牛顿第一定律专项练习30题有答案Word文档下载推荐.docx
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小车运动的距离S(单位:
cm)
18.30
26.83
(1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处.
(2)分析表中内容可知:
平面越光滑,小车受到的摩擦力越 ,小车前进的距离就越 .
(3)根据实验结果推理可得:
若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做 运动.可见,力不是使物体运动的原因,力是改变物体 的原因.
16.用图所示的实验装置研究运动和力的关系.
(1)每次都让小车从同一个斜面的 由静止开始滑下,是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度.
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:
在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越 ,小车运动的越 .
(3)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:
运动物体不受外力时,它将 .
17.一个自身总重力为3000N的热气球,在空中同时受到升力和空气阻力的作用而匀速下降;
为了改变这种下降的情况,热气球上的乘客扔下20kg的重物,刚好能让热气球匀速上升.(假设抛出重物前后热气球受到的升力和阻力大小均不变,g=10N/kg).求:
热气球受到的升力和空气阻力分别是多少?
18.“蹦床”是奥运会的比赛项目.“蹦床”的床面弹性很大,运动员可在上面反复弹跳.从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点,能到达的最低点为B点,如图所示.运动员从A点到B点的运动过程中速度先变大后变小,请分析并说明其原因.
19.质量为1200kg的汽车,在平直的公路上以3m/s的速度匀速行驶,受到的阻力是车重的0.05倍.(g=10N/kg)求:
(1)汽车的牵引力;
(2)若汽车以5m/s的速度匀速行驶,则汽车的牵引力是多大?
20.人类对“运动和力的关系”的认识经历了一个曲折漫长的探索过程.如图是伽利略理想斜面实验,小婷同学在探究过程中经历了如下步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.
②两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面.
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去.
(1)你认为正确的顺序应是 (填序号);
其中属于科学推理的是 (填序号).
(2)伽利略得出:
运动物体如果不受其它物体的作用,将会 ,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法.
(3)而过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是 .
(4)牛顿在伽利略的基础上总结、归纳、推理最后得出了举世闻名的牛顿第一定律,其内容是一切物体在没有受到外力作用时总保持 .
21.阅读短文,回答问题
物体在空气中运动时,受到空气的阻力,阻力和物体运动方向相反.科学研究表明,空气对其中物体的阻力跟物体的速度有关,速度越大,阻力越大.流体的阻力还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大.流体的阻力还跟物体的形状有关系.头圆尾尖的物体所受的流体阻力较较小,这种形状通常叫做流线型.
问题:
(1)跳伞运动员,在空中自由下落一段时间,打开降落伞.最简便的操作是通过改变 从而改变降落伞所受的空气的阻力.
(2)运动员打开的降落伞在空中加速下落的过程,受到的空气阻力也越来越 .最终,降落伞因为所受的空气阻力等于所受的重力,进而 (匀速/加速/减速)下降.(不计运动员和降落伞所受到的空气浮力)
(3)运动员从打开降落伞到落到地面的过程中,重力对运动员做功的功率与下落时间关系的P﹣t图象是 .
(4)细心的小兰发现:
“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面.这是怎么回事呢?
小王老师指出,雨滴在空气中下落情况和降落伞相同,先加速下落,然后匀速下落.请你运用短文中所揭示的信息,解释小兰的发现. .
22.历史的回顾﹣﹣运动和力的关系
古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出:
必须有力作用到物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来.这种认识一直持续了两千多年.直到17世纪,伽利略才根据实验指出,在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.如果在一个光滑的水平面上,没有加速或减速的原因,物体就会保持自己的速度不变.他通过一个想象的理想实验,经过严密的推理,有力地证明了他的观点的正确性,指出了亚里士多德认识的错误性.伽利略的理想实验和推理过程如下:
如图﹣甲所示,把两个斜面对接起来,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度.他推论说,如果减小第二个斜面的倾角(图乙)小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但是要通过更长的距离.继续减小第二个斜面的高度,直至最后使它成为水平面(图丙),小球不可能达到原来的高度,就要沿着水平面以恒定的速度运动下去.
阅读上面的短文后回答:
(1)归纳一下,伽利略和亚里士多德关于“运动和力”关系的根本分歧是什么?
(2)伽利略的理想实验和推理过程,要论证他的什么观点?
(3)为什么这个实验只能是理想实验?
实际做这个实验的困难在哪里?
(4)文中的哪一句话的意思最接近牛顿第一定律的内容?
请把它摘录出来.
