发布时间 : 星期六 文章2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习第四章 第一、二节全面版更新完毕开始阅读66c18dfc7f21af45b307e87101f69e314232fa4a
2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习
第四章 第一、二节
一. 本周教学内容：
第四章第一节第二节
二. 知识要点：
掌握牛顿第一定律的内容理解力和运动的关系掌握惯性的概念能够运用惯性解释自然现象理解加速度与力和质量的关系通过试验探究加速度与质量和力的关系即用控制变量法研究物理规律。
三. 重点、难点解析：
1. 伽利略的理想斜面实验理想实验：
图1
如图1甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。如果第二个斜面倾斜角度小如图1乙，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图1丙，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。 伽利略的思想方法
伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。
伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。
笛卡儿的观点：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。笛卡儿补充和完善了伽利略的观点。 2. 牛顿物理学的基石——惯性定律 牛顿第一定律：
（1）内容：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。
（2）如何正确理解牛顿第一定律?
①明确了惯性的概念 ②确定了力的含义
③定性揭示了力和运动的关系
牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同。但是，我们不能把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。 3. 惯性与质量
图2
图3
（2）惯性：物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 说明：
①惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性。
②惯性与运动状态无关；不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。
③惯性与是否受力无关，与速度大小无关。 （3）惯性与质量
质量是物体惯性大小的量度，而一个物体惯性的大小，则意味着改变物体运动坟态的难易程度。
4. 理解惯性和惯性定律 （1）对惯性定律的理解
牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即一切物体都具有惯性。同时，牛顿第一定律还定性地指出了力的动力学意义：力是改变物体运动状态的原因，即改变速度的原因。物体在速度发生改变时，就有加速度。因此也可以说：力是使物体产生加速度的原因，不能认为力是维持物体运动（匀速直线运动）的原因，也不能认为有力就有运动，没有力就没有运动，更不能认为物体向哪个方向运动一定受到那个方向的力的作用。
（2）对惯性的理解
①惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性。
②惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。
③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量决定。 5. 理解物体运动状态改变的表现形式
“速度”是描述物体运动快慢程度的物理量，即是描述物体“运动状态”的物理量。因此，“物体运动状态改变”即是“物体速度改变”，有以下几种表现形式：
（1）速度v的大小改变而方向不变； （2）速度v的大小不变而方向改变； （3）速度v的大小和方向都发生改变；
（4）物体运动的位移非均匀地增加(或减少)； （5）物体运动的轨迹发生弯曲。 6. 实验
（1）采用控制变量法：（2）要测量的物理量（3）实验器材（4）实验步骤（8步）（5）注意事项（6）实验误差来源与分析（7）本实验实验数据的处理技巧。
2x2由于a=t，如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1、x2，位
a1x?1x2。 移之比就是加速度之比，即a2
【典型例题】
[例1] 下列说法正确的是（）
A. 惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质
B. 物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质
C. 物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性
D. 惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关
解析：惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A错；有外力作用时，物体运动状态发生改变，但运动状态的改变不等于物体惯性的改变。“克服惯性”、“惯性消失”等说法均是错误的，不管物体是否受外力作用，其惯性是不能被改变的，故B、C错，物体惯性由物体本身决定，与运动状态和受力无关，故D正确。
答案：D
点评：生活中的错误直觉印象与亚里士多德关于力的观点在人们头脑中有很深的潜意识，形成定势性错误，认为力是运动的原因；看到物体在运动，就认为它一定受到力的作用；物体向哪个方向运动，就认为受向哪个方向的力；物体有较大的速度就认为受较大的力；物体受力为零时，认为速度也应为零；……只有深刻认识力的概念，反复练习，从中比较与判断，才能从根本上澄清是非，建立正确的概念。
[例2] 如图1所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）
A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线 C. 无规则曲线
D. 抛物线
图1
解析：本题考查力和物体运动状态变化的关系。力是改变物体运动状态的原因，物体不受力将保持原来的静止或匀速直线运动状态。由于劈形物体A各面均光滑，所以小球B在水平方向上不受力作用，故小球B在水平方向上将保持“静止”状态，小球由于在竖直方向上受到重力和物体A的支持力作用，运动状态改变做竖直方向的运动。
答案：B
[例3] 理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图2所示的斜面实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。
图2
①减小第二个斜面的倾角，小球在这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，小球要沿水平面作持续的匀速运动。 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。下列关于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：体会伽利略的理想实验，可知顺序排列为②③①④，分类正确的是B。 答案：②③①④；B
[例4] 若测得某一物体受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示。
—a／(ms2 ) 2．04 2．66 3．23 3．98 M／(kg)
2．00 1．50 1．25 1．00 1（1）根据表中所列数据，画出a—M图象。
1（2）由a—M关系可知，当F一定时，a与M成关系。
111解析：要画a与M的图象，需先求出对应的M，其数据分别为M/kg-1、0.50、0.67、
10.80和1.00，然后描点、连线，得到图象如图3所示。由图象可得a与M正比，即a与M成
反比。
图3
答案：（1）如图3；（2）反比
[例5] “探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于没有始终满足M?m（m为砂桶及砂桶中砂的质量）的条件，结果得到的图象应是图4中的哪一个（）
图4
解析：在本实验中a=mg／（M+m）。在研究加速度和质量的关系时。保持m不变。由上式可知加速度a与系统的质量（M+m）成反比。如果横轴表示1／（M+m），a—1／（M+m）图象应是过坐标系原点的直线。现将前面的式子改写成a=[mg／（1+m／M）]／M，由此式可知，1／M前面的系数mg／（1+m／M）和1／M有关，在改变1／M时会发生变化，它并不是常数，因此；a和1／M不是正比关系。随着1／M的增大，式中1／M前面的系数会减小，因此图象向下弯曲偏离直线，但在M?m时，a≈mg／M，a正比于1／M，所以在M较大（1／M较小）时图象近似为直线。
由以上讨论可知D选项正确。 答案：D
点评：在有关实验误差的讨论问题中，经常采取把准确的（经常是理论的）计算方法同实验中采用的计算方法进行比较讨论。在上面几题中就是把a=mg／（M+m）和a'=mg／M两