2022版新教材魯科版高中物理必修第一冊第五章牛頓運動定律 課時練習(xí)題含答案解析

第五章牛頓運動定律

1.牛頓第一運動定律................................................1

2.科學(xué)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系..................................4

3.牛頓第二運動定律...............................................11

4.牛頓第三運動定律...............................................17

5.超重與失重.....................................................21

專題1：板塊、傳送帶、等時圓.......................................25

專題2：連接體、加速度的瞬時性.....................................27

L牛頓第一運動定律

b基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練

L（多選）關(guān)于伽利略理想實驗，下列說法正確的是（）

A.完全是理想的,沒有實驗事實為基礎(chǔ)

B.是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象,能更深刻地揭示自然規(guī)律

C.只要接觸面做得很光滑,伽利略理想實驗是可以實際做成功的

D.伽利略理想實驗是一種科學(xué)的抽象,現(xiàn)實中無法做成功

答案BD伽利略理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象，現(xiàn)實中

無法做成功，但卻能更深刻地揭示自然規(guī)律。

2.（多選）（2021河南南陽第四中學(xué)高一月考）如圖所示為伽利略的理想斜面實驗,

下列實驗步驟中有的是經(jīng)驗事實，有的是推論，其中屬于推論的是（）

A.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

B.如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度

C.減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度

D.繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面,小球要沿水平面一直運動下

去，既不變快,也不變慢

答案BCD整個實驗是在一定的實驗事實的基礎(chǔ)上通過推理形成結(jié)論,合理的

實驗順序為ABCD,其中在伽利略理想實驗中，步驟A是可靠的實驗事實基礎(chǔ)；步驟

B、C、D都是對實驗現(xiàn)象的合理推理。

3.安全帶是保障行車安全的一道防線。下列說法正確的是（

A.系好安全帶可以減小人的慣性

B.系好安全帶可以增大人的慣性

C.若未系好安全帶,剎車時最有可能受到傷害的是人體背部

D.若未系好安全帶,剎車時最有可能受到傷害的是人體面部

答案D人體慣性的大小取決于人體的質(zhì)量，與是否系安全帶無關(guān)。

4.《考工記》中有“馬力既竭,輯猶能一取焉”，意思是馬對車不再施加拉力，車

還能繼續(xù)向前運動,這是關(guān)于慣性的最早記述。下列關(guān)于慣性的說法正確的是

（）

A.慣性就是力的作用

B.拉力可以改變車的慣性

C.車運動越快慣性就越大

D.慣性是物體的固有屬性,與物體的運動狀態(tài)以及是否受力無關(guān)

答案D慣性指物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，慣性是物體本身固有的屬

性，不是力的作用，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。

5.關(guān)于牛頓第一定律，下列理解不正確的是（）

A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律

B.不受外力作用時,物體的運動狀態(tài)保持不變

C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持木塊運動

D.奔跑的運動員由于遇到障礙而被絆倒,這是因為運動員具有慣性

答案C牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時的運動規(guī)律，即總保持勻

速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系，力是改變物

體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。

復(fù)素養(yǎng)提升練一

6.（多選）科學(xué)家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說

法符合歷史事實的是（）

A.亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上,物體的運動狀態(tài)才會改變

B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論:一旦物體具有一定速度,如果它不受力，它

將以這一速度永遠(yuǎn)運動下去

C.笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同

一直線運動，既不會停下來也不會偏離原來的方向

D.牛頓認(rèn)為,物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)

答案BCD伽利略認(rèn)為，力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的

原因，A錯誤;伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動的物體如果不受力，將保持

這一速度永遠(yuǎn)運動下去，B正確；笛卡兒做了補充：如果運動的物體不受力的作用,

它將保持該速度沿同一直線運動，既不會停下來也不會偏離原來的方向，C正確；

牛頓做了總結(jié)：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，即慣性，

故D正確。

7.（多選）汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量

和滑行距離的討論，正確的是（）

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,剎車后滑行的距離越長，慣性不變

D.車速越大,剎車后滑行的距離越長,所以慣性越大

答案BC質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。

6創(chuàng)新拓展練

8.（多選）小明坐在正在行駛中的火車上,發(fā)現(xiàn)桌面上碗中的水面發(fā)生傾斜,如圖

所示，由此可以判斷出火車正在如何運動（）

A.向左加速B.向左減速

C.向右加速D.向右減速

答案BC水和碗在隨車勻速行駛的過程中，水面水平。水面突然向左傾斜，根據(jù)

