2022版新教材鲁科版高中物理必修第一册第五章牛顿运动定律 课时练习题含答案解析

第五章牛顿运动定律

1.牛顿第一运动定律................................................1

2.科学探究加速度与力、质量的关系..................................4

3.牛顿第二运动定律...............................................11

4.牛顿第三运动定律...............................................17

5.超重与失重.....................................................21

专题1：板块、传送带、等时圆.......................................25

专题2：连接体、加速度的瞬时性.....................................27

L牛顿第一运动定律

b基础达标练

L（多选）关于伽利略理想实验，下列说法正确的是（）

A.完全是理想的,没有实验事实为基础

B.是以可靠的实验事实为基础,经过科学抽象,能更深刻地揭示自然规律

C.只要接触面做得很光滑,伽利略理想实验是可以实际做成功的

D.伽利略理想实验是一种科学的抽象,现实中无法做成功

答案BD伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过科学抽象，现实中

无法做成功，但却能更深刻地揭示自然规律。

2.（多选）（2021河南南阳第四中学高一月考）如图所示为伽利略的理想斜面实验,

下列实验步骤中有的是经验事实，有的是推论，其中属于推论的是（）

A.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面

B.如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度

C.减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度

D.继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面,小球要沿水平面一直运动下

去，既不变快,也不变慢

答案BCD整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论,合理的

实验顺序为ABCD,其中在伽利略理想实验中，步骤A是可靠的实验事实基础；步骤

B、C、D都是对实验现象的合理推理。

3.安全带是保障行车安全的一道防线。下列说法正确的是（

A.系好安全带可以减小人的惯性

B.系好安全带可以增大人的惯性

C.若未系好安全带,刹车时最有可能受到伤害的是人体背部

D.若未系好安全带,刹车时最有可能受到伤害的是人体面部

答案D人体惯性的大小取决于人体的质量，与是否系安全带无关。

4.《考工记》中有“马力既竭,辑犹能一取焉”，意思是马对车不再施加拉力，车

还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。下列关于惯性的说法正确的是

（）

A.惯性就是力的作用

B.拉力可以改变车的惯性

C.车运动越快惯性就越大

D.惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态以及是否受力无关

答案D惯性指物体保持原来运动状态不变的性质，惯性是物体本身固有的属

性，不是力的作用，惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。

5.关于牛顿第一定律，下列理解不正确的是（）

A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律

B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变

C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动

D.奔跑的运动员由于遇到障碍而被绊倒,这是因为运动员具有惯性

答案C牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律，即总保持匀

速直线运动状态或静止状态，牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物

体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。

复素养提升练一

6.（多选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说

法符合历史事实的是（）

A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变

B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定速度,如果它不受力，它

将以这一速度永远运动下去

C.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同

一直线运动，既不会停下来也不会偏离原来的方向

D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

答案BCD伽利略认为，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的

原因，A错误;伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体如果不受力，将保持

这一速度永远运动下去，B正确；笛卡儿做了补充：如果运动的物体不受力的作用,

它将保持该速度沿同一直线运动，既不会停下来也不会偏离原来的方向，C正确；

牛顿做了总结：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，

故D正确。

7.（多选）汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量

和滑行距离的讨论，正确的是（）

A.车速越大,它的惯性越大

B.质量越大,它的惯性越大

C.车速越大,刹车后滑行的距离越长，惯性不变

D.车速越大,刹车后滑行的距离越长,所以惯性越大

答案BC质量是物体惯性大小的唯一量度，与物体的运动状态无关。

6创新拓展练

8.（多选）小明坐在正在行驶中的火车上,发现桌面上碗中的水面发生倾斜,如图

所示，由此可以判断出火车正在如何运动（）

A.向左加速B.向左减速

C.向右加速D.向右减速

答案BC水和碗在随车匀速行驶的过程中，水面水平。水面突然向左倾斜，根据

惯性的规律可知，碗可能向左减速，由于水存在惯性，还想保持原来的运动状态，

立刻向左倾斜；也可能是碗随车向右加速，水中的碗由于惯性，还想保持原来的运

动状态，立刻向左倾斜。故A、D错误，B、C正确。

2.科学探究加速度与力、质量的关系

6基础达标练

1.某实验小组利用如图所示的实验装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系,

将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,木块置于长木板上,并用细绳跨过定

滑轮与砂桶相连,木块左端连一条纸带,通过打点计时器记录其运动情况。

(1)下列做法正确的是o

A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在探究加速度与力的关系时，作a-6图像应该用折线将所描的点依次连接

C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

D.通过增减木块上的祛码改变木块质量时,不需要重新调节木板倾斜度

⑵如图是实验时平衡摩擦力的情形,其中正确的是(选填字母)。

R

(3)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所

得到的田6关系可用图中表示(图中a是木块的加速度,尸是细绳作用于

木块的拉力)。

⑷如图是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时

器使用的交流电源频率为50Hzo由图可知,打纸带上8点时木块的瞬时速度v方

m/s,木块的加速度a=m/s2o(结果保留三位有效数字)

61R6707

答案(1)AD(2)B(3)C(4)0.6440.508

解析(1)为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行;

