《牛顿第一定律》典型例题及综合模拟

牛顿第一定律

典型例题及综合模拟

【典型例题】

例1. 关于牛顿第一定律，下面说法正确的是（）

A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律

B. 牛顿第一定律就是惯性

C. 不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性

D. 物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用

解析：对A，由牛顿第一定律可知，该定律反映的就是不受外力作用时物体静止或匀速直线运动的规律．故A选项正确．

对B，惯性与惯性定律二者的物理意义截然不同．惯性是一切物体都具有维持匀速直线运动或静止状态的性质，无论物体处于什么状态，物体的惯性都会以不同的形式表现出来．而惯性定律则是说：一切物体在不受外力作用时总是保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使物体改变这种状态为止．它是物体不受外力作用的条件下所遵守的规律．惯性与惯性定律这二者极易混淆，只有从概念的物理意义上分析、对比，从而作出正确判断．故B选项错误。

对C，由牛顿第一定律可知，物体保持原来运动状态不变的原因，就是由于物体不受外力和具有惯性．故C选项正确．

对D，由牛顿第一定律的含义可知，力就是迫使物体运动状态发生改变的原因，故D选项正确．

答案：A、C、D

点评：要辨析选择这一类的题目，必须明确基本概念及其物理意义；必须明确、区分、对比此题中的“力”、“惯性”、“惯性定律”、“运动状态”等概念的异同，以避免出现概念混淆，难辨是非的低级错误．

惯性与质量关系的定性分析

例2. 在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒．为了将它们分离，可用扬场机分选，如图所示。它的分选原理是（）

A. 小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远

B. 空气阻力对质量不同的物体影响不同

C. 瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞得最远

D. 空气阻力使它们的速度变化不同

解析：各种杂物以相同的速度从机器中抛出，由于所受空气阻力不同，产生的加速度也不一样，使它们的速度变化不同，故D选项正确．或者这样理解：小石子质量大，惯性大，运动状态较杂质要难改变得多，故飞得最远，而实谷粒质量和惯性介于小石子和瘪粒之间，故最后实谷粒位置居中．

答案：D

例3. 如图（1）所示，重球M系于细线DC的下端，重球M的下方又系一条同样的细线BA，下列说法正确的是（）

（1）

A. 在线的A端缓慢加大拉力时，线DC先断

B. 在线的A端缓慢加大拉力时，线BA先断

C. 在线的A端猛力一拉，线BA先断

D. 在线的A端猛力一拉，线DC先断

解析：重球M的受力如图（2）所示．

（2）

对A ，当在线的A 端缓慢加大拉力时，使得重球M 能够发生向下的微小位移，从而使得上部细线CD 的拉力2F 逐渐增大，又由于这个过程是极其缓慢地进行的，故可以认为重球M 始终处于受力平衡状态，重球M 的受力是12F mg F +=。当AB 线下端的力1F 增大时，2F 也随之增大，并且总是会有上部的CD 绳先到达受力极限的程度，因而CD 绳先被拉断．故A 选项正确．

对B ，由上面的分析可知，B 选项错误．

对C ，当在A 端猛力一拉时，由于重球M 的质量较大，其惯性也就较大，并且力的作用时间又极短，故重球M 向下发生的位移也极小，以至于上部的线CD 还没来得及发生伸长的形变，下端线中的拉力1F 已经达到了极限强度，因而下部的线AB 必然会先断．故C 选项正确。

对D ，由上面的分析可知，D 选项错误．

答案：A 、C

点评：本题具有一定的难度，综合性较强．

例4. （2006年广东）下列对运动的认识不正确的是（ ）

A. 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动

B. 伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C. 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动

D. 伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去

解析：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故A 项错，其他三项与史实吻合。

答案：A

例5. （2003年上海市综合试题）科学思维和科学方法是我们认识世界的基本

手段．在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律．咖利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论．

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，让静止的小球沿一个斜面滚下，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，小球要沿水平面做持续的匀速运动．

请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_______（只要填写序号即可）．在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列有关事实和推论的分类正确的是（）

A. ①是事实，②③④是推论

B. ②是事实，①③④是推论

C. ③是事实，①②④是推论

D. ④是事实，①②③是推论

解析：本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论，而②是可靠事实，因此放在第一步，③①是在高度上作无摩擦的设想，最后推导出水平面④上的理想实验，因此正确顺序是②③①④。

答案：②③①④ B

【模拟试题】

（答题时间：20分钟）

1. 人从行驶的汽车上跳下来后容易（）

A. 向汽车行驶的方向跌倒

B. 向汽车行驶的反方向跌倒

C. 向车右侧方向跌倒

D. 向车左侧方向跌倒