23.为了探究物体受力的情况与运动状态之间的关系,小林在弹簧测力计下悬挂一个5N的钩码如图,钩码的运动状态与测力计的读数记录如下表所示:
实验次数
钩码的运动状态
弹簧测力计读数(N)
①
匀速向下运动
5
②
匀速向上运动
③
减速向下运动
6.5
④
减速向上运动
3
⑤
加速向下运动
3.8
⑥
加速向上运动
7.2
(1)由①②可知,钩码在匀速直钱运动时,弹簧测力计对钩码的拉力 钩码重力(选填“大小关系”)理论依据是:
.
由③⑥可知,钩码在加速向上或减速向下运动时,弹簧测力计对钩码的拉力 重力(选填“大小关系”)
由④⑤可知,钩码在减速向上或加速向下运动时,弹簧测力计对钩码的拉力 钩码重力(选填“大小关系”)
(2)一个站在体重计上的人,从站立到迅速蹲下的过程(可看作先加速向下运动,然后减速向下运动),最后静止.依上述探究情况可知体重计的示数变化是:
A.一直增大,但最后等于体重
B.先增大后减小,最后等于体
C.一直减小,但最后等于体重
D.先减小后增大,最后等于体重
(3)如果一只猴子加速爬上一根竖直的竹杆,那么猴子受到的摩擦力 猴子的重力(选填“大小关系”)
(4)如果一辆在水平路面上受到1000N的水平拉力时做匀速直线运动,如果受到2000N的水平拉力,那么车将做 运动,此时将拉力大小改为1500N,那么车将做 运动.
24.小明观察生活中的甲乙丙三种情景,如图所示,由此得出两种结论:
(1)运动要靠力来维持;
(2)运动不需要力来维持.
根据你所学的物理知识来判断一下那种说法是正确的?
为什么?
应该怎么解释?
25.一个质量为50Kg的人站在电梯中,求下列情况中电梯底面对人的支持力的大小和方向.(g=10N/Kg)
(1)人和电梯一起静止不动.
(2)人和电梯一起以1.5m/s的速度匀速上升.
(3)人和电梯一起以2m/s的速度匀速下降.
26.格物致知,探究成真!
与人类认识“运动和力的关系”的历程类似,在初中物理学习中,我们对物理规律的认识往往也被某些生活表象迷惑.通过学习和探究,我们最终拨开迷雾,获得新知.回顾你的学习历程,列举一个这样的案例,要求写出物理规律名称(或内容)、遇到的困惑,并简要说明学习过程.
27.在学习了力和运动的知识以后,有几个同学一起讨论有关“马拉车”的问题.有的同学认为:
“马拉车前进时,马向前拉车的力与车对马向后的作用力是一对相互作用力,车向前走表明马向前拉车的力大于车对马向后的作用力.”也有的同学有这样的疑问:
“马向前拉车的力与车对马向后的拉力是一对相互作用力,它们的大小是相等的.为什么总是马拉车前进,而不是车拉马后退呢?
”请你用所学过的物理知识,分析上述同学的认识和疑问,并对这个问题作出正确的解释.
28.某同学在研究物体运动状态与受力之间的关系时,实验情况如图所示,用两只弹簧测力计分别从两边拉水平桌面上的物体M,表中是记录的部分数据:
(1)将表格的空白处填上合理的数值,完成表格.
弹簧测力计F1示数/N
弹簧测力计F2示数/N
物体状态
1
2
匀速运动
4
9
向左加速
(2)分析上表中的实验数据,可初步归纳出的结论是:
牛顿第一定律专项练习28题参考答案:
1.解:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.这个结论叫做牛顿第一定律
①牛顿第一定律描述的是物体在一种理想情况下的运动规律﹣﹣物体不受力作用时的运动规律,它无法用实验来直接验证.虽然物体在合外力为零时表现出来的运动规律与不受力时的运动规律是一致的,但不能由物体受平衡力时的运动情况来验证牛顿第一定律.
②牛顿第一定律定性地揭示了力和运动的关系.它说明了物体不受力作用时是匀速直线运动或静止状态,所以力不是维持物体运动原因;
定律指出外力作用迫使物体运动状态改变,所以力是改变物体运动状态的原因.
故答案为:
外力作用,静止,牛顿第一
2.解:
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,这就是牛顿第一定律;
行驶的汽车突然刹车时,乘客的下部随车停止,上部由于惯性仍向前运动,所以会向前倾倒.
静止;
惯性.
3.解:
因为惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质.所以,该物体向左做匀速直线运动,当拉力突然撤销时,由于具有惯性,仍然要保持原来的运动状态,继续沿原来运动的方向做匀速直线运动.
因为该物体做匀速直线运动,所以处于平衡状态,它在水平方向上共受到两个力的作用,一个是水平方向的拉力,一个是受到的摩擦力,这两个力一定是一对平衡力.所以,此时它受到的摩擦力等于水平方向的拉力.