慣性的規(guī)律可知，碗可能向左減速，由于水存在慣性，還想保持原來的運動狀態(tài)，

立刻向左傾斜；也可能是碗隨車向右加速，水中的碗由于慣性，還想保持原來的運

動狀態(tài)，立刻向左傾斜。故A、D錯誤，B、C正確。

2.科學(xué)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

6基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練

1.某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系,

將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上,木塊置于長木板上,并用細(xì)繩跨過定

滑輪與砂桶相連,木塊左端連一條紙帶,通過打點計時器記錄其運動情況。

(1)下列做法正確的是o

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行

B.在探究加速度與力的關(guān)系時，作a-6圖像應(yīng)該用折線將所描的點依次連接

C.實驗時,先放開木塊再接通打點計時器的電源

D.通過增減木塊上的祛碼改變木塊質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

⑵如圖是實驗時平衡摩擦力的情形,其中正確的是(選填字母)。

R

(3)某學(xué)生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所

得到的田6關(guān)系可用圖中表示(圖中a是木塊的加速度,尸是細(xì)繩作用于

木塊的拉力)。

⑷如圖是打出紙帶的一段,相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，已知打點計時

器使用的交流電源頻率為50Hzo由圖可知,打紙帶上8點時木塊的瞬時速度v方

m/s,木塊的加速度a=m/s2o(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

61R6707

答案(1)AD(2)B(3)C(4)0.6440.508

解析(1)為了減小誤差，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行;

連線時不能折線相連,栗用平滑的曲線連接才符合實際情況；實驗時，應(yīng)先接通打

點計時器的電源再放開木塊；平衡摩擦力后，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，即只需

平衡一次摩擦力。

(2)平衡摩擦力時，不能提供拉力，摩擦力包含打點計時器的摩擦力，故B正

確，A、C錯誤。

(3)平衡摩擦力時木板墊的過高，當(dāng)砂桶和砂子重力為0時，木塊的加速度并

不為0,故C正確。

(4)由運動學(xué)公式求速度和加速度分別為：

(7.71+7.20)X10-2-(6.70+6,18)X10~2

2?2

m/s?0.508m/so

(2X0.1)

2.(2021陜西延安寶塔第四中學(xué)高一月考)某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置來

“探究a與區(qū)區(qū)之間的定量關(guān)系”。

⑴實驗時,必須先平衡摩擦力,該同學(xué)是這樣操作的:如圖乙,將小車靜止放

在水平長木板上,并連著已穿過打點計時器的紙帶,調(diào)整木板右端的高度,接通電

源,用手輕撥小車,讓打點計時器在紙帶上打出一系列點跡均勻的點,說明小車在

做運動。

小車打點計時器

小車打點計時器

(2)如果該同學(xué)先如⑴中的操作,平衡了摩擦力,砂和砂桶的重力為F,在小

車質(zhì)量〃保持不變的情況下,不斷往桶里加砂,砂和砂桶的質(zhì)量最終達(dá)到3必測小

車加速度a,作a-尸的圖像,如圖丙的圖線正確的是0

0F00F0

ABCD

(3)實驗中打點計時器的頻率為50Hz,打出的其中一條紙帶如圖丁所示，由

該紙帶可求得小車的加速度a=。

-6.00*U-6.87-4?—7.75—%—8.64—?