连线时不能折线相连,栗用平滑的曲线连接才符合实际情况；实验时，应先接通打

点计时器的电源再放开木块；平衡摩擦力后，不需要重新调节木板倾斜度，即只需

平衡一次摩擦力。

(2)平衡摩擦力时，不能提供拉力，摩擦力包含打点计时器的摩擦力，故B正

确，A、C错误。

(3)平衡摩擦力时木板垫的过高，当砂桶和砂子重力为0时，木块的加速度并

不为0,故C正确。

(4)由运动学公式求速度和加速度分别为：

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

2?2

m/s«0.508m/so

(2X0.1)

2.(2021陕西延安宝塔第四中学高一月考)某同学用如图甲所示的实验装置来

“探究a与区区之间的定量关系”。

⑴实验时,必须先平衡摩擦力,该同学是这样操作的:如图乙,将小车静止放

在水平长木板上,并连着已穿过打点计时器的纸带,调整木板右端的高度,接通电

源,用手轻拨小车,让打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点,说明小车在

做运动。

小车打点计时器

小车打点计时器

(2)如果该同学先如⑴中的操作,平衡了摩擦力,砂和砂桶的重力为F,在小

车质量〃保持不变的情况下,不断往桶里加砂,砂和砂桶的质量最终达到3必测小

车加速度a,作a-尸的图像,如图丙的图线正确的是0

0F00F0

ABCD

(3)实验中打点计时器的频率为50Hz,打出的其中一条纸带如图丁所示，由

该纸带可求得小车的加速度a=。

-6.00*U-6.87-4«—7.75—%—8.64—»

单位：cm

答案(1)匀速直线

(2)C

(3)0.88m/s2

解析(1)平衡摩擦力过程中，需要小车在斜面上做匀速直线运动，即打出的纸带

点迹是均匀的，说明小车做匀速直线运动；

(2)如果这位同学先如(1)中的操作，已经平衡摩擦力，则刚开始的干尸图像

是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂和砂桶的质量最终达到［附不能满足砂

和砂桶的质量远小于小车的质量，此时图像发生弯曲，故C正确；

⑶根据纸带可知，相邻计数点的时间间隔为7^0.1s,根据As二百/2得

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

4X0.12o

6素养提升练

3.某实验小组探究加速度与力、质量的关系,部分实验装置如图甲0

(1)除图甲装置中的器材外，还需要下列实验器材中的(填写相应的

器材的编号)。

C

⑵已知打点计时器的打点周期为0.02S,在一条记录小车运动的纸带上,每

5个点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5,如图乙所示。经测量得各相邻计

数点间的距离分别为2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm,则打点“4”时，该

小车的速度片m/s;加速度大小a=(结果均保留两位有效数

字)。

2345(

2.98・•3.85*<4.70*$*5.55—J<

单位：cm

乙

(3)利用如图甲所示装置,可以完成实验一“探究加速度与力、质量的关系”,

实验二“探究小车速度随时间变化的规律”，这两个实验中o

A.都必须平衡摩擦

B.都需要调节滑轮高度，使细线与长木板平行

C.都需要用天平来称小车质量

D.都需要满足所挂物体质量远小于小车质量

(4)甲、乙两同学用相同装置做该实验,在同一坐标系上画出了各自得到的

a-6图线,如图丙所示,两位同学做实验时的哪一个物理量取值不

答案(DABD

(2)0.510.86m/s2

(3)B

(4)小车的质量

解析(1)除题图甲装置中的器材外，还需要天平、钩码和刻度尺，不需要低压电

源；故选A、B、D；

(2)则打点“4”时,该小车的速度

S35(4.70+5.55)X10-2

i^—=-----------m/s%O.51m/s

2T0.2

根据△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)实验二中不需要平衡摩擦力，A错误;都需要调节滑轮高度，使细线与长

木板平行,B正确；实验二中不需要用天平来称小车质量,C错误；实验二中不需要

满足所挂物体质量远小于小车质量，选项D错误；

(4)根据平二，尸尸图像的斜率的倒数等于小车的质量，则甲、乙两图线的斜

m

率不同，即小车的质量不同。

4.如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置，他在气垫导轨上6点安

装了一个光电门。滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮

与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从/处由静止释放。

力

传

感

器

d-

宽度

条的

遮光

测量

首先

同学

(1)该

光电

条通过

出遮光

时器读

数字计

放，由

止释

由静

/位置

块从

将滑

验时，

(2)实

是;

理量

的物

测量

需要

度,还

加速

块的

到滑

要得

间t,若

门的时

门的时

过光电

光条通

尸和遮

的示数

传感器

应的力

读出对

质量,

变钩码

(3)改

性图

像是线

)的图

尸，

或，，,

尸，

，，:

“六尸

(选填

____

____

点作出

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间大,

一

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)

的距离

6间

(或4

距离

门的

光电

时到

释放

光条

(2)遮

答案

尸

⑶土

可利用

速度，

门时的

过光电

滑块经

，可求

时间

门的

光电

通过

光条

出遮

⑵读

解析

离；

间的距

46

量出

栗测

还需

度，这

的加速

求滑块

2a产正

。

尸图线

出总-

点可作

通过描

，所以

手篙

，可得

产叶

a,2a

立Em

⑶联

拓展练

6创新

两光

安装了

导轨上

在气垫