考点5 牛顿第一定律综合应用专练（解析版）

【期末直通车】考点5牛顿第一定律综合应用专练（解析版）一、单选题1．（2021·上海·八年级期末）被踢的足球在草地滚动时（）A．质量变小 B．惯性不变 C．阻力变大 D．运动状态不变【标答】B【分析】A．在足球滚动过程中，足球的位置发生改变，但其质量不变，故A不符合题意；B．惯性的大小只与物体的质量有关，所以在足球滚动过程中，其惯性不变，故B符合题意；C．足球在滚动过程中对地面的压力、地面的粗糙程度不变，所以阻力不变，故C不符合题意；D．足球在滚动过程中，速度越来越小，最后由运动变为静止，运动状态发生改变，故D不符合题意。故选B。2．（2021·上海·华东政法大学附属中学八年级月考）排球是体育项目之一，同学们在打排球时，下列分析正确的是（）A．排球上升到最高点时受平衡力的作用B．排球上升到最高点时只受重力的作用C．排球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因D．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用【标答】B【分析】AB．排球上升到最高点时只受到重力的作用，受力不平衡，故A错误，B正确；C．排球下降时速度增大，是因为受到竖直向下的重力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；D．排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，不能说受到惯性的作用，故D错误。故选B。3．（2021·上海松江·八年级期末）首先正确地揭示了“力不是维持物体运动原因”的科学家是（）A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．瓦特【标答】B【分析】A．亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故A不符合题意；B．伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故B符合题意；C．牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律，认为力是改变物体运动状态的原因，但不是第一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家，故C不符合题意；D．瓦特对蒸汽机发展做出重大贡献，故D不符合题意。故选B。4．（2021·上海·华东政法大学附属中学八年级月考）当静止在空中的直升飞机不受外力作用时，它将（）A．静止 B．做匀速直线运动 C．做减速运动 D．向下加速运动【标答】A【分析】静止在空中的直升飞机不受外力作用时，由于飞机具有惯性，还会保持原来的静止状态。故选A。5．（2021·上海松江·八年级期末）下列情形中，物体运动状态不发生变化的是（）A．雨滴在空中加速下落 B．电梯在匀速上升C．钟表的分针匀速转动 D．球在水平地面越滚越慢【标答】B【分析】A.雨滴加速下落速度改变，运动状态发生改变，故A不符合题意；B.电梯匀速上升时，速度大小和方向均不改变，运动状态不发生改变，故B符合题意；C.分针匀速转动，方向发生改变，运动状态发生改变，故C不符合题意；D.球越滚越慢，速度发生改变，运动状态发生改变，故D不符合题意。故选B。6．（2021·上海浦东新·八年级期末）小车内一细绳悬挂一小球，在小车向右做匀速直线运动的过程中，则下列四图中正确的是（）A． B．C． D．【标答】B【分析】物体做匀速直线运动时，受到的合力为0。【分析】小球随小车向右做匀速直线运动的过程中，小球受到的合力为0，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上。故选B。7．（2020·上海市卢湾中学八年级期末）甲、乙两个重物（G甲=G乙）在起重机钢索的牵引下竖直向上运动，它们的s-t图像如图所示，则A．物体甲的惯性可能大于物体乙的的惯性B．甲受到的合力可能大于乙受到的合力C．F甲一定等于F乙D．F甲一定大于F乙【标答】C【分析】A．因为G甲=G乙，因此两物体质量相等，惯性只与物体的质量有关，因此两物体惯性相同，故A不符合题意；BCD．由图像可知两物的s-t图像均为过原点的直线，因此两物体均做匀速直线运动，由力和运动的关系可知，受到的合力为零，即F甲=G甲，F乙=G乙，又因为G甲=G乙，所以F甲=F乙，故BD不符合题意，C符合题意。8．（2017·上海虹口·八年级期中）如图所示，小车运动时木块向右倾倒，则小车运动状态变化的情况是A．可能向右减速B．一定向右加速C．可能向左减速D．一定向左加速【标答】A【分析】物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性，原来运动的物体保持运动，原来静止的保持静止，据此分析回答．【分析】木块随小车一起运动，当小车突然减速或加速时，木块下端受摩擦力随车减速或加速，木块上端由于惯性要保持原来的运动状态；由题图可知，此时，木块向右倾倒，说明木块上端相对于下端向右运动了，说明木块下端随小车相对向左运动了，推知小车可能向左加速或可能向右减速．故BCD错误，A正确．故选A.9．（2021·上海奉贤·八年级期末）指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，该玩具中间是轴承，轴承内有滚珠，边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动（如图）．