惯性;
前;
10N
4.解:
因为小车在光滑的水平面上运动,所以不受摩檫力,如果细绳突然断了,则拉力也消失,小车在水平方向上不受力,将做匀速直线运动运动.
匀速成直线运动;
不受.
5.解:
因为物体的运动必须有力来改变,若所有的力都消失了,则物体的运动状态将不做任何改变,即仍保持静止状态;
仍保持静止状态.
6.解:
①牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时,由于具有惯性而表现出来的一种运动规律.运动状态不变.
原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来的速度的大小和方向,做匀速直线运动﹣﹣只到有外力改变这种状态.
②在实际中,物体所受的合力为零,即物体受平衡力的作用的时候,运动状态也是可以保持不变的.
不变;
平衡.
7.解:
用绳子拉着小车在光滑的水平面上运动,如果绳子突然断了,根据牛顿第一定律,在水平方向小车将不受力的作用,所以做匀速直线运动.
匀速直线.
8.解:
(1)重100N的木箱,在20N水平向右的力作用下,木箱没有动,木箱保持静止状态,水平方向上受到水平向右的推力和水平向左的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是20N,方向水平向左.
(2)当木箱受到30N水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,木箱保持匀速直线运动状态,水平方向上受到水平向右的推力和水平向左的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是30N,方向水平向左.
20;
左;
30.
9.解:
汽车在水平推力的作用下保持静止状态,汽车水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,大小相等.
刹车时,汽车虽然受到地面摩擦阻力的作用,但由于惯性,仍要向前运动,由于受到摩擦力的作用故最终停下来.
故答案为等于;
受地面摩擦力的作用.
10.解:
甲乙两图中,A、B都沿水平方向做匀速直线运动,则水平方向受到的滑动摩擦力都和受到的拉力相等,
由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与接触面积无关,而甲乙两图中的压力和接触的粗糙程度相同,因此受到的摩擦力相等,故拉力F2=F1=10N.
10;
不变.
11.解:
(1)由丙图知:
0﹣2s时物体的速度大小为零;
则当t=1s时物体处于静止状态.
(2)由丙图知:
4﹣6s时,物体匀速运动,
由乙图知:
t=5s时,F=2N,
所以摩擦力与推力F平衡,大小为2N.
2﹣4s之间,物体加速运动,受力不平衡,推力大于摩擦力;
但由于物体和地面没有改变,所以摩擦力大小不变;
即仍为2N.
2.
12.解:
竖直的完全相同的两个木板夹者一个重10N的物体A,若在A上放一个5N的另一个物体B时,A刚好能匀速向下运动,我们可以把AB看做一个整体,即此时该整体处于平衡状态,故所受到的数值向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,所有此时该整体所受的摩擦力是10N+5N=15N,且该摩擦力是滑动摩擦力,其大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,故若仅让A在夹板中匀速向上运动时,此时A与两边夹板的摩擦力不变,仍为15N,但方向会向下,所有此时该物体受到三个力的作用,即向上的是拉力,向下的是重力和摩擦力,即向上的力和向下的力相等,故F=f+G=15N+10N=25N;
25N.
13.解:
商场的电梯匀速向上运动,人和电梯相对静止,无相对运动,所以没有受到电梯的摩擦力.相对电梯静止的人处于平衡状态,受到的作用力有重力和支持力,这两个力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,是一对平衡力.
答:
重力和支持力.
14.解:
(1)小球从A点到B点,水平方向上小球只受到向左的摩擦阻力作用,所以小球进行减速运动.
(2)①小球质量不变,在A点速度最大,动能最大.
②小球从O点到B点,小球受到摩擦阻力作用,克服摩擦做功,机械能减小,内能赠大,所以小球在O点机械能最大,在B点机械能最小.
(1)减速;
小球受到摩擦阻力作用;
(2)A;
O.
15.解:
(1)小车有一定的长度,可以读车头对应的刻度变化,也可以读车尾对应的刻度变化.小车的车尾从零刻度开始运动,静止时车尾到达31.20cm,小车运动的距离是31.20cm.
小车运动的距离s/cm
31.20
(2)如上表,接触面从毛巾→棉布→木板,摩擦力越来越小,小车运动距离越来越长.
(3)根据实验现象,如果接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,速度改变的越来越慢.如果接触面绝对的光滑,没有摩擦,小车的速度不会改变,永远保持匀速直线运动.可见没有力的作用物体还能保持匀速直线运动,力是改变物体运动状态的原因.
