課時(shí)訓(xùn)練17伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律基礎(chǔ)夯實(shí)1.下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是()A.亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)B.伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因C.牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)D.伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推出,如果沒(méi)有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個(gè)速度將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去答案A解析伽利略、牛頓對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)是正確的,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,即改變速度的原因.2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和抽象思維結(jié)合起來(lái),能更深刻地反映自然規(guī)律,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)程序內(nèi)容如下:減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度兩個(gè)對(duì)接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)請(qǐng)按先后次序排列,并指出它究竟屬于可靠的事實(shí),還是通過(guò)抽象思維得出的推論,下列選項(xiàng)正確的是(圓圈內(nèi)數(shù)字表示上述程序的號(hào)碼)()A.事實(shí)事實(shí)推論推論B.事實(shí)推論推論推論C.事實(shí)推論推論推論D.事實(shí)推論推論推論答案C解析以為事實(shí),減小摩擦,則小球上升到另一斜面的高度增加;如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度,推理得出結(jié)論;減小第二個(gè)斜面的傾角,小球仍將到達(dá)釋放的高度,得到結(jié)論;繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球?qū)⑦_(dá)不到釋放時(shí)的高度,故將沿水平面持續(xù)運(yùn)動(dòng),推理得結(jié)論.3.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法正確的是()A.物體能夠保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性B.物體不受外力作用時(shí)才有慣性C.物體靜止時(shí)有慣性,一開(kāi)始運(yùn)動(dòng),不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就失去了慣性D.物體靜止時(shí)沒(méi)有慣性,只有始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才有慣性答案A解析物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性,選項(xiàng)A正確;慣性是物體固有的屬性,不會(huì)因運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變,也不會(huì)因受外力而改變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.4.(多選)一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛,下列關(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(zhǎng)D.車速越大,剎車后滑行的距離越長(zhǎng),所以慣性越大答案BC解析由牛頓第一定律知,質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,故A、D錯(cuò),B對(duì);車速越大,由s=v22a知滑行的距離越長(zhǎng),C對(duì).5.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.物體不受任何外力作用時(shí),一定保持靜止B.物體不受任何外力作用時(shí),一定保持勻速直線運(yùn)動(dòng)C.物體做曲線運(yùn)動(dòng),一定受到了力的作用D.物體受到力的作用才能向前運(yùn)動(dòng)答案C解析根據(jù)牛頓第一定律,力的作用效果是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),如果物體不受任何外力,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不會(huì)改變的,也就是保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,原來(lái)是靜止的仍保持靜止,原來(lái)運(yùn)動(dòng)的就保持勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;物體運(yùn)動(dòng)是不需要力來(lái)維持的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;物體做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向發(fā)生了變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,一定受到了力的作用,選項(xiàng)C正確.6.如果正在做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體所受重力突然消失,那么它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)該是()A.懸浮在空中不動(dòng)B.運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小C.做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)D.以上三種情況都有可能答案C解析做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力作用,如果重力突然消失,它就不受外力作用,應(yīng)該保持重力消失時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以該物體應(yīng)該做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng).7.