1、牛顿第一定律 (15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.伽利略把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小【解析
2、】选A。根据实验结果,得到的最直接的结论是如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置,A正确;而小球不受力时状态不变,小球受力时状态发生变化,是在假设和逻辑推理下得出的结论,不是实验可得到的最直接的结论,所以B、C错误;而D项不是本实验所说明的问题,故错误。2.如图所示,将一玻璃瓶装水后密闭,并平放在水平桌面上,在瓶的中部有一小气泡处于静止状态,现用力突然将瓶子向前推动,使其在桌面上向前运动一段后停止,可看到气泡相对瓶子的运动情况是()A.向前B.向后C.先向前,再向后D.先向后,再向前【解析】选C。当玻璃瓶静止时,水和玻璃瓶保持相对静止,气泡在玻璃瓶中间;当突然用力将瓶子向前推动一下,水要保
3、持原来的静止状态,向玻璃瓶后方运动,把气泡挤向玻璃瓶前进的方向。当瓶子运动起来后,最终静止,因此瓶子必然要减速运动,这时气泡右边的水受瓶的作用随瓶一起减速运动,而气泡左边的水将相对于瓶向前(右)运动,气泡将相对于瓶向后移动,最后回到原来的位置。故C正确,A、B、D错误。3.古诗词是我国五千年灿烂文化的精髓,先人在创作时巧妙地借用了许多物理知识,使其作品大放异彩。下列涉及惯性的诗句是()A.坐地日行八万里,巡天遥看一千河B.船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚C.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开D.飞流直下三千尺,疑是银河落九天【解析】选B。“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,是说明地球自转一圈的路程为
4、八万里,而人与地面保持相对静止,速度相同,不涉及惯性,故A错误;“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”,是说物体有保持原来运动状态不变的性质,这就是惯性,故B正确;“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”说明环境与温度对生物的影响,不是惯性,故C错误;“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,是描写瀑布的自然景象,不是惯性,故D错误。4.一天,下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中,他发现水面的形状如图中的()【解析】选C。列车进站过程中,即车窗的速度变小,而双层玻璃窗内积水由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以水相对车窗向前运动,故C正确。【加固训练】(多选)如果在水平路面
5、上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗,现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示。关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动【解析】选B、D。原来水和小车相对静止以共同的速度运动,水突然向右洒出,有两种可能:一是原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对于碗向右洒出;二是原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出。故选B、D。二、非选择题(10分)5.试利用牛顿第一定律解释生活中的如下现象:(1)人在水平地面上跑,脚绊
6、到石头,向前跌倒(图甲)。(2)人踩到西瓜皮时向后倒(图乙)。【解题指南】使用惯性知识解决实际问题大体可分为如下三步:(1)分析各个物体(或各个部分)最初的运动状态。(2)利用惯性知识分别分析各个物体(或各个部分)的运动状态是否发生变化,发生什么变化。(3)分析各个物体(或各个部分)的相对运动。【解析】(1)走路时,人原来处于运动状态,当脚绊上石头后,人的脚受到阻力停止运动,而人的上半身由于惯性,仍向前运动,于是人会向前跌倒;(2)当人踩到西瓜皮,脚受力加速运动,即人的下半身的运动速度变快,而人的上半身由于惯性仍要保持原来的运动速度,因此脚的运动速度大于身体的运动速度,于是人就会向后倒下。答案
7、:见解析 (10分钟20分)6.(6分)(多选)航天器正在远离星球的太空中匀速航行,若航天器内的一个航天员将一个铅球推向另一个航天员,下列说法中正确的是()A.铅球碰到航天员后,航天员不觉得痛B.铅球碰到航天员后,会对航天员造成伤害C.铅球推出后做匀速直线运动D.太空中航天员拿着铅球不觉得费力【解析】选B、C、D。铅球推出后由于惯性做匀速直线运动,C正确;由于铅球惯性比较大,铅球的运动状态比较难以改变,铅球碰到航天员,会对航天员造成伤害,A错误,B正确;航天器在远离星球的太空中匀速航行,铅球不会受到其他星球的引力,处于匀速运动状态的铅球不受其他力,因此,太空中航天员拿着铅球不觉得费力,D正确。
8、7.(14分)有两个瓶子,内盛水,一个铁球、一个与铁球体积相同的泡沫塑料球、两根细绳。将铁球和塑料球系好,铁球在水中下沉,瓶正放(如图甲所示),泡沫塑料球在水中上浮,瓶倒放(如图乙所示)。当瓶突然向右运动时,观察比较两球的运动状态。请说出观察到的现象并解释。【解析】现象:铁球的运动相对瓶是向左的,如图1所示,而泡沫塑料球相对瓶是向右运动的,如图2所示。原因:由于惯性的大小与质量有关,铁球质量大于同体积水的质量,更大于同体积塑料球的质量,所以铁球惯性大于同体积水的惯性,更大于塑料球的惯性,当瓶突然向右运动时,铁球保持原来静止状态的能力大于同体积水保持原来静止状态的能力,所以铁球相对于水向左移动;同体积的水保持原来静止状态的能力大于塑料球保持原来静止状态的能力,所以塑料球相对于水向右移动,因此出现如图所示的现象。答案:见解析