下列分析错误的是（）A．飞叶转速变慢，惯性不变B．轴承内有滚珠，利于减小摩擦C．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力【标答】D【分析】A．飞叶在转动过程中由于受到阻力作用，所以飞叶的转速变慢；惯性大小只与物体的质量有关，所以飞叶的惯性不变，故A正确；B．轴承内有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，有利于减小摩擦，故B正确；C．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态，故C正确；D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选D。【点睛】（1）惯性大小只与物体的质量有关，与转动速度无关；（2）在同等情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦；（3）力可以改变物体的运动状态；（4）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。10．（2021·上海复旦五浦汇实验学校八年级期末）明明到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验，如图所示。一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是（）A．相对于地面，小球运动的轨迹是直线B．相对于地面，小球运动的轨迹是曲线C．小球能落回小孔是因为小球受到惯性力的作用D．小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力【标答】B【分析】AB．以地面为参照物，车和小球一起运动，有一定的水平速度，小球被弹出时，在竖直方向上也有一定的速度，加上重力作用，故小球做的是曲线运动，故A错误，B正确；CD．小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向上保持原来的运动状态，且只受到重力的作用，离开车后不再受到推力，故CD错误。故选B。二、填空题11．（2021·上海市崇明区横沙中学八年级期中）一切物体总保持原先______或______状态，直到有______迫使它改变这种状态为止。【标答】静止匀速直线运动外力【分析】[1][2][3]任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止这就是著名的牛顿第一定律，又称惯性定律；是英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年，在巨著《自然哲学的数学原理》里，提出了牛顿运动定律，牛顿第一运动定律就是其中一条定律。12．（2021·上海同济大学附属存志学校八年级期末）下列各种情况中，物体的运动状态不发生变化的是___________（选填序号）。①扔出去在空中运动的铅球；②匀速下落的跳伞运动员；③关闭发动机后在地面上向前滑行的汽车；④放在桌上的钢笔；⑤做匀速圆周运动的小车。【标答】②④【分析】运动状态的改变包括两个方面：一是运动速度大小的变化；二是运动方向的变化。①扔出去在空中运动的铅球，运动速度和方向都在不断变化，运动状态发生了变化，不符合题意；②匀速下落的跳伞运动员，运动速度和方向都没变化，运动状态不变，符合题意；③关闭发动机后在地面上向前滑行的汽车，运动方向不变，但做减速运动，运动状态改变，不符合题意；④放在桌面上的钢笔，处于静止状态，运动速度和方向都不改变，运动状态不变，符合题意。⑤做匀速圆周运动的小车，方向都在不断变化，运动状态发生了变化，不符合题意。综上所述，物体的运动状态不发生变化的是②④。13．（2021·上海同济大学附属存志学校八年级期末）如图所示，突然用力向右拉动放在水平桌面上的水杯，杯中的水将会向___________溢出，说明物体具有的___________性质，这种性质称作惯性。【标答】左保持运动状态不变【分析】[1]水和水杯一开始处于静止状态，当水杯突然向右运动，水由于惯性继续保持静止状态，所以水会向左溢出。[2]惯性就是保持物体运动状态不变的性质。14．（2021·上海浦东新·八年级期末）如图所示为球拍击打网球瞬间的照片，根据图中球拍网面凹陷的现象，说明力可以使物体发生___________；根据网球被击打后减速并反弹回去的现象，说明力还可以改变物体的___________；网球被击打后，由于具有___________，将继续在空中飞行一段距离。【标答】形变运动状态惯性【分析】[1][2][3]力可以使物体发生形变或改变物体的运动状态，球网面凹陷的现象，说明力可以改变物体的形状；网球被击打后减速并反弹回去的现象，说明力可以改变物体的运动状态；网球被击打后，由于具有惯性，将继续在空中飞行一段距离。15．（2021·上海市廊下中学八年级期末）如图所示是“跳台滑雪”的示意图，运动员在滑行过程中，雪地上会留下凹痕，主要表明力可以使物体________；以雪地为参照物，运动员是________（选填“运动”或“静止”）的．在下落过程中，运动员由于________在水平方向上继续向前运动．