高中物理第四章第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律教案1粤教版必修1

第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律
探究2：物体的静止状态需要力来维持吗？
探究3 ：物体的运动需要力来维持吗
1、实验探究：
推动一辆放在毛巾上的小车一段时间，然后放手并观察小车的运动情况。

２、实验探究：
推动一辆放在桌面上的小车一段时间，然后放手并观察小车的运动情况。

3、理论外推：
对１和２步骤中小车的运动情况作一个比较，并设想在一个绝对光滑的平面上，小车的运动情况又会是怎样？
学生归纳三个实验，讨论得出结论：
牛顿第一定律：
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。

力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因。

物体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。

课堂练习：
请分析下面这两个情况所涉及到的物理知识。

一辆奔驰的公交车上坐满了乘客，其中几位是“站客”．由于有人横穿马路，司机紧急刹车，一位小伙子猛地向前倒去，碰上了前面的一位女士．女士一脸不高兴，白了男青年一眼说：“瞧你那德性．”男青年红了脸忙赔不是：“对不起，不是德性是惯性”！一句话竟把女士和其他乘客给逗乐了
物理科代抱着一条小狗来参加同学集会．他请围观的同学取来一个装满了水的脸盆，并将那条小狗浸在了脸盆中．“请各位注意！”他说道．这时，这条浑身湿透的小狗跳出脸盆，不停地抖动身体，以抖落体毛上的水．“你们看到没？连我的狗都懂物理！”
课堂小结：
牛顿第一定律：
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。

力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因。

物体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。

惯性的大小只与物体的质量有关！与其它一切因素都无关!
一切物体，无论处于什么状态，都具有惯性；惯性是物体的固有属性。

课后练习：
１、下列说法正确的是（）
A. 惯性是只有在物体在匀速直线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的匀速直线运动
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状态或静止状态，有惯性；
不受外力作用时，不能保持匀速直线运动或静止状态，因而就无惯性。

D. 惯性是物体的属性，与物体状态和是否受力无关。

２、关于物体惯性的大小，下列说法正确的是（）
A. 小轿车和载重大卡车相比较，大卡车的惯性大
B. 某人无法拉动一部小车，说明小车的惯性很大
C. 列车启动时，速度增加十分缓慢，说明速度小时列车惯性较大
D. 惯性是物体固有属性，惯性的大小由物体的质量决定，与其速度大小无关
板书设计：
1.牛顿第一定律：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.力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因。

3.物体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。

4.惯性的大小只与物体的质量有关！与其它一切因素都无关!
5.一切物体，无论处于什么状态，都具有惯性；惯性是物体的固有属性。

高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．在学习自由落体运动的知识后，小华用一根长50cm的轻绳拴住两个小球，手持上面一个小球，从四楼阳台由静止释放小球，两小球落地时间间隔为△t1，然后他又上到五楼阳台重复实验，两小球落地时间间隔为△t2，不计空气阻力，关于小球落地的时间间隔正确的是
A．△t1<△t2 B．△t1=△t2 C．△t1>△t2 D．无法确定
2．如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1，原线圈两端连接正弦交流电源u=311sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。

下列判断正确的是（）
A．电压表读数约为31.1V
B．若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍
C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
3．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为1h，则下列说法正确的是( )
A．该卫星的运行速度一定大于7.9km/s
B．该卫星与同步卫星的运行角速度之比为2:1
C．该卫星与同步卫星的运行半径之比为l:4
D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能
4．南方气温偏低，经常存在冰冻现象。

某校方同学和阳同学(校服材质一样)先后从倾斜坡面的同一位置由静止滑下，最终两人停在水平冰面上，如图所示(两人均可视为质点，且不计人经过B点时的能量损失)。

根据上述信息，不能确定方、阳两人（）
A．经过B点时速度大小相等
B．最终两人停在水平冰面上同一位置
C．损失的机械能相等·
D．运动的时间相等
5．如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来．下列判断中正确的是
A．线框能旋转起来，是因为电磁感应
B．俯视观察，线框沿顺时针方向旋转
C．电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率
D．旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大
6．如图所示，边长为 l，质量为 m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流。

图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。

此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1；保持其它条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F2。

则导线框中的电流大小为（）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题
7．下列说法正确的是__________（填正确答案序号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是有液体表面张力
B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C．气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
D．一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由T1升高到T2，则等容过程比等压过程吸收的热量少
E．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越快
8．如图所示，同步卫星与地心的距离为，运行速率为，向心加速度为；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为R，则( )。

A．
B．
C．
D．
9．如图所示的x－t图象和v－t图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是( )
A．图线1表示物体做曲线运动
B．x－t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度
C．v－t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度
D．两图象中，t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
10．图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是
A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向右
C．时间内，P运动的路程为8cm
D．时间内，P向y轴正方向运动
E. 当t=7s时，P恰好回到平衡位置
三、实验题
11．水平面上固定着半径 R=60 cm的薄圆筒，筒中放置着两个圆柱，小圆柱半径 r1=10 cm、重力为 G1=30 N，大圆柱半径 r2 =30 cm。