(1)31.20;
(2)小;
长;
(3)匀速直线;
运动状态
16.解:
(1)为研究运动和力的关系,应采用控制变量法的思想;
为了使小车在刚滑到斜面底端时具有的速度相同,就必须让小车在斜面的同一高度滑下;
(2)接触面的粗糙程度决定了小车受到的阻力大小;
水平面越光滑,摩擦力就越小;
阻力越小,改变其运动状态用的时间就越长,小车运动越远;
(3)根据实验现象进行科学的推理,是物理上常用的方法;
如果没有了摩擦阻力,小车的运动状态就不会改变,即做匀速直线运动;
(1)同一高度;
(2)小、远;
(3)做匀速直线运动.
17.解:
(1)热气球的重力:
G=3000N;
在空中同时受到升力和空气阻力的作用而匀速下降,则升力与阻力的共同作用和与重力平衡,F+f=G即F+f=3000N﹣﹣﹣﹣①
当扔下20kg的重物,刚好能让热气球匀速上升,则升力与改变后的重力和阻力的共同作用平衡,F=f+G′
即F=f+3000N﹣20kg×
10N/kg﹣﹣﹣﹣②
以上两式联立解得:
F=2900N,f=100N.
热气球的升力为2900N;
热气球受到的空气阻力为100N.
18.解:
运动员从A点到B点过程中,重力不变,受到向上的弹力越来越大,弹力小于重力时,运动员所受合力方向向下,且合力方向与速度方向相同,运动员速度越来越大;
当弹力增大到大于重力时,运动员所受合力方向向上,合力方向与速度方向相反,运动员速度越来越小,所以运动员的速度先变大后变小.
19.解:
(1)因为汽车在平直的公路上以3m/s的速度匀速行驶,所以水平方向所受的牵引力与阻力平衡,则:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×
1200kg×
10N/kg=600N
(2)若汽车以5m/s的速度匀速行驶,此时牵引力与阻力仍是一对平衡力,压力和接触面的粗糙程度不变,阻力不变,所以F′=f=600N.
(1)汽车的牵引力为600N;
(2)若汽车以5m/s的速度匀速行驶,汽车的牵引力仍为600N.
20.解:
(1)斜面实验中,小球从同一斜面的同一高度滚下,可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度;
如果斜面光滑,则小球不受阻力作用,会上升到原来释放时的高度;
然后逐渐减小斜面B的倾角,发现小球仍然会达到原先释放时的高度;
那么可以推断,若将斜面B变为水平面,那么小球为了达到原先释放时的高度会一直运动下去,由此判断排序为②③①④;
属于科学推理的是③①④.
运动物体如果不受其它物体的作用,将会作匀速直线一直运动下去,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法.
(3)伽利略得出力是改变物体运动状态的原因后,推翻了亚里士多德的观点,力是维持物体运动的原因;
因此过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是力是维持物体运动的原因;
(4)由牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态.
故答案为:
(1)②③①④;
③①④;
(2)作匀速直线一直运动下去;
(3)力是维持物体运动的原因;
(4)静止状态或匀速直线运动状态.
21.解:
(1)物体在空气中运动时,受到空气的阻力大小与物体的速度、横截面积和形状有关,打开降落伞增大了横截面积,所以打开降落伞.是通过改变横截面积从而改变降落伞所受的空气的阻力;
(2)运动员打开的降落伞在空中加速下落的过程,受到的空气阻力也越来越大.当降落伞所受的空气阻力等于所受的重力,降落伞受到平衡力作用,进而匀速下降;
(3)运动员先加速运动,再匀速运动,重力大小不变,根据功率P=FV,可知,重力对运动员做功的功率先变大,后不变,所以P﹣t图象如图;
(4)根据空气对其中物体的阻力跟物体的速度有关,速度越大,阻力越大.“瓢泼大雨”雨滴质量大,重力大,当所受的空气阻力等于所受的重力匀速下降时,速度快;
“毛毛细雨”雨滴质量小,重力小,当所受的空气阻力等于所受的重力匀速下降时,速度慢.
(1)横截面积;
(2)大;
匀速;
(3)重力对运动员做功的功率与下落时间关系的P﹣t图象如图;
(4)“瓢泼大雨”雨滴质量大,重力大,当所受的空气阻力等于所受的重力匀速下降时,速度快;
22.解:
(1)由短文内容知,
伽利略认为:
物体不受力也能运动;
亚里士多德认为:
物体受力才能运动.
(2)伽利略通过实验,证实了若如果没有力作用在物体上,物体能一直运动下去.
(3)现实中不受力的物体是不存在的;
实际做这个实验的困难在于摩擦阻力不可能小到为0,
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