2牛顿第一定律极限挑战训练（含答案及解析）

2.牛顿第一定律极限挑战一．选择题（共8小题）1．下列有关运动和力的说法中，正确的是（）A．力是维持物体运动的原因 B．力只能改变物体运动的快慢，不能改变物体运动的方向 C．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 D．重力的方向总是竖直向上的2．下列实例中属于利用惯性的是（）A．跳远运动员起跳前助跑 B．公路上禁止汽车“超速”行驶 C．汽车超载时，要卸下部分货物 D．驾驶员和前排乘客要系安全带3．如图小球从斜面自由滑下，运动到O点时，所有外力都消失，小球的运动路径是（）A．沿OA运动 B．沿OB运动 C．沿OC运动 D．沿OD运动4．小明在家观看汽车拉力赛的电视车行驶速度很快。其中途经一段如图所示的“S”形弯道时，他想：现场观看的观众为了安全，应站的位置是图中（）A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丁 D．乙、丙5．图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象，下列判断正确的是（）A．都是在小车突然停止时发生 B．都是在小车突然起动时发生 C．图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生 D．图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生6．正在匀速向右直行的足够长的火车车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、乙两个球，并且m甲＞m乙，如图所示。当火车突然加速时（）A．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离减小 B．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离不变C．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离不变 D．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离增大7．从左向右匀速直线飞行的飞机先后投下两枚炸弹，不计空气阻力，落地前两枚炸弹在空中的位置应如图中的（）A． B． C． D．8．一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（）A．脸向车后并相对于车向后跳 B．脸向车后并相对于车向前跳 C．脸向车前并相对于车向后跳 D．脸向车前并相对于车向前跳二．填空题（共4小题）9．图是航天员王亚平在实验：她将小球拉到一定高度并拉直细线，放手后发现小球悬停在空中。然后轻轻拨动小球，小球便不停地绕O点转动，若转动中突然剪断细线，小球将会做运动，这是由于小球具有。10．公安部要求小员和前排乘客必须使用安全带，因为一旦发生碰撞，车身停止运动，而乘客身体由于继续向前运动，此时安全带会阻碍人体向前运动，这表明力可以改变物体的。11．如图所示，松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。这是因为锤柄下端受到撞击时，先停止运动，利用，使锤头套紧锤柄且锤头质量越大越容易套紧。12．暑假，小强和爸爸乘坐火车外，爸爸给小强提出了一个问题：在匀速直线行驶的火车中，如果竖直向上跳起，落地点会在哪里？小强带着这个问题，亲自试验了几次，发现每次都会落到起跳点的（选填“前方”“后方”或“原地”）．请你帮小强解释原因。三．实验探究题（共1小题）13．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下（如图甲所示）。观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小（选填“相等”或“不相等”）；（2）实验中发现：小车在木板上远，在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越（选填“快”或“慢”）；（3）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，那么：牛顿第一定律（选填“能”或“不能”）直接由实验得出。（4）通过上面的探考如下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时（速度减为零），如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将（选填“往回摆”、“停在C点”或“做匀速直线运动”）。四．解答题（共2小题）14．如图所示，飞机投放救灾物资时，如果发现目标在飞机正下方才投下，能准确地投放到指定地点吗？为什么？15．阅读短文，回答下列问题：汽车安全带汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置。如图甲所示，安全带结构一般由软带部分组成。汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助如图乙所示的弹簧，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的能也急剧变化。（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将（选真“变大、变小、不变”）。（3）下列说法中正确的是A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动（4）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象大概是图丙中的（5）试在图丁方框中画出卷收器收软带时的杠杆模型工作原理简图。

2.牛顿第一定律极限挑战参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）1．下列有关运动和力的说法中，正确的是（）A．力是维持物体运动的原因 B．力只能改变物体运动的快慢，不能改变物体运动的方向 C．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 D．重力的方向总是竖直向上的【分析】①力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力维持；物体的运动状态包括速度和方向两个方面；②物体不受力或受到平衡力的作用时，运动状态保持不变；③由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向是竖直向下的。【解答】A、力可以改变物体的运动状态，物体运动不需要力。此选项错误；B、力既可以改变物体运动的速度，也能改变物体的运动方向。此选项错误；C、牛顿第一定律告诉我们：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。此选项正确；D、重力的方向始终是竖直向下的，与物体的位置和状态没有关系。此选项错误。故选：C。【点评】此题考查了我们对力的作用一定律和重力方向的掌握，属于力学基本规律的考查。