7.1科學(xué)探究：牛頓第一定律練習(xí)題附答案

7．1科學(xué)探究：牛頓第一定律上小學(xué)的小麗同學(xué)聽老師說，由于地球自轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)氐孛娴乃俣却蠹s是360m/s，便產(chǎn)生了一個(gè)想法：地球既然轉(zhuǎn)得這么快，那么當(dāng)自己跳起來落回地面時(shí)，地面一定轉(zhuǎn)動一一段很大的距離，自己就不會落在原地．下課后便急忙跑到操場上取試試．使勁向上跳，但總是落回到原處．小麗怎么也不明白其中的道理．你能解釋嗎？智能提要問：如何認(rèn)識牛頓第一定律中“沒有受到外力作用”和“總保持”這兩個(gè)詞的含義？答：“沒有受到外力作用”是指定律成立的條件，它包含兩種情況：一是該物體沒有受到外力對它的作用，這是一種理想情況；二是該物體在某一方向上沒有受到外力的作用．例如，物體在光滑的水平面上運(yùn)動，由于沒有摩擦力，物體在水平方向不受外力的作用，它將在水平面上保持勻速直線運(yùn)動，并一直運(yùn)動下去．“總保持”有“原來是怎樣，后來也仍然是怎樣”的意思．問：定律中“或”能不能說成“和”？答：不能，“或”的意思是指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時(shí)存在．究竟處于哪一種運(yùn)動狀態(tài)，要看物體原來是運(yùn)動的，還是靜止的．原來靜止的物體在沒有受到外力作用的時(shí)候仍保持靜止?fàn)顟B(tài)；原來與的物體在沒有受到外力作用的時(shí)候?qū)⒈３謩蛩僦本€運(yùn)動狀態(tài)．問：怎樣正確認(rèn)識“慣性”的概念？答：物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，一切物體都有慣性．慣性是物體的一種固有屬性，是物體在任何時(shí)候、任何條件下都具有的性質(zhì)．不論物體是否受到外力的作用．不論物體是否運(yùn)動、怎樣運(yùn)動，它都具有慣性．慣性是由物體質(zhì)量決定的，質(zhì)量越大，慣性越大．例如：火車的質(zhì)量比汽車大，火車的慣性就比汽車大．智能拓展慣性與交通隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展和交通工具的高速化，如何既提高交通效率，又能確保人民的生命安全，就成為當(dāng)前城市管理的一個(gè)重要內(nèi)容．因此，各大中城市都頒布了一些地方性交通法規(guī)，在這些法規(guī)中，不少內(nèi)容都涉及到慣性和交通的關(guān)系．（1）馬路上的人行橫道線在城市的交通干線上，橫穿馬路必須走人行橫道線，不得隨意穿行．騎自行車拐彎時(shí)，必須提前舉手示意，不得猛拐．這些規(guī)定，一方面是為了提高路口的車輛通行能力，提高效率，減少汽車因減速、發(fā)動帶來的空氣污染；另一方面則是考慮到汽車的慣性給人們的安全帶來的威脅，由于慣性，任何物體運(yùn)動狀態(tài)的變化都不能在瞬間實(shí)現(xiàn)，需要一定的時(shí)間來完成這個(gè)變化過程，很多交通事故的發(fā)生就是因?yàn)楹鲆暳诉@個(gè)慣性問題而造成的．（2）慣性剎車慣性對交通有害也有利．慣性剎車就是人們利用慣性有利方面的一種做法．馬路上行駛的卡車或拖拉機(jī)后面，常掛有拖車．當(dāng)拖車裝滿貨物質(zhì)量很大，慣性也很大．當(dāng)車平穩(wěn)勻速前進(jìn)時(shí)，拖車的慣性對車輛的行駛沒有什么影響，但是當(dāng)車緊急剎車時(shí)，拖車的慣性對車輛運(yùn)動狀態(tài)變化的影響就立即顯現(xiàn)出來了．緊急剎車時(shí)，如果剎車裝置在前面的卡車，前面的卡車頭停止了，而后面的拖車由于慣性卻按原來的速度往前沖，在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的破壞力，拖車質(zhì)量越大，破壞作用也越大，它不僅會使車輛失控，還有可能扭斷牽引拖車的連接桿，甚至造成翻車事故．怎樣減少慣性帶來的這種危害呢？實(shí)踐中，人們找到了借助拖車慣性進(jìn)行剎車的方法．在卡車與拖車的連接處，套裝慣性剎車裝置：一個(gè)套裝了彈簧的連桿．當(dāng)車輛緊急剎車時(shí)，連桿隨卡車停止而停止，拖車由于慣性會繼續(xù)向前沖，彈簧迅速被壓縮，壓縮的彈簧把這種強(qiáng)烈的沖擊作用通過曲桿帶動裝在拖車輪上的制動器，從而使拖車剎車裝置制動，把車剎住．這一連串動作是由于慣性而往前沖時(shí)完成的，得益于拖車的慣性，剎車動作完成得有力而及時(shí)，這種慣性制動靈敏而且可靠．