xué)方法D．理想實驗是一個純思維實驗，其正確性應(yīng)接受實踐的檢驗【答案】BC【解析】伽利略的理想實驗并不是脫離實際的主觀臆想，而是以實踐為基礎(chǔ)，經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推理得到科學(xué)的結(jié)論。所以伽利略的理想實驗是科學(xué)的，結(jié)論是可靠的，故B、C正確，A、D錯誤?！眷柟?】理想實驗有時能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗，如圖所示。下面是關(guān)于該實驗被打亂的步驟：①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要到達(dá)原來的高度。②如圖為兩個對接的斜面，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面。③如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度。④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動。(1)請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列________(填寫序號即可)。(2)在上述的設(shè)想實驗步驟中，有的屬于可靠的實驗事實，有的則是理想化的推論，請問步驟②屬于________________。【答案】(1)②③①④；(2)可靠的實驗事實【解析】本題向我們展示了科學(xué)史上著名的理想實驗的思想方法，即在實驗事實的基礎(chǔ)上，經(jīng)過合理的推理、想象，獲取結(jié)論。針對題目所述的實驗步驟，正確的排列順序是②③①④，步驟②屬于可靠的實驗事實。考向二：對牛頓第一定律的理解【例2】(多選)關(guān)于牛頓第一定律有下列說法，其中正確的是()A．牛頓第一定律可用實驗來驗證B．牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因C．慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D．物體的運動不需要力來維持【答案】BD【解析】牛頓第一定律不是實驗定律，不受力的物體是不存在的，故不能用實驗來驗證，A錯誤；牛頓第一定律說明物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，B、D正確；慣性定律是物體遵循的規(guī)律，而慣性是物體的性質(zhì)，其實質(zhì)是不相同的，C錯誤?！眷柟?】物體的運動狀態(tài)改變了，不可能發(fā)生的是()A．速率不變 B．速度不變C．物體未受任何力 D．運動方向不變【答案】BC【解析】物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，即速度發(fā)生了變化，可能是速度大小(即速率)變化，也可能是速度方向變化，還可能是速度大小和方向同時變化。物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，一定是因為物體受到了力的作用。故B、C符合題意?？枷蛉簩T性的理解【例3】火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到火車上原處。這是因為()A．人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他一向前的力，帶著他隨同火車一起向前運動B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運動C．人跳起后，火車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上和火車始終具有相同的速度【答案】D【解析】人跳起后，由于在水平方向不受外力的作用，根據(jù)慣性和慣性定律可知，人跳起后直到落地，在水平方向上和火車始終具有相同的速度，故D正確?！眷柟?】如圖所示，某同學(xué)面向行車方向坐在沿平直軌道勻速行駛的列車車廂里。這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)面前的水平桌面上一個原來靜止的小球突然向他滾來，則可判斷()A．列車正在剎車B．列車突然加速C．列車突然減速D．列車仍做勻速直線運動【答案】B【解析】慣性是物體具有的保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，小球突然向后運動，說明列車突然向前加速，小球保持原來的速度不變，導(dǎo)致列車速度大于小球的速度而產(chǎn)生了相對運動，B正確。一、單選題1．伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理和諧結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖a、圖b分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，下列相關(guān)說法正確的是（