需要特别注意的是，力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力。2．下列实例中属于利用惯性的是（）A．跳远运动员起跳前助跑 B．公路上禁止汽车“超速”行驶 C．汽车超载时，要卸下部分货物 D．驾驶员和前排乘客要系安全带【分析】（1）任何物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；（2）生活中即要学会利用惯性为我们服务，又要防止惯性给我们带来的危害。【解答】A、跳远运动员起跳前助跑，是利用运动员的惯性提高跳远成绩，故A正确；B、禁止汽车超速行驶，是因为速度越大时，汽车由于惯性刹车的距离往往越长，容易带来危险，故B错误；C、禁止汽车超载行驶，是因为质量越大惯性越大，卸下部分货物是为了防止惯性带来伤害，故C错误；D、驾驶员要系好安全带，是防止由于惯性而带来的危害，故D错误。故选：A。【点评】任何物体都具有惯性，由于物体惯性的存在，会对我们的生活带来有利和不利的影响；哪些对我们生活有利的惯性要加以利用。3．如图小球从斜面自由滑下，运动到O点时，所有外力都消失，小球的运动路径是（）A．沿OA运动 B．沿OB运动 C．沿OC运动 D．沿OD运动【分析】根据牛顿第一定律进行分析，即可判断出小球的正确路线。【解答】根律可知，一切物体在没有受外力作用时，静止的将保持静止，运动的将保持匀速直线运动，当小球受到的一切外力同时消失时，它将保持原来的运动状态，继续向前做匀速直线运动；故选：D。【点评】本题重点考查牛顿第一定律的应用。4．小明在家观看汽车拉力赛的电视车行驶速度很快。其中途经一段如图所示的“S”形弯道时，他想：现场观看的观众为了安全，应站的位置是图中（）A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丁 D．乙、丙【分析】解决本题需掌握：车具有惯性，即物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性。【解答】由图可知，当车在路上行失去控制，由于惯性，车将会沿原来运动的方向冲出，即会冲到图中的甲区和丁区，故人在乙区或丙区是安全的，故D正确。故选：D。【点评】物体的惯性是指物体能保持原来的匀速直线运动和静止状态的性质，要注意知识与实际应用的联系。5．图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象，下列判断正确的是（）A．都是在小车突然停止时发生 B．都是在小车突然起动时发生 C．图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生 D．图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生【分析】惯性是物体的固有属性，是指物体具有的能保持原来的匀速直线运动状态和静止状态的性质。【解答】甲图：木块与小车一起运动，当小车突然加速或启动时，下端受摩擦力随车加速，木块上端仍保持原来的静止或低速状态，使得木块向后倾倒；乙图：木块与小车一起运动，当小车突然减速或停止时，下端受摩擦力随车减速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向前倾倒。综上分析可知，选项ABC错误，D正确故选：D。【点评】本题考查了惯性在生活中的应用，解释惯性现象时的步骤：①确定研究对象，阐明其原来的运动状态；②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了；③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态；④说明结论。6．正在匀速向右直行的足够长的火车车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、乙两个球，并且m甲＞m乙，如图所示。当火车突然加速时（）A．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离减小 B．两个球相对于车厢都向左运动，两球间距离不变C．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离不变 D．两个球相对于车厢都向右运动，两球间距离增大【分析】（1）小车匀速直线运动过程中，质量不同的两个小球和小车相同的速度，相同的方向进行运动；（2）原来两个小球都随车一车突然加速，两个小球由于惯性要保持原来的运动状态，运动速度小于小车速度。由于地板光滑，水平方向不受任何力的作用，运动状态不会改变，保持相同的距离。【解答】当小车匀速直线运动时，两个小球和小车以相同的速度随车一起运动；当小车突然加速时，两个小球由于惯的运动状态，由于地板是光滑的，水平方向上两个小球都没有受到力的作用，运动状态都不会改变，都保持原来的运动状态，但是运动速度小于加速后小车的运动速度，相对于小车向左运动，所以质量不同的两个小球，都相对于小车向左运动，距离保持不变。ACD错误，B正确。故选：B。【点评】当小车突然加速时，小球要保持原来的运动状态，相对小车向左运动，这是个相对运动的问题，学生不容易理解7．从左向右匀速直线飞行的飞机先后投下两枚炸弹，不计空气阻力，落地前两枚炸弹在空中的位置应如图中的（）A． B． C． D．【分析】需要知道，牛顿第一性定律，一切物体都有保持原来运动状态不变的属性，即惯性，从飞机上先后投下两枚炸弹后，两枚炸弹也有惯性，两枚炸弹就以原来的速度向前运动。【解答】飞机沿速直线运动时，从飞机上先后投下两枚炸弹后，炸弹由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，两枚炸弹在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，炸弹受地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故两炸弹下落时，在同一铅垂线上。所以B符合题意。故选：B。【点评】考查了牛顿第一定律和惯性的知识点，要求学生深刻理解惯性定律。8．一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（）A．脸向车后并相对于车向后跳 B．脸向车后并相对于车向前跳 C．脸向车前并相对于车向后跳 D．脸向车前并相对于车向前跳【分析】（1）物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动；（2）人从车上沿车前进的方向向后跳下，且沿车前进的方向跑动一段距离，慢慢停下来，是安全的；如果人从车上沿车前进的方向向前跳下，由于惯性，人从车上跳下后极易摔倒，发生危险。【解答】BD、如果相对于落地时的速度等于自己向前跳的速度加上由于惯性而具有的车的速度，这样落地时速度太快，很难减速缓冲，人很容易受伤，故B、D错误；A、如果脸向车后并相对于车向后跳，也就是说我们是背跳下车的，这样很难掌握方向，故A错误；C、如果脸向车前并相对于车向后的速度与由于惯性而具有的车的速度会抵消一部分，则人落地时相对于地面的速度较小，可以起到减速缓冲的作用，这是安全的，故C正确；故选：C。【点评】本题考查了惯性知识解决日常问题，应用惯性解释现象是初中物理的一个重点，要学会解释的方法，还要知道一切物体都具有惯性。二．填空题（共4小题）9．图是航天员王亚平在太空做她将小球拉到一定高度并拉直细线，放手后发现小球悬停在空中。