單位：cm

答案(1)勻速直線

(2)C

(3)0.88m/s2

解析(1)平衡摩擦力過程中，需要小車在斜面上做勻速直線運動，即打出的紙帶

點跡是均勻的，說明小車做勻速直線運動；

(2)如果這位同學(xué)先如(1)中的操作，已經(jīng)平衡摩擦力，則剛開始的干尸圖像

是一條過原點的直線，不斷往桶里加砂，砂和砂桶的質(zhì)量最終達(dá)到［附不能滿足砂

和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，此時圖像發(fā)生彎曲，故C正確；

⑶根據(jù)紙帶可知，相鄰計數(shù)點的時間間隔為7^0.1s,根據(jù)As二百/2得

,0.0864+0.0775-0.0687-0.06m/s2=0.88m/s2

4X0.12o

6素養(yǎng)提升練

3.某實驗小組探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,部分實驗裝置如圖甲0

(1)除圖甲裝置中的器材外，還需要下列實驗器材中的(填寫相應(yīng)的

器材的編號)。

C

⑵已知打點計時器的打點周期為0.02S,在一條記錄小車運動的紙帶上,每

5個點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)為1、2、3、4、5,如圖乙所示。經(jīng)測量得各相鄰計

數(shù)點間的距離分別為2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm,則打點“4”時，該

小車的速度片m/s;加速度大小a=(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)

字)。

2345(

2.98??3.85*<4.70*$*5.55—J<

單位：cm

乙

(3)利用如圖甲所示裝置,可以完成實驗一“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,

實驗二“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”，這兩個實驗中o

A.都必須平衡摩擦

B.都需要調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行

C.都需要用天平來稱小車質(zhì)量

D.都需要滿足所掛物體質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量

(4)甲、乙兩同學(xué)用相同裝置做該實驗,在同一坐標(biāo)系上畫出了各自得到的

a-6圖線,如圖丙所示,兩位同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不

答案(DABD

(2)0.510.86m/s2

(3)B

(4)小車的質(zhì)量

解析(1)除題圖甲裝置中的器材外，還需要天平、鉤碼和刻度尺，不需要低壓電

源；故選A、B、D；

(2)則打點“4”時,該小車的速度

S35(4.70+5.55)X10-2

i^—=-----------m/s%O.51m/s

2T0.2

根據(jù)△s=a7可得加速度大小

535-S13

a~4T~2

⑸55+4.70-3.85-2.98)X10-2田改

4X0.12

七0.86m/s2;

(3)實驗二中不需要平衡摩擦力，A錯誤;都需要調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長

木板平行,B正確；實驗二中不需要用天平來稱小車質(zhì)量,C錯誤；實驗二中不需要

滿足所掛物體質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，選項D錯誤；

(4)根據(jù)平二，尸尸圖像的斜率的倒數(shù)等于小車的質(zhì)量，則甲、乙兩圖線的斜

m

率不同，即小車的質(zhì)量不同。

4.如圖所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他在氣墊導(dǎo)軌上6點安

裝了一個光電門?；瑝K上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪

與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從/處由靜止釋放。

力

傳

感

器

d-

寬度

條的

遮光

測量

首先

同學(xué)

(1)該

光電

條通過

出遮光

時器讀

數(shù)字計

放，由

止釋

由靜

/位置

塊從

將滑

驗時，

(2)實

是;

理量

的物

測量

需要

度,還

加速

塊的

到滑

要得

間t,若

門的時

門的時

過光電

光條通

尸和遮

的示數(shù)

傳感器

應(yīng)的力

讀出對

質(zhì)量,

變鉤碼

(3)改

性圖

像是線

)的圖

尸，

或，，,

尸，

，，:

“六尸

(選填

____

____

點作出

通過描

間大,

一

C

像。

)

的距離

6間

(或4

距離

門的

光電

時到

釋放

光條

(2)遮

答案

尸

⑶土

可利用

速度，

門時的

過光電

滑塊經(jīng)

，可求

時間

門的

光電

通過

光條

出遮

⑵讀

解析

離；

間的距

46

量出

栗測

還需

度，這

的加速

求滑塊

2a產(chǎn)正

。

尸圖線

出總-

點可作

通過描

，所以

手篙

，可得

產(chǎn)葉

a,2a

立Em

⑶聯(lián)

拓展練

6創(chuàng)新

兩光

安裝了

導(dǎo)軌上

在氣墊