）A．圖a通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球的運動不需要力來維持B．圖a中在傾角較小的斜面上進(jìn)行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C．圖b中斜面傾角減小到零時，小球一定會一直運動下去D．圖b的實驗為“理想斜面實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持【答案】B【詳解】AB．伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比；由于當(dāng)時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長的多，所以容易測量。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推，故A錯誤，B正確；C．圖b中斜面傾角減小到零時，由于摩擦力的存在，小球最終會停止運動，故C錯誤；D．伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持，故D錯誤。故選B。2．關(guān)于物理學(xué)史和物理學(xué)研究方法，下列說法正確的是（）A．在研究物體的運動時，滿足一定條件可將物體抽象成質(zhì)點，這樣的研究方法叫“微元法”B．伽利略在研究力和運動的關(guān)系時，依據(jù)邏輯推理，對實驗進(jìn)行了理想化處理，得出了力不是維持物體運動的原因C．亞里士多德在研究物體下落時的運動規(guī)律時，把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）結(jié)合起來，拓展了人類的科學(xué)思維方式和研究方法D．是利用比值定義法定義的物理量，由公式可知加速度與成正比【答案】B【詳解】A．在研究物體的運動時，滿足一定條件可將物體抽象成質(zhì)點，這樣的研究方法叫“理想模型法”，故A錯誤；B．伽利略在研究力和運動的關(guān)系時，依據(jù)邏輯推理把實際實驗理想化的思想是研究物理問題的重要方法，故B正確；C．伽利略在研究下落物體的運動時，把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）結(jié)合起來，拓展了人類的科學(xué)思維方式和研究方法，故C錯誤；D．是利用比值定義法定義的物理量，但加速度a與無關(guān)，故D錯誤。故選B。3．關(guān)于慣性的下列說法正確的是（）A．空間站中的物體由于處于失重狀態(tài)會失去慣性B．乒乓球容易被迅速抽殺，是因為乒乓球慣性小C．靜止的火車起動十分緩慢，說明火車靜止時慣性較大D．從高處下落的玻璃杯比從低處下落的玻璃杯容易碎，是因為前者慣性比較大【答案】B【詳解】ACD．慣性是物體的固有屬性，只與物體本身質(zhì)量有關(guān)，與運動狀態(tài)、位置均無關(guān)，故ACD錯誤；B．乒乓球質(zhì)量小慣性小，B正確。故選B。4．在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是（）A．亞里士多德、伽利略 B．伽利略、牛頓C．伽利略、愛因斯坦 D．亞里士多德、牛頓【答案】B【詳解】正確認(rèn)識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學(xué)家是伽利略，建立慣性定律的物理學(xué)家牛頓。故選B。5．下列關(guān)于慣性的說法正確的是（）A．汽車“超速”行駛時慣性變大了B．開車系安全帶可防止由于慣性對人造成的傷害C．子彈飛出槍膛后，因慣性受到向前的力而繼續(xù)飛行D．物體在粗糙水平面上比在光滑水平面上難推動，說明物體在粗糙水平面上慣性大【答案】B【詳解】A．慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與速度無關(guān)，故A錯誤；B．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，故B正確；C．子彈飛出槍膛后，因慣性向前運動，但不是受到力而繼續(xù)飛行，故C錯誤；D．慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與受力情況無關(guān)，故D錯誤。故選B。6．關(guān)于牛頓第一定律，以下說法正確的是（）A．牛頓第一定律是依靠實驗事實，直接歸納總結(jié)得出的B．牛頓第一定律是以可靠實驗為基礎(chǔ)，通過抽象出理想化實驗而得出的結(jié)論C．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是維持物體運動的原因D．安培對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)【答案】B【詳解】AB．牛頓第一定律是以可靠實驗為基礎(chǔ)，通過抽象出理想化實驗而得出的結(jié)論，A錯誤，B正確；C．根據(jù)牛頓第一定律可知，力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，C錯誤；D．伽利略對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)，D錯誤。故選B。7．一籃球運動員站在三分線處投籃命中，被扔出的籃球在空中劃過一道弧線。若籃球視為質(zhì)點，空氣阻力不計，在籃球還未進(jìn)入籃筐之前，使籃球在空中飛行時運動狀態(tài)發(fā)生變化的施力物體是（）A．地球 B．籃球 C．籃球運動員 D．籃筐【答案】A【詳解】籃球在空中飛行過程中，若不計空氣阻力，只受重力作用，所以重力改變籃球的運動狀態(tài)，即施力物體是地球。故選A。8．英國物理學(xué)家牛頓在總結(jié)伽利略、笛卡爾等人工作的基礎(chǔ)上，完成了他的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。在此書中，牛頓提出了三條基本的運動定律，下列說法正確的是（）A．在月球上舉重比地球上容易，是因為同一物體在月球上比在地球上的慣性小B．甲、乙兩位同學(xué)手拉手拔河，甲對乙的作用力大小始終等于乙對甲的作用力大小C．以卵擊石，石頭沒有損傷而雞蛋碎，是因為石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力D．推動正在運動的物體比推動處于靜止的同一物體所需要的力小，所以運動的物體比靜止的物體慣性小【答案】B【詳解】A．