然后轻轻拨动小球，小球便不停地绕O点转动，若转动中突然剪断细线，小球将会做匀速直线运动，这是由于小球具有惯性。【分析】对小球进行受力分析，然后利用惯性知识分析解答，物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。【解答】她将小度并拉直细线，放手后发现小球悬停在空中。小球不受重力的影响因此保持静止状态，若转动中突然剪断细线，因为小球在太空中不受重力影响，所以小球会由于惯性继续做匀速直线运动。故答案为：匀速直线；惯性。【点评】此题将高中常见的物理场理考查，主要考查学生对惯性现象的理解，利于初高中物理知识的衔接，关键是对小球进行受力分析，有一定拔高难度。10．公安部要驾驶员和前排乘客必须使用安全带，因为一旦发生碰撞，车身停止运动，而乘客身体由于惯性继续向前运动，此时安全带会阻碍人体向前运动，这表明力可以改变物体的运动状态。【分析】（1）一切物体汽车刹车时，如果没有安全带的保护，乘客会因为自身惯性向前运动而发生事故。所以要让安全带起到保护人体的作用，防止惯性带来的伤害。（2）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态。【解答】（1）车时，由于阻力作用，车身停止运动，而乘客由于惯性还要保持原来的运动状态向前运动，在车内与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外，所以驾驶员和前排乘客必须使用安全带。（2）安全带会阻碍人体向前运动，这表明力可以改变物体的运动状态。故答案为：惯性；运动状态。【点评】此题考查惯性、力的作用效果，惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起。11．如图所示，锤子的人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。这是因为锤柄下端受到撞击时，锤柄先停止运动，利用锤头的惯性，使锤头套紧锤柄且锤头质量越大越容易套紧。【分析】物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。任何物体都有惯性。据此做出解释。【解答】锤头和锤柄原来一起运动，锤柄因撞击而先停止运动。而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，就紧套在锤柄上了。故答案为：锤柄；锤头的惯性。【点评】此题主要考查学生对于惯性的理解与应用，属于中考热门考点。12．暑假，小强和爸爸乘坐火车外，爸爸给小强提出了一个问题：在匀速直线行驶的火车中，如果竖直向上跳起，落地点会在哪里？小强带着这个问题，亲自试验了几次，发现每次都会落到起跳点的原地（选填“前方”“后方”或“原地”）．请你帮小强解释原因。【分析】惯性是物体固有的属性，一切物体在任何情况下都有惯性，匀速直线行驶的火车中的匀速直线四个字是此题的关键点。【解答】人一起做匀速直线运动，当人竖直向上跳起时，由于惯性，人在空中仍然保持原来的速度向前运动，所以，落地时，仍然落在起跳点的原处。故答案为：原地。【点评】此题主要考查学生对掌握。惯性现象在日常生活中十分常见，在学习中要注意细心观察，认真领会，用所学惯性知识解决相关的物理问题。三．实验探究题（共1小题）13．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下（如图甲所示）。观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等（选填“相等”或“不相等”）；（2）实验中发板上滑行的距离最远，在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越快（选填“快”或“慢”）；（3）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，那么：牛顿第一定律不能（选填“能”或“不能”）直接由实验得出。（4）通过上面的探究后下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时（速度减为零），如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将停在C点（选填“往回摆”、“停在C点”或“做匀速直线运动”）。【分析】（1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；（2）小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小小车运动的距离越远；（3）由第（2）问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况；牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的；（4）根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。【解答】（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；（2）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，阻力越大，速度减小的越快；（3）假如小车受到的阻力为零，，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动，由此可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的；（4）当摆球从A点由右侧最高点C时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变，即会停在C点。故答案为：（1）相等；（2）快；（3）不能；（4）停在C点。【点评】本题是探究阻力对物体验，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容，解此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。四．解答题（共2小题）14．如图所示，飞机投放救灾物资时，如果发现目标在飞机正下方才投下，能准确地投放到指定地点吗？为什么？【分析】我们把物体保持不变的性质称为惯性，任何物体都有惯性，在解释问题时，应先确定原来的状态，而后某一部分的状态发生改变，而另一部分由于惯性仍保持原来的状态。【解答】不能，因为，由于惯性，仍有与飞机相同的水平速度，如果目标是静止的，物资就会落到目标的后方。因此飞机在飞行中空投救灾物品时，总是会离目标还有一段水平距离时就开始投放物品。【点评】此题考查的是惯性知识的应用，我们要能够利用我们所学的物理知识解决生活中的实际问题。15．阅读短文，回答下列问题：汽车安全带汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置。如图甲所示，安全带结构一般由软带部分组成。汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助如图乙所示的弹簧，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状