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C
C
D
B
D
D
【分析】
首先回忆“研究阻力对物体运动的影响”实验的设计思路:通过控制小车从同一斜面顶端由静止滑下,保证小车到达水平面时的初速度相同,然后改变水平面的粗糙程度(如去掉棉布换木板,减小阻力),观察小车运动距离的变化。
接下来分析各选项:该实验并非验证惯性(A选项错误);牛顿第一定律描述的是物体不受力时的运动状态,现实中不存在完全不受力的物体,因此无法直接验证或得出牛顿第一定律(B、D选项错误);实验中通过观察不同阻力下小车的运动情况,是为后续科学推理得出牛顿第一定律提供事实依据,故正确选项为C。
【解析】
逐个分析选项:
A. 该实验的核心是探究阻力对物体运动的影响,并未围绕验证物体的惯性设计,惯性是物体的固有属性,此实验无法验证惯性,故A错误。
B. 牛顿第一定律的前提是物体不受力,而现实中不存在完全不受力的物体,无法通过实验直接验证牛顿第一定律,故B错误。
C. 实验中去掉棉布换木板,减小了小车受到的阻力,通过观察小车在木板上的运动情况,结合之前在棉布上的实验现象,能为科学推理得出“物体不受力时将保持匀速直线运动”的牛顿第一定律提供事实依据,故C正确。
D. 由于现实中无法创造物体不受力的条件,不能直接得出牛顿第一定律,只能在实验现象的基础上通过科学推理得出,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
阻力对物体运动的影响;科学推理法
【点评】
本题重点考查对“研究阻力对物体运动的影响”实验目的的理解,需明确该实验的本质是通过改变阻力大小观察运动变化,为牛顿第一定律的得出提供实验依据,要区分实验可直接探究的内容与需通过推理得出的结论,避免混淆直接实验和理想推理的区别。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先要明确牛顿第一定律的核心内容:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。解题需分三步思考:
1. 确定鱼缸刚要滑出桌面时的运动状态:此时鱼缸正沿水平方向向右运动;
2. 根据牛顿第一定律推导外力消失后的运动状态:物体不受外力时会保持原来的运动状态,因此鱼缸会继续沿水平向右的方向做匀速直线运动;
3. 逐一排除错误选项:A选项忽略了鱼缸原有的水平速度;B选项混淆了惯性的属性,惯性是物体固有属性,不会消失;D选项曲线运动需要外力改变运动状态,外力消失后不可能出现,只有C选项符合规律。
【解析】
根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,将保持原来的运动状态不变。当鱼缸刚要滑出桌面时,它处于沿水平方向向右运动的状态,此时所有外力全部消失,鱼缸将保持该运动状态,即沿水平方向向右做匀速直线运动。
对各选项逐一分析:
A. 鱼缸原本具有水平向右的速度,外力消失后不会沿竖直方向下落,该选项错误;
B. 惯性是物体的固有属性,任何物体在任何情况下都具有惯性,不会因外力消失而失去,该选项错误;
C. 符合牛顿第一定律的结论,该选项正确;
D. 曲线运动需要外力来改变运动状态,外力消失后鱼缸的运动状态不会改变,不会做曲线运动,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
牛顿第一定律;惯性
【点评】
本题考查牛顿第一定律和惯性的基础应用,关键在于准确判断物体原来的运动状态,同时要牢记惯性是物体的固有属性,不会随外力变化而消失。题目侧重对物理规律的理解和应用,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需明确平衡力和相互作用力的核心区别:平衡力是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;相互作用力是作用在两个不同物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。我们需要逐个分析选项中两个力的受力物体、大小关系,以此判断对错:
1. 分析选项A:人受到的重力(受力物体是人)和人对自行车的压力(受力物体是自行车),两个力方向均竖直向下,且不满足相互作用力的条件,因此不是相互作用力。
2. 分析选项B:人对自行车的压力(受力物体是自行车)和路面对自行车的支持力(受力物体是自行车),两个力作用在同一物体上,且大小不相等,因此不是相互作用力。
3. 分析选项C:自行车受到路面的支持力大小为自行车重力与人的重力之和,自行车的重力仅为自身重力,二者大小不相等,不是一对平衡力。