同一物體在月球上和在地球上質(zhì)量相同，則慣性相同，A錯誤；B．根據(jù)牛頓第三定律知甲對乙的作用力大小始終等于乙對甲的作用力大小，B正確；C．根據(jù)牛頓第三定律知石頭對雞蛋的作用力等于雞蛋對石頭的作用力，石頭沒有損傷是因為雞蛋對石頭的作用力沒有超出其表面的承受力，C錯誤；D．慣性大小取決于物體的質(zhì)量大小，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，D錯誤。故選B。二、多選題9．如圖所示，在勻速前進(jìn)的磁懸浮列車?yán)铮∶鲗⒁恍∏蚍旁谒阶烂嫔?，且小球相對桌面靜止。關(guān)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(jìn)B．若小球向后滾動，則磁懸浮列車在加速前進(jìn)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【答案】BC【詳解】A．若小球向前滾動，知小球的速度大于列車的速度，知列車的速度減小，故A錯誤；B．若小球向后滾動，知列車的速度大于小球的速度，知列車的速度增加，做加速運動，故B正確；CD．磁懸浮列車急剎車時，小球因為有慣性，要保持原來的勻速直線運動狀態(tài)，所以小球運動的速度要大于磁懸浮列車運動的速度，即小球要相對磁懸浮列車向前滾，故C正確，D錯誤。故選BC。10．伽利略設(shè)想了一個理想實驗：①如果沒有摩擦，也不考慮其余能量損失，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨娶谌魧⒌诙€斜面放平時，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去③減小第二個斜面的傾角，小球達(dá)到原來高度運動的距離得更遠(yuǎn)④兩個平滑連接的斜面，讓小球從一個斜面靜止?jié)L下，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是（）A．對理想實驗各步驟順序的排列正確的是④①③②B．對理想實驗各步驟順序的排列正確的是④③①②C．伽利略通過理想斜面實驗得出了力不是維持物體運動的原因D．伽利略的理想斜面實驗體現(xiàn)了實驗和邏輯推理相結(jié)合的研究方法【答案】ACD【詳解】AB．伽利略理想斜面實驗是：④兩個平滑連接的斜面，讓小球從一個斜面靜止?jié)L下，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面，若存在摩擦力，小球到達(dá)第二個斜面上的高度小于第一個斜面釋放的高度。①若沒有摩擦力，也不考慮兩斜面連接處的能量損失，小球?qū)⒌竭_(dá)第二個斜面與釋放時等高的位置。③減小第二個斜面的傾斜角，小球在第二個斜面上達(dá)到原來高度運動的距離得更遠(yuǎn)。②若將第二個斜面放平時，小球達(dá)不到等高位置將永遠(yuǎn)滾動下去，對理想實驗各步驟順序的排列正確的是④①③②，A正確，B錯誤；C．伽利略通過理想斜面實驗得出了力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，C正確；D．伽利略的理想斜面實驗開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的物理研究方法，D正確。故選ACD。11．一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上，某時刻水面形狀如圖所示。關(guān)于火車此時的運動情況，下列說法正確的是（）A．向右減速 B．向右加速 C．向左減速 D．向左加速【答案】AD【詳解】水面形狀如圖，當(dāng)火車向右做減速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運動；或者，當(dāng)火車向左做加速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較小的速度向左運動。故選AD。12．關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是（）A．運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性也越大B．靜止的火車起動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大的緣故C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小D．在“神舟”六號飛船中的物體也存在慣性【答案】CD【詳解】A．物體慣性的大小只和物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體速度無關(guān)，故A錯誤；B．靜止的火車起動時，速度變化慢，是因為火車的質(zhì)量大，慣性大，故B錯誤；C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球質(zhì)量小，慣性小，故C正確；D．在“神舟”六號飛船中的物體質(zhì)量不變，慣性也不變，故D正確。故選CD。13．伽利略猜想自由落體運動是勻變速直線運動，在當(dāng)時直接測定瞬時速度很難，所以他設(shè)計“斜面實驗”沖淡重力，在他留下的羊皮紙草稿中發(fā)現(xiàn)的斜面實驗數(shù)據(jù)如下表，人們推測表格中的第2、3列數(shù)據(jù)分別為時間及位移，下列說法正確的是（