智能歸例題型一考查你是否理解了牛頓第一定律例1水平桌面上，物體在水平力F作用下向右運(yùn)動，當(dāng)它離開桌面時(shí)，假如所受的一切外力同時(shí)消失，那么它將（）A．沿豎直方向下落C．作曲線運(yùn)動B．沿水平方向向右作勻速直線運(yùn)動D．無法確定運(yùn)動情況闖關(guān)點(diǎn)撥根據(jù)牛頓第一定律，一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)．原來靜止的物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)；原來運(yùn)動的物體將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．解由題意可知，物體離開桌面時(shí)已處于運(yùn)動狀態(tài)，那么當(dāng)一切外力同時(shí)消失時(shí)，物體將維持離開桌面時(shí)的運(yùn)動狀態(tài)，繼續(xù)向右作勻速直線運(yùn)動．答選B例2如圖6-1所示，木塊放在表面光滑的小車上并隨小車一起沿桌面向左做勻速直線運(yùn)動．當(dāng)小車遇障礙物而突然停止運(yùn)動時(shí)，車上的木塊將（）A．立即停下來B．立即向前倒下C．立即向后倒下D．仍繼續(xù)向左作勻速直線運(yùn)動闖關(guān)點(diǎn)撥（1）注意“光滑”兩字．（2）原來運(yùn)動的物體在沒有受到外力作用的時(shí)候?qū)⒈３謩蛩僦本€運(yùn)動狀態(tài)．解木塊原來隨小車一起向左運(yùn)動，當(dāng)小車突然停止時(shí)，木塊在水平方向上沒有受到外力的作用，根據(jù)牛頓第一定律，木塊將繼續(xù)向左作運(yùn)速直線運(yùn)動．答選D[變形思考]若本題中“光滑”兩字去掉，結(jié)果將怎樣？答向前倒下題型二考查對慣性的認(rèn)識和理解，并會解釋慣性現(xiàn)象，培養(yǎng)應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力例1我國新交通法規(guī)定：坐在小型汽車前排的駕駛員和乘客都應(yīng)在胸前系上安全帶．這主要是為了減輕在下列哪種情況下可能對人體造成的傷害（）A．高速行駛B．車速太慢C．突然起動D．緊急剎車闖關(guān)點(diǎn)撥本題是與慣性有關(guān)的典型問題，不論車速快，還是慢，人和車速度相等，不會產(chǎn)生傷害．突然起動時(shí)，人向后仰，有靠椅支撐．緊急剎車時(shí)，人由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動，駕駛員極易受方向盤等的傷害，系上安全帶，可起到緩沖作用，減輕對人的傷害．答選D說明本題多次出現(xiàn)在許多省、市的中考題中，究其原因，本題有以下特點(diǎn)：①現(xiàn)象典型，貼近生活．②知識點(diǎn)隱蔽，沒有直言慣性，但必須從慣性入手分析．③對學(xué)生進(jìn)行了安全教育．例2下列現(xiàn)象中不能用慣性知識解釋的是（）A．跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的助跑速度越大，跳遠(yuǎn)成績往往越好B．用力將物體拋出去，物體最終要落到地面上C．子彈離開槍口后仍然能繼續(xù)高速向前飛行D．古代打仗時(shí)，使用絆馬索能將敵方飛奔的馬絆倒闖關(guān)點(diǎn)撥物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性．所有物體都有慣性．對于題述的這些現(xiàn)象能否用慣性知識加以解釋，關(guān)鍵在于物體是否體現(xiàn)出由于慣性而保持原有的運(yùn)動狀態(tài)這一特點(diǎn)．A、C、D選項(xiàng)中所舉的現(xiàn)象均是由于物體的慣性所致，而B選項(xiàng)中的物體之所以要落回到地面上，是因?yàn)閽伋鋈サ奈矬w受到重力作用，不是慣性的緣故．答選B例3一杯水放在列車內(nèi)的水平桌面上，如果水面突然發(fā)生了如圖6-2所示的變化，則6-2列車的運(yùn)動狀態(tài)可能發(fā)生的變化是()①列車突然向右啟動②列車突然向左啟動③列車向右運(yùn)動時(shí)突然剎車④列車向左運(yùn)動時(shí)突然剎車A．①或②B．①或③C．②或③D．②或④闖關(guān)點(diǎn)撥任何物體在任何情況下都具有慣性，即無論物體是靜止還是運(yùn)動，無論物體怎樣運(yùn)動，無論物體是氣態(tài)、液態(tài)還是固態(tài)，都具有慣性．