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.在一條直線上運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變B.在圓周上運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,物體一定做直線運(yùn)動(dòng)D.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,物體一定做變速運(yùn)動(dòng)答案BD解析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化即速度大小或方向變化,加速度不為零.8.(多選)以下各說(shuō)法正確的是()A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.不受外力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)是由于沒(méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體不一定受到外力的作用答案AB解析根據(jù)牛頓第一定律內(nèi)容的第一句可知,A是正確的.物體在不受外力的理想狀態(tài)下,物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)有外力作用時(shí),物體的慣性是通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易來(lái)體現(xiàn).能力提升9.下圖是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖,當(dāng)汽車處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),擺錘豎直懸掛,鎖棒水平,棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),安全帶能被拉動(dòng).當(dāng)汽車突然剎車時(shí),擺錘由于慣性繞軸擺動(dòng),使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng),安全帶不能被拉動(dòng).若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置,汽車的可能運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A.向右行駛、突然剎車B.向左行駛、突然剎車C.向左行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng)D.向右行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng)答案A解析當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),擺錘與轉(zhuǎn)軸相對(duì)靜止,擺錘不會(huì)擺動(dòng),選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;當(dāng)汽車向右行駛,突然剎車時(shí),轉(zhuǎn)軸隨汽車一起減速,由于慣性,擺錘以原速度向前運(yùn)動(dòng),故會(huì)出現(xiàn)題圖所示的情景,選項(xiàng)A正確;同理,當(dāng)汽車向左行駛,突然剎車時(shí),擺錘將會(huì)向左擺動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤.10.(多選)如圖所示,重球系于繩DC下端,重球下再系一根同樣的繩BA,下列說(shuō)法正確的是()A.在繩的A端緩慢增加拉力,結(jié)果CD繩被拉斷B.在繩的A端緩慢增加拉力,結(jié)果AB繩被拉斷C.在繩的A端突然猛地一拉,結(jié)果AB繩被拉斷D.在繩的A端突然猛地一拉,結(jié)果CD繩被拉斷答案AC解析重球受力如圖所示,在繩的A端緩慢增加拉力,使得重球有足夠的時(shí)間發(fā)生微小的位移,以致CD繩的拉力FT2逐漸增大,這個(gè)過(guò)程進(jìn)行緩慢,可以認(rèn)為重球始終處于平衡狀態(tài),即FT2=FT1+mg,隨著FT1增大,FT2也增大且FT2總是大于FT1,所以CD繩被拉斷,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.若在A端猛拉,由于重球質(zhì)量很大,力的作用時(shí)間極短,由于慣性,重球向下的位移極小(可以看成運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未來(lái)得及改變),以致上段繩的拉力幾乎未增加,FT1已達(dá)到極限程度,故AB繩先斷,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11.如圖,當(dāng)車子在急速轉(zhuǎn)彎時(shí),車中的人會(huì)有什么感覺(jué)?答案當(dāng)車轉(zhuǎn)彎時(shí),車中的人會(huì)感到被向外甩.解析當(dāng)車在平直公路上勻速行駛時(shí),人和車在左右方向上速度都為零.當(dāng)車子急速轉(zhuǎn)彎時(shí),車在左右方向上的速度發(fā)生變化,人由于慣性而保持原來(lái)直行方向上的速度,所以人感覺(jué)被向外甩.12.在路上奔跑的人被絆倒時(shí)總是向前趴著倒下,而慢走的人在滑倒時(shí)多是向后仰著摔倒,如圖所示,試分析其原因.答案見(jiàn)解析解析路上奔跑的人被絆倒時(shí),首先是人的腳由于受力而停止向前運(yùn)動(dòng),而人的上半身由于慣性仍要前進(jìn),所以人總是向前趴著倒下.慢走的人,由于踏上光滑地面時(shí),腳所受阻力突然減小,腳的速度加快,而人的上半身由于慣性仍將維持原來(lái)較慢的速度,所以人將向后仰倒.13.找兩個(gè)相同的瓶子,瓶中盛滿清水,用細(xì)繩分別系一鐵球、一泡沫塑料球置于水中,使鐵球懸掛、塑料球懸浮,如圖甲所示.當(dāng)瓶子突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(有向右的加速度),觀察兩個(gè)球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).看到的現(xiàn)象也許會(huì)讓你驚訝,小鐵球的情況正如你所預(yù)想的一樣,相對(duì)瓶子向左運(yùn)動(dòng),但塑料球卻相對(duì)瓶子向右運(yùn)動(dòng),如圖乙所示.為什么會(huì)這樣呢?答案見(jiàn)解析解析因?yàn)橄嗤w積的水和球的質(zhì)量不相同,質(zhì)量越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變,故鐵球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變比瓶子(及瓶子中的水)慢,所以鐵球會(huì)相對(duì)瓶子向左偏;同體積的水比塑料球的質(zhì)量大,慣性大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易改變,因而把塑料球擠向右側(cè),所以塑料球會(huì)相對(duì)瓶子向右偏.