4. 分析选项D:人受到的重力(受力物体是人,方向竖直向下)与自行车对人的支持力(受力物体是人,方向竖直向上),两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的条件。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:人受到的重力的受力物体是人,人对自行车的压力的受力物体是自行车,两个力方向均竖直向下,不符合相互作用力的条件,A错误。
选项B:人对自行车的压力和路面对自行车的支持力都作用在自行车上(同一物体),且支持力大小为自行车重力与人的重力之和,压力大小等于人的重力,二者大小不相等,不是相互作用力,B错误。
选项C:自行车受到路面的支持力大小为$F_{支}=G_{车}+G_{人}$,自行车的重力为$G_{车}$,二者大小不相等,不是一对平衡力,C错误。
选项D:人受到的重力($G_{人}$,方向竖直向下)与自行车对人的支持力($F_{支人}=G_{人}$,方向竖直向上),作用在人这一同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力的判断、相互作用力的判断
【点评】
本题考查平衡力与相互作用力的区分,核心是抓住“受力物体是否同一”“大小是否相等”这两个关键,需注意准确分析每个力的受力物体和大小关系,避免混淆两个概念。
【难度系数】
0.6
对返回舱进行受力分析,返回舱沿竖直方向匀速下落,处于平衡状态,所受合力为零。返回舱受到竖直向下的重力$G_2$,竖直向上的降落伞对返回舱的拉力$F$和空气对返回舱的阻力$f$。根据平衡力关系可得:$F + f = G_2$。
B
【分析】
要解决这道题,需紧扣惯性的核心知识点:惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性;惯性的大小仅与物体的质量有关,与运动状态、速度等无关;惯性是一种性质,不是力,不能表述为“受到惯性的作用”。接下来逐一分析每个选项:先判断静止物体是否有惯性,再分析助跑能否改变惯性大小,接着明确苹果加速下落的原因及惯性表述的正误,最后判断乘客前倾与惯性的关系。
【解析】
A. 惯性是物体的固有属性,一切物体无论静止还是运动都具有惯性,因此静止的足球也有惯性,A错误;
B. 惯性的大小只由物体的质量决定,跳远运动员助跑起跳是为了利用惯性提高成绩,助跑过程中运动员的质量不变,惯性大小也不变,B错误;
C. 在空中自由下落的苹果速度越来越快,是因为受到重力的作用,惯性是物体的固有属性,不是力,不能说“受到惯性的作用”,C错误;
D. 在汽车紧急刹车时,乘客的下半身随汽车停止运动,而上半身由于具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,所以会向前倾倒,D正确。
【答案】
D
【知识点】
惯性的概念;惯性的影响因素;惯性的正确表述
【点评】
本题考查对惯性概念的理解,属于基础题,易错点集中在:误认为惯性与物体的运动状态、速度有关;错误地将惯性当成力来表述。解题时需严格依据惯性的定义和性质,逐一排查选项。
【难度系数】
0.6
铁球与汽车相对静止时,细线竖直。当汽车运动状态改变,铁球因惯性保持原有运动状态,导致细线倾斜。
若汽车向左减速,铁球由于惯性要保持向左的运动状态,相对汽车向左运动,细线向右倾斜。
若汽车向右加速,铁球由于惯性要保持原来的运动状态,相对汽车向左运动,细线向右倾斜。
两种情况均符合图示情景,故③或④正确。
D
【分析】
要解决这道题,我们需要分阶段分析小石块的受力情况和运动状态变化:
1. 从A到B阶段:橡皮筋未发生弹性形变,小石块只受重力,做加速运动;
2. 从B到C阶段:橡皮筋逐渐伸长,弹力逐渐增大。开始时重力大于弹力,小石块加速;当弹力等于重力时,速度达到最大;之后弹力大于重力,小石块减速,直到C点速度为0。
接下来我们结合这个思路逐个分析选项,判断对错。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:从A点下落到B点的过程中,橡皮筋处于自然下垂状态,没有发生弹性形变,因此小石块只受到重力的作用,不受弹力,A错误。
选项B:小石块在B点时,橡皮筋刚要开始伸长,此时弹力为0,重力大于弹力,小石块仍会加速下落;当从B到C的过程中,当弹力增大到与重力相等时,速度才达到最大,这个位置在B、C之间,并非B点,B错误。
选项C:从B点下落到C点的过程中,初始阶段橡皮筋弹力小于重力,小石块受到的合力向下,速度增大;当弹力增大到等于重力后,弹力继续增大并大于重力,合力向上,小石块速度减小。因此小石块的速度先增大后减小,C正确。
选项D:小石块在C点时,速度为0,接下来会向上运动,说明此时橡皮筋的弹力大于重力,受力不平衡,不是平衡力的作用,D错误。
【答案】
C
【知识点】
受力分析;力与运动的关系;弹力的产生条件
【点评】
本题考查了弹力、重力以及力对物体运动状态的影响,解题的关键是分阶段分析小石块的受力变化,明确弹力随橡皮筋伸长的变化规律,以及合力与运动状态的关系,需要学生具备清晰的逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6