當(dāng)列車突然向右啟動或向左運(yùn)動時(shí)突然剎車時(shí)，杯中的水由于慣性保持靜止或保持向左運(yùn)動的性質(zhì)，而向左傾倒運(yùn)動，故①和④不可能形成圖示的狀態(tài)；當(dāng)列車突然向左啟動或向右運(yùn)動時(shí)突然剎車，則杯中的水要保持原狀態(tài)不變，而必須向右傾倒運(yùn)動，形成如圖所示達(dá)到狀態(tài)．故C是正確的．答選C說明解釋有關(guān)慣性現(xiàn)象時(shí)，首先要認(rèn)清研究對象的原有狀態(tài)，慣性是保持物體原狀態(tài)不變的性質(zhì)，這一點(diǎn)尤為重要．例4如圖6-3所示，水平桌面上放置一個(gè)氣泡水平儀，當(dāng)水平儀突然向右運(yùn)動時(shí)，水平儀內(nèi)的氣泡相對水平儀將（）A．向前方移動B．向后方移動C．可能向前運(yùn)動，也可能向后運(yùn)動D．靜止不動闖關(guān)點(diǎn)撥本題涉及兩個(gè)知識點(diǎn)：第一，一切物體都具有慣性；第二，質(zhì)量是慣性大小的惟一量度．由于氣泡的質(zhì)量與水平儀的水相比十分微小，因而其慣性極小，所以當(dāng)水平儀突然向右運(yùn)動時(shí)，體現(xiàn)慣性的主要是水平儀內(nèi)的液體．將水平儀向右移動，由于慣性，液體要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，因此液體相對滯后，而同時(shí)把質(zhì)量極小的氣泡擠向前方，所以會看到氣泡向前方移動．答選D智能訓(xùn)練基礎(chǔ)知識訓(xùn)練1．英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了等人的研究成果，得出著名的牛頓第一定律，其內(nèi)容是：一切物體在時(shí)候，總保持或．（題型一）2．在體育測試中，鉛球出手后仍能向前飛行，是因?yàn)殂U球具有_____．（題型二）3．把衣服抖動幾下，能把粘在衣服上塵土斗掉．這是因?yàn)槎秳右路r(shí)，塵土由于，還保持原來的狀態(tài)，所以塵土和衣服分離開．（題型二）4．坐在正在行駛的汽車車廂內(nèi)靠左側(cè)窗口的乘客，突然感到座椅靠背向前壓了自己一下，是由于；當(dāng)汽車剎車時(shí)，身體將向（題型二）傾（填“前”或“后”），當(dāng)汽車向左拐彎時(shí)，身體將向傾．5．關(guān)于牛頓第一定律，下列敘述正確的是()A．物體總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)（題型一）B．一切物體在沒有受到外力作用時(shí)總保持勻速直線運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)C．一般物體在沒有受到外力作用時(shí)總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)D．一切物體在受到外力作用時(shí)一定不會保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)6．正在運(yùn)動著的物體，若受到的一切外力都同時(shí)消失，那么它將（）（題型一）A．立即停止B．改變運(yùn)動方向D．做勻速直線運(yùn)動C．先慢下來，然后停止7．下列現(xiàn)象中，不屬于慣性現(xiàn)象應(yīng)用的是（?）（題型二）A．用手拍打衣服上的灰塵B．運(yùn)動員采用助跑跳遠(yuǎn)C．錘頭松了，將錘柄在地上撞擊幾下D．騎自行車時(shí)為了減速捏剎車閘8．慣性是造成許多交通事故的原因，下列不是為了防止由于慣性而造成交通事故所制定的交通規(guī)則是（）（題型二）A．某些路段要對機(jī)動車輛限速C．車輛要右側(cè)通行B．車輛快速行駛時(shí)要保持車距D．小型客車的駕駛員必須系安全帶9．飛機(jī)空投救災(zāi)物資時(shí)要想命中目標(biāo)，投擲點(diǎn)應(yīng)選在（）A．目標(biāo)的正上方B．目標(biāo)的左、右方投擲均可C．接近目標(biāo)正上方時(shí)提前投擲即可D．遠(yuǎn)離目標(biāo)正上方時(shí)投擲即可10．斧頭和斧柄松脫了，只要把斧柄在水泥地面上撞擊幾下，斧頭就緊緊地套在斧柄上了，請用慣性知（題型二）識解釋這一現(xiàn)象．（題型二）綜合提高訓(xùn)練1．洗手后用力甩手，可以把手上的水甩掉，這是由于水具有的緣故．（題型二）2．燒鍋爐的時(shí)候，用鏟子送煤，鏟子往往并不進(jìn)入灶內(nèi)，而是停在灶前，煤就順著鏟子運(yùn)動的方向進(jìn)入灶內(nèi)，為什么？答：用鏟子送煤時(shí)，當(dāng)鏟子突然在灶前停止運(yùn)動，煤由于要保持原來的狀態(tài)，繼續(xù)沿著的方向進(jìn)入灶內(nèi)．（題型二）3．