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专题 16 牛顿第一定律 牛顿第二定律的理解
授课提示:对应学生用书24页
1.[2024·湖南省长沙市长郡中学期中考试]伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想
实验,初步形成了惯性的概念,为牛顿力学的建立奠定了基础,下列有关惯性的说法正确
的是( )
A.没有力的作用,物体只能处于静止状态
B.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
C.汽车超速会增大汽车的惯性
D.物体匀速运动或者静止时,惯性就会消失
答案:B
解析:没有力的作用,物体也可能做匀速直线运动,A错误;惯性是物体保持原有运
动状态的性质,即抵抗运动状态变化的性质,B正确;惯性只跟质量有关,与物体的运动
状态无关,C、D错误.
2.[2024·湖南省株洲市二中教育集团联考]伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体
运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图甲、图乙分别
表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法中正确的是( )
A.图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B.图甲中的实验,可以在实验室中真实呈现
C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
D.图乙通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
答案:C
解析:图甲的实验为伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合得出力是改变物
体运动的原因,A错误;实验室不存在没有阻力的的斜面,图甲中的实验,无法在实验室
中真实呈现,B错误;伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,当时无法测量物体的瞬
时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成
正比.由于当时用滴水法计时,自由落体的时间短,无法测量,伽利略设计了让铜球沿阻
力很小、倾角很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果.而铜球在斜面上运动的加速
度要比它自由落体的加速度小得多,所用时间长得多,容易测量.伽利略做了上百次实验
并通过抽象思维在实验结果上进行合理外推,得出自由落体运动的规律,C正确,D错误.
3.下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B.牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法
D.由牛顿第一定律可知,物体的运动需要力来维持答案:C
解析:牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的,虽然无法用实
验来直接验证,但其结论是正确的,A、B错误;理想实验的思维方法与质点概念的建立
相同,都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法,C正确;物体的运动不
需要力来维持,D错误.
4.[2024·全国甲卷]如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌
面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码.改变盘
中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到a-m图像.重力加速度大小为g.在下列
a-m图像中,可能正确的是( )
答案:D
解析:设P的质量为M,P与桌面间的滑动摩擦力为f;以P为研究对象,根据牛顿第
二定律可得T-f=Ma,以盘和砝码为研究对象,根据牛顿第二定律可得mg-T=ma,联立
可得a==·m,可知当砝码的重力大于f时,才有一定的加速度,当m趋于无穷大时,加速
度趋近于g.故选D.
5.[2024·河北省邯郸市质检二]如图甲所示,一物块放在水平桌面上,物块受到水平向
右的拉力F的作用后运动,以水平向右为加速度的正方向.物块的加速度 a与拉力F之间
的关系如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2.物块与水平面桌间的动摩擦因数为( )
A.0.2 B.0.4
C.0.6 D.0.8
答案:B
解析:根据图像可得加速度与拉力函数关系为a=0.2F-4,根据牛顿第二定律可得F
-μmg=ma,整理得a=-μg,比较关系式得μ=0.4,B正确.6.[2024·北京人大附中月考](多选)在某科技活动中,一位同学设计了一个加速度测重
仪.如图甲所示,将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点,小车沿水平方向运动,小
球与小车保持相对静止后,通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角
θ,再通过该角度计算得到小车此时的加速度值.重力加速度大小为 g,不计空气阻力和细
线与刻度盘间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.当θ=60°时,小车的加速度大小为g
B.两侧角度相同时表示小车的加速度相同
C.若对每一个角度对应的加速度进行标注,则加速度值越大,表盘刻度越密集
D.加速度越大,用此加速度计测量得越准确
答案:AC
解析:设小车的加速度为a,绳中张力为T,则有T sin θ=ma,T cos θ=mg,解得a
=g tan θ,θ=60°时a=g,A正确;根据A选项分析可知两侧角度相同时,加速度大小相
等,但所受合力的方向不同,加速度方向不同,B错误;根据a=g tan θ可知a随θ的变
化不是均匀变化,结合正切函数的特征可知,加速度值越大,表盘刻度越密集,C正确;
当加速度较大时对应的角度变化较小,会导致加速度较大情况下的测量误差较大,D错误.