3.1 牛顿第一定律

一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分)

1．关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是(　　)

A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变

B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变

C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态

D．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同

解析：力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(合力不为零)，它的运动状态就一定会改变，A错，B对。物体不受力或合力为零，其运动状态一定不变，处于静止或匀速直线运动状态，C错。物体的运动方向与它所受合力方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，D错。

答案：B

2．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律。关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是(　　)

A．只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去

B．这个实验实际上是永远无法做到的

C．利用气垫导轨，就能使实验成功

D．虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的

解析：理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件永远是理想化的；即使是路面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度；利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件，仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已；不过，理想实验是从实践中总结、提炼、加工出来的，是建立在可靠的实验基础之上的，它能够由观察或实验的结果来检验。

答案：BD

3．对于惯性的认识下列说法正确的是(　　)

A．惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质

B．物体做减速运动，随着速度的减小，惯性越来越小

C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性

D．惯性是物体的固有属性，与运动状态和是否受力无关

解析：惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A错；有外力作用时，物体运动状态发生改变，但运动状态的改变不等于物体惯性的改变。“克服惯性”、“惯性消失”等说法均是错误的，不管物体是否受外力作用，其惯性是不能被改变的，故B、C错。物体惯性由物体本身决定，与运动状态和是否受力无关，故D正确。

答案：D

4．下列说法正确的是(　　)

A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性很小，可以用手去接

B．用力打出乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接

C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车惯性大

D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车状态变化大

解析：因为惯性的大小仅由质量来确定，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手接。而乒乓球则与其相反，运动状态容易改变，尽管速度大，也可以用手去接(这一点同学们都有经验)。所以A、B是错误的。对于C、D，相同的两车惯性相同，要让速度大的车停下来，其运动状态变化大，因此较难，故D正确。

答案：D

5．就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)

A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性

B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了

C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的

解析：采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，A错；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹的速度变得太小以及子弹与棉衣间的摩擦力较大，但子弹的惯性不变，B错；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控保持人和车的平衡，但整体的惯性不变，D错，只有C对。

答案：C

6．根据牛顿第一定律，以下选项中正确的是(　　)

A．加速运动的物体没有惯性

B．物体运动得越快，惯性就越大

C．力是维持物体运动的原因

D．物体的运动状态变化时，必受外力作用

解析：物体的惯性大小只与其质量大小有关，与它的运动状态无关，A、B错。物体的运动不需要力来维持，相反力能改变物体的速度，即可以改变物体的运动状态，C错，D对。

答案：D

7.如图1所示，在一辆表面光滑的足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球原来随车一起运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球(　　) 图1

A．一定相碰　　　　　　　 B．一定不相碰

C．不一定相碰 D．无法确定

解析：原来两小球与车具有相同的速度，车突然停止后，两球在水平方向均不受力，据牛顿第一定律知，两球的速度均不变，即两球仍以原来的速度向前做匀速直线运动，两球间的距离不变，一定不会发生碰撞，故B正确。

答案：B

8.如图2所示，一个劈形物体N，放在固定的斜面M上。物体N上表面水平，其上放一光滑小球m。若劈形物体各面均光滑，从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)

A．沿斜面向下的直线 图2

B．竖直向下的直线

C．无规则曲线

D．抛物线

解析：根据牛顿第一定律，小球在水平方向不受外力，所以在水平方向运动状态不变，只能沿竖直方向运动。

答案：B

二、非选择题(本题共2小题，共20分)

9．(10分)我们知道汽车在刹车的时候，尾灯就会亮，汽车上固定一个仪器，电路如图3所示，其中M是质量较大的一个金属块，那么当汽车启动和刹车时哪个灯会亮？

图3

解析：汽车开始启动时，由于惯性，金属块保持不动，而车向前开动，所以金属块向后压缩弹簧，触头和a接触构成回路，绿灯亮。汽车做匀速运动时，金属块和车具有相同的运动状态，两灯均不亮。当汽车急刹车时，金属块由于惯性，向前压缩弹簧，触头和b接触，构成回路，红灯亮。

答案：启动时，绿灯亮　刹车时，红灯亮

10. (10分)做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图4所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于 图4

瓶子怎样运动？

解析：同体积的水和气泡比较，显然水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大。当小车突然停止时，水保持向前运动的惯性远大于气泡向前运动的惯性，于是水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动。

答案：向后运动

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[新]高中物理第三章牛顿运动定律3.1牛顿第一定律练习1含解析教科版必修1