）1132421309329816452625582436611924971600A．由表中數(shù)據(jù)可得位移跟時間成正比B．由表中數(shù)據(jù)可得位移跟時間的平方成正比C．使用斜面做實驗，是為了增大小球運動的加速度D．使用斜面做實驗，可以延緩小球的運動，方便測量時間【答案】BD【詳解】AB.根據(jù)第二列數(shù)據(jù)表示時間，第一列數(shù)據(jù)表示時間的平方，第三列數(shù)據(jù)表示長度，即位移；則分析表格數(shù)據(jù)，可以直接得到的規(guī)律是：在誤差允許的范圍內(nèi)，位移與時間的平方成正比，故B正確，A錯誤。CD.使用斜面做實驗，可以延緩小球的運動，方便測量時間，故C錯誤，D正確。故選BD。14．有一儀器中的電路如圖所示，其中M是質(zhì)量較大的一個金屬塊，其前后兩端用兩彈簧相連接，把此儀器固定在一輛汽車上，以下描述正確的是（）A．當(dāng)汽車啟動時綠燈亮 B．當(dāng)汽車剎車時紅燈亮C．當(dāng)車勻速前進(jìn)時綠燈亮 D．當(dāng)車勻速倒車時紅燈亮【答案】AB【詳解】A．當(dāng)汽車突然啟動時，金屬塊由于具有慣性仍然保持靜止，所以金屬塊相對于汽車向后運動，使綠燈支路接通，即綠燈亮，故A正確；B．當(dāng)汽車剎車時，金屬塊由于具有慣性仍然向前運動，所以金屬塊相對于汽車向前運動，使紅燈支路接通，即紅燈亮，故B正確；CD．當(dāng)汽車勻速前進(jìn)或者勻速倒車時，金屬塊與汽車保持相對靜止，兩支路不接通，兩燈都不亮，故CD錯誤。故選AB。15．在落體運動及物體運動原因的研究過程中，伽利略通過實驗和邏輯推理發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，開創(chuàng)了近代科學(xué)的研究方法，被稱為“現(xiàn)代科學(xué)之父”。關(guān)于伽利略的做法與貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（

）A．通過實驗直接證明，自由落體運動速度的變化對時間是均勻的B．通過實驗直接證明，當(dāng)斜面變?yōu)樗矫鏁r小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動C．推斷重的物體不會比輕的物體下落得快，運用了邏輯推理D．創(chuàng)造了一套將科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的研究方法【答案】CD【詳解】A．伽利略通過實驗證實了小球沿斜面滾下時位移與時間的平方成正比，間接證明了小球速度的變化對時間是均勻的，故A錯誤；B．伽利略通過理想斜面實驗得到如果沒有摩擦，則小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運動下去，但由于實際問題中摩擦不可能消除，這一實驗只是理想實驗，故B錯誤；CD．伽利略用邏輯推理證實了重的物體不會比輕的物體下落得快，創(chuàng)造了一套將科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的研究方法。故CD正確。故選CD。三、實驗題16．以下問題關(guān)于伽利略對落體運動的研究（1）選擇比較石頭和羽毛的下落的快慢，并不科學(xué)，原因在于影響運動的因素有重力和空氣阻力，在研究受多個因素影響的問題時，應(yīng)采用（填寫科學(xué)方法），因此我們可以選擇比較質(zhì)量相同的紙片和紙團的下落快慢。（2）自然界的落體運動要能被近似的視為自由落體運動，物體受到的空氣阻力f要滿足什么條件？，所以，要研究自由落體運動規(guī)律時，我們選擇乒乓球。（填“能”或“不能”）（3）伽利略通過邏輯推理得到自由落體運動的快慢相同。自由落體過程中，物體的速度是逐漸增大的，先下落的物體速度總是比后下落的物體運動快。所以如果比較先后下落的物體時，這里的快慢可以理解為的快慢。（4）關(guān)于伽利略斜面實驗的分析，下列說法正確的是()（A）其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論；（B）通過甲圖中的實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，物體的位移和時間成正比；（C）運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更易觀察和測量；（D）運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更易觀察和測量。（5）請你用學(xué)校能夠提供的實驗儀器，設(shè)計一個實驗方案證明質(zhì)量不同的物體，從傾角固定的斜面下滑，位移和時間平方的比值是定值。（說明需要哪些器材，需要測量哪些物理量，用什么儀器測量，實施的步驟是怎樣的，得到數(shù)據(jù)怎么處理分析，從而證明觀點）（6）一個小球沿著圖（a）所示的光滑軌道從P點滑動至Q點，軌道轉(zhuǎn)角處平滑連接。請根據(jù)伽利略的理想斜面實驗，來判斷在圖（b）中最能反映小球的速度大小v與時間t之間關(guān)系的圖像是()【答案】控制變量法物體受到的空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體的重力不能速度C見解析，A【詳解】（1）[1]選擇比較石頭和羽毛的下落的快慢，并不科學(xué)，原因在于影響運動的因素有重力和空氣阻力，在研究受多個因素影響的問題時，應(yīng)采用控制變量法，因此我們可以選擇比較質(zhì)量相同的紙片和紙團的下落快慢。（2）[2][3]自然界的落體運動要能被近似的視為自由落體運動，物體受到的空氣阻力f要滿足的條件是，物體受到的空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體的重力，所以，要研究自由落體運動規(guī)律時，我們不能選擇乒乓球，因為乒乓球所受到的空氣阻力不是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于乒乓球的重力。（3）[4]伽利略通過邏輯推理得到自由落體運動的快慢相同。自由落體過程中，物體的速度是逐漸增大的，先下落的