如圖6-4所示，將小球豎直向上拋出，小球在A、B、C三點(diǎn)的速度分別為υA=4m/s、υB=2m/sυC=0．如果小球在經(jīng)過B處時(shí)，重力突然消失，則小球?qū)⒆鯻_______________運(yùn)動，速度大小為___________；若小球在C處時(shí)，重力突然消失，則小球?qū)__________________．（不考慮空氣阻力）（題型一）4．關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（?）（題型二）A．物體在靜止時(shí)不容易推動，所以物體在靜止時(shí)比在運(yùn)動時(shí)慣性大B．物體高速運(yùn)動時(shí)不容易停下來，所以物體速度越大，慣性越大C．當(dāng)物體沒有受到力作用時(shí)，能保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，所以物體不受力時(shí)才有慣性D．慣性是物體的固有屬性，任何物體在任何情況下，都具有慣性5．如圖6-5所示，車廂在水平面上作勻速直線運(yùn)動，在車廂內(nèi)固定的光滑桌面上放置質(zhì)量分別為M和N的兩個(gè)物體，M>N．不計(jì)其他阻力，當(dāng)車突然停止時(shí)，兩個(gè)物體在離開桌面前（）A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．先撞上，后又分開6．圖6-6（a）、（b）所示的現(xiàn)象在什么情況下發(fā)生（）（題型二）A．都是在小車突然停下時(shí)發(fā)生B．都是在小車突然拉動時(shí)發(fā)生C．圖（a）所示的現(xiàn)象是小車突然停下時(shí)發(fā)生D．圖（b）所示的現(xiàn)象是小車突然停下時(shí)發(fā)生7．氫氣球用繩子系著一個(gè)重物，共同以10m/s的速度勻速豎直上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一個(gè)高度時(shí)，繩子突然斷開，這個(gè)重物將（）（題型二）A．繼續(xù)上升一段，然后下落C．以原來的速度一直上升B．立即下落D．以上說法都不對8．李明看到人從行駛的車上跳下來后，很容易摔倒，下面是他對這種現(xiàn)象的解釋：①人的腳著地后受地面摩擦力作用而停下來②人的上半身由于慣性還要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)③人向車行駛方向摔倒④從行駛的車上跳下的人原來與車共同處于運(yùn)動狀態(tài)解釋這個(gè)現(xiàn)象的合理順序是（）（題型二）A．①②③④B．②③④①C．③④①②D．④①②③9．為了通過實(shí)驗(yàn)說明某個(gè)物理問題，將一個(gè)玻璃杯內(nèi)盛半杯水，上面蓋一塊塑料薄板，板上放一只雞蛋，如圖6-7所示，用小棒猛擊塑料板，塑料板飛出，雞蛋則穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中，根據(jù)物理知識分析杯中盛水的目的是____________（下列有一個(gè)或幾個(gè)說法是正確的，選填正確說法前的序號）．①為了使雞蛋落入杯中不破損；②增大質(zhì)量，使杯子穩(wěn)一些，盡量保持不動；③增加濕度，減少塑料板與杯子之間的摩擦．（題型二）10．在探究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，如圖6-8所示用同一小車從同樣斜面的同一高度滑下，使它在三種不同表面的水平軌道上繼續(xù)運(yùn)動．（題型一）（１）為什么要讓小車從斜面同一高度滑下？_____________________________________________（２）小車在三種不同表面上運(yùn)動的距離不同說明了：_____________________________________________（３）對這個(gè)實(shí)驗(yàn)作進(jìn)一步推想，可以得出什么結(jié)論？_____________________________________________11．小紅站在公交車上，車開動時(shí)小紅向后退了幾步才穩(wěn)住身子，差點(diǎn)摔倒，汽車在行駛中，突然遇到情況緊急剎車，這次小紅結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)撞在了前面一位叔叔身上．她實(shí)在不清楚自己為什么會出現(xiàn)上述情況，你能利用學(xué)過的內(nèi)容為她解釋嗎？（題型二）12．人們有時(shí)要利用慣性，有時(shí)要防止慣性帶來的危害，請你就以上兩點(diǎn)各舉出一例．（不要求解釋）（題型二）（１）利用：（２）防止：答案6．