【标答】发生形变运动惯性【分析】[1]根据题意知道，运动员在滑行过程中，雪地上会留下凹痕，说明力改变了雪的形状；[2]运动员下落过程中，以雪地为参照物，由于运动员与雪地的位置发生了变化，所以，运动员是运动的；[3]物体保持运动状态不变的性质叫惯性，在下落过程中，运动员由于惯性在水平方向上继续向前运动．16．（2021·上海·八年级期末）低碳出行，共享单车带来快捷与便利。如图所示为某同学在水平路面上骑行共享单车时的情景，他用力蹬脚踏板后，车子加速前进，这是因为力能使物体______发生改变；加速后，单车的惯性______选填“变大”、“不变”或“变小”；以他骑行的共享单车为参照物，该同学是______选填“运动”或“静止”的。【标答】运动状态不变静止【分析】[1]他用力蹬脚踏板后，车子加速前进，这是因为力能使物体运动状态发生改变。[2]惯性大小只与质量有关，加速后，单车的惯性不变。[3]以他骑行的共享单车为参照物，该同学与自行车没有位置变化，是静止的。17．（2021·上海嘉定·八年级期末）一切物体总保持_______________或_______________状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律。汽车急刹车时，车内的人会因惯性而向_________________________（选填“前”或“后”）倾，这个过程中人的惯性________________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【标答】静止匀速直线运动前不变【分析】[1][2]牛顿通过实验推理得出，一切物体总保持静止或匀速直线运动，起到外力迫使它改变这种状态为止。[3][4]急刹车时，车内的人由于惯性要保持原来的运动状态，所以会向前倾。在这个过程中，人的质量不变，那么惯性也不变。18．（2021·上海复旦五浦汇实验学校八年级期末）体育运动中的射箭，在射箭前先将弦往后拉，弓的弧度将变大，这说明：力可以改变物体的___________，弓弦对箭的力使箭由静止变为运动，这说明：力可以改变物体的___________，箭在离开弦后，不计空气阻力，箭一共受___________个力，由于___________而继续往前运动。【标答】形状运动状态1惯性【分析】[1]拉弓弦时，手对弓弦施加了力的作用，弓的弧度发生了改变，说明力可以改变物体的形状。[2]射箭时，弓弦对箭施加了力的作用，箭由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。[3]箭离开弦后，不计空气阻力，箭只受1个力，即重力。[4]由于箭具有惯性，要保持原来的运动状态，所以会继续向前运动。19．（2021·上海市崇明区横沙中学八年级期中）在水平路面上匀速向前行驶的汽车，受到向前的牵引力_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）向后的阻力；当汽车突然刹车时，乘客会向前倾，这是由于乘客具有_____．【标答】等于惯性【分析】汽车匀速运动，处于平衡状态，水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力，两者相等．刹车时，乘客与车接触的部位停止运动，由于惯性，身体的上部分仍向前运动，故向前倾斜。【分析】[1][2]由汽车的平衡状态可知水平方向上的牵引力与阻力是一对平衡力，故相等．汽车刹车时，人向前倾倒，是由于人具有惯性。20．（2021·上海复旦五浦汇实验学校八年级期末）汽车正在走进我们的家庭，你对汽车了解多少，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要，而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f（也称风阻）主要与两个因素有关，第1：汽车正面投影面积S；第2：汽车行驶速度v，且已经证明阻力与车的速度平方正正比。由上述数据可得出汽车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶的速度v的关系式为f=______（要求用K表示比例系数）；v（m/s）f/Ns/m220304050602.0206464824129118602.52585801032161423243.03096961239193627883.53618121445225832524.0412928165225813717(1)由上述数据得出K的大小和单位是______；(2)当汽车正面投影面积为3.2m2，速度为20m/s时，汽车受到的风阻f=______N。【标答】Ksv20.2575Ns2/m4329.6N【分析】[1]由表中数据可以看出，在车速一定时，汽车正面投影面积越大，汽车受到的阻力越大；又因为已经证明阻力与车速度的平方成正比，因此汽车受到的阻力与正面投影面积S和汽车速度v的平方这两个因素都成正比，用公式表示它们之间的关系为f=KSv2(1)[2]把表格中的一组数据(如f=206N，S=2.0，v=20m/s)代入上式得k===0.2575Ns2/(2)[3]当汽车正面投影面积为3.2m2，速度为20m/s时，汽车受到的风阻f=KSv2=0.2575Ns2/3.2m2=329.6N三、实验题21．（2021·上海·华东政法大学附属中学八年级月考）某同学通过实验研究运动物体受到的阻力对物体运动状态改变的影响。他在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板，让小车自斜面顶端同一高度从静止开始滑下，观察到小车在不同表面运动的距离不同，且s1<s2<s3，如图(a)、(b)和(c)所示。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论。

(1)分析比较图(a)、(b)和(c)可得：小车所受阻力越______，速度减小得越慢；(2)由上述实验推论可得：如果运动小车不受阻力，将______。【标答】小做匀速直线运动【分析】(1)[1]木板、棉布、毛巾一个比一个光滑，小车滑下后运动的距离也越来越远，所以接触面越来越光滑，对小车的阻力也越来越小，运动的距离也越来越远。(2)[2]如果继续减小接触面的阻力，物体的运动距离将会继续增大，因此可推论出如果小车不受阻力，物体的运动速度不变，将一直运动下去。22．（2020·上海市卢湾中学八年级期末）沿草地踢出去的足球最终会停下来；马路上行使的汽车，关闭发动机后会慢慢停下来。古希腊哲学家亚里士多德很早就注意到类似现象，他认为只有不断用力才能维持物体的运动。到了17世纪，有一位科学家通过如图所示的理想斜面实验，推理后否定了亚里士多德的观点。以下是他的实验设想步骤，不过顺序有点乱：①逐渐减小右侧B斜面的倾角θ，小球将在右侧斜面上仍然要达到原来的高度。②两个对接的斜面，让静止的小球沿左侧A斜面滚下，小球将滚上右侧的B斜面。③继续减小右侧斜面的倾角θ，最后，使它到达水平，让静止的小球从左侧A斜面上下滑至水平面E，小球将沿水平面持续做匀速直线运动，永远不会停止。④如果没有摩擦，小球将上升至原来释放时的高度。（1）请将上述步骤按正确的顺序排列_______________；（2）上述设想的步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下面关于这些事实和推论的分类正确的是________。A①是事实，②③④是推论B②是事实，①③④是推论C③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论（3）提出上述实验设想并否定亚里士多德观点的科学家是___________。他根据上述实验设想提出的新观点是______________。【标答】②④①③B伽利略力不是维持物体运动的原因【分析】(1)[1]合理的实验步骤是：②两个对接的斜面，让静止的小球沿左侧A斜面滚下，小球将滚上右侧的B斜面。④如果没有摩擦，小球将上升至原来释放时的高度。①逐渐减小右侧B斜面的倾角θ，小球将在右侧斜面上仍然要达到原来的高度。③继续减小右侧斜面的倾角θ，最后，使它到达水平，让静止的小球从左侧A斜面上下滑至水平面E，小球将沿水平面持续做匀速直线运动，永远不会停止。即实验步骤是②④①③；(2)[2]②是可观察操作的实验事实，①③④是基于如果没有摩擦，小球将上升至原来释放时的高度的推论；(3)[3][4]伽利略在客观事实的基础上，进行了合理的推理，否定了亚里士多德的观点，他根据上述实验提出力不是维持物体运动的原因的新观点。23．（2021·上海市罗南中学八年级月考）现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止，即刹车距离较大。请依据同一辆车，同一段沥青路面上，分别在不下雨时与雨天时的测得的路面刹车距离，回答问题。车速v（千米/时）2030405060708090100不下雨时路面刹车距离s1（米）2.04.47.912.317.724.131.539.749.2雨天路面刹车距离s2（米）817.631.649.270.896.4126158.8196.8①同一段沥青路面，同一辆车的刹车距离与是否与下过雨的路面的关系是：同一段沥青路面，同一辆车，相同速度时，______；②从上述表格中还可归纳出：同一段沥青路面，同一辆车，同为下雨天时，______，刹车距离越长。【标答】雨天路面比不下雨时路面刹车距离长车速越大【分析】①[1]纵向分析表中数据可知，车速相同时，雨天路面比不下雨时路面刹车距离长。②[2]横向比较雨天路面刹车距离数据可知，同一段沥青路面，同一辆车，同为下雨天时，车速越大，刹车距离越长。24．（2021·上海市廊下中学八年级期末）为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度，小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下，小球滚上BC斜面后，能到达的最大高度为h1，如图（a）所示；逐步减小BC斜面的倾角（），小球能到达的最大高度分别为h2、h3，如图（b）、（c）所示．然后，他换用材料相同、质量不同的小球再次实验，如图（d）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论．①分析比较图（a）和（b）和（c）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：小球从同一高度由静止滚下时，_____．②分析比较图（c）和（d）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：小球从同一高度由静止滚下时，_____．【标答】BC斜面的倾角越小，同一小球能到达的最大高度越低BC斜面的倾角相同，材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同【分析】（1）由abc图可见，BC斜面的倾角越小时，同一小球能到达的最大高度越低．（2）d图中小