圆筒和圆柱的中心轴均水平，且圆筒的中心O与大、小圆柱的切点Q的连线恰好竖直，如图所示。

不计一切摩擦，求
（1）筒对小圆柱的支持力 N1和大、小圆柱之间的压力 F；
（2）大圆柱所受重力 G2。

12．某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
(1)电火花计时器的工作电压为______，频率为______．
(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的________端(选填“甲”或“乙”)应和重物相连接．
(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s2.（取3位有效数字）
四、解答题
13．如图：竖直面内固定的绝缘轨道abc，由半径R=3 m的光滑圆弧段bc与长l=1.5 m的粗糙水平段ab 在b点相切而构成，O点是圆弧段的圆心，Oc与Ob的夹角θ=37°;过f点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E=10 N/C的匀强电场，Ocb的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m的矩形区域efgh，ef 与Oc交于c点，ecf与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°)，矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场。

质量m2=3×10-3 kg、电荷量q=3×l0-3 C的带正电小物体Q静止在圆弧轨道上b点，质量
m1=1.5×10-3 kg的不带电小物体P从轨道右端a以v0=8 m/s的水平速度向左运动，P、Q碰撞时间极短，碰后P以1 m/s的速度水平向右弹回。

已知P与ab间的动摩擦因数μ=0.5，A、B均可视为质点，Q的电荷量始终不变，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10 m/s2。

求：
(1)碰后瞬间，圆弧轨道对物体Q的弹力大小F N；
(2)当β=53°时，物体Q刚好不从gh边穿出磁场，求区域efgh内所加磁场的磁感应强度大小B1；
(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=2T时，要让物体Q从gh边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，求此最长时间t及对应的β值。

14．如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0m的两质点。

图(b)为质点Q的振动图像，求
(i)波的传播速度v和从t1=0时刻到t2时刻之间的时间间隔Δt；(ⅱ)质点P的位移随时间变化的关系式。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C B C C C A
二、多项选择题
7．ABD
8．AD
9．BC
10．ACE
三、实验题
11．（1），（2）
12．交流220V 50Hz 乙 9.40
四、解答题
13．(1) (2) (3), 14．(i) (ii)
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．2018年10月29日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射中法海洋卫星，此卫星入轨后在半径为r的轨道上绕地球做匀速圆周运动。

已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，则该卫星做圆周运动的周期为
A．
B．
C．
D．
2．在电荷量分别为2 q和 -q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有 a、b、 c三点，且 b、c两点到正点电荷距离相等，则（）
A．在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点
B．将一电子从a点由静止释放，它将在a、b间往复运动
C．c点的电势高于b点的电势
D．负试探电荷在a点具有的电势能大于在b点时的电势能
3．跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，以一定的速度从助滑道水平末端滑出，使整个身体在空中飞行约3~5s后，落在着陆坡上，经过一段减速运动最终停在终止区。

如图所
示是运动员跳台滑雪的模拟过程图，设运动员及装备总质量为60kg，由静止从出发点开始自由下滑，并从助滑道末端水平飞出，着陆点与助滑道末端的竖直高度为h=60m，着陆瞬时速度的方向与水平面的夹角为60°(设助滑道光滑，不计空气阻力)，则下列各项判断中错误的是
A．运动员(含装备)着地时的动能为4.8×104J
B．运动员在空中运动的时问为2s
C．运动员着陆点到助滑道末端的水平距离是40m
D．运动员离开助滑道时距离跳台出发点的竖直高度为80m
4．如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中
A．小车处于平衡状态，所受合外力为零
B．小车受到的牵引力逐渐增大
C．小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量
D．小车重力的功率逐渐增大
5．如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。

设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac。

则。

A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q ac
C．T b=T c，Q ab＞Q ac D．T b=T c，Q ab＜Q ac
6．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。

不计空气阻力，在整个上
升过程中，物体机械能随时间变化关系是（）
A．B．C．D．
二、多项选择题
7．下列说法正确的是______。

A．布朗运动反映了液体分子的无规则运动
B．0 ℃的冰熔化成0 ℃的水的过程中内能和分子势能都有增大
C．物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能为零
D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但不能达到绝对零度
E.气体分子的平均动能越大，则气体压强越大
F.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
8．如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上。

开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长。

现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h。

现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处。

已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是
A．重物下滑到B处时，加速度为零
B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小
C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了
D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失
9．嫦娥四号于2019年1月3日在月球背面着陆，嫦娥五号也讨划在今年发射。

如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。

月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。

不考虑月球的自转，则下列说法正确的是
A．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
B．月球的平均密度
C．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数
D．根据题目所给数据无法求出月球的第一宇宙速度
10．如图所示带电小球a以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h a；带电小球b在水平方向的匀强磁场以相同的初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为h b；带电小球c在水平方向的匀强电场以相同的初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为h c，不计空气阻力，三个小球的质量相等，则（）
A．它们上升的最大高度关系为
B．它们上升的最大高度关系为
C．到达最大高度时，b小球动能最小
D．到达最大高度时，c小球机械能最大
三、实验题
11．某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路，测电源的电动势E及内阻r。

（1）闭合电键S，移动滑动触头P，用V1、V2和A测得并记录多组数据．根据数据描出如图乙所示的①、②两条U﹣I直线，则直线②是根据电压表______（填“V1”或“V2”）和电流表A的数据画得的；
（2）根据图象求得电源电动势E的测量值为_____V，内电阻r的测量值为___Ω（保留两位有效数字）；（3）直线①、②的交点对应滑动变阻器接入闭合电路的阻值为____Ω，此时电源的总功率为______W。

12．在水平的公路上，汽车的初速度是10m/s，从A点开始在做匀加速直线运动，加速度为1m/s2，经过10s到达B点；从B点开始刹车（即做匀减速直线运动），最终停在C点，从B到C的距离是50米．求：（1）汽车到达B点的速度；
（2）从A到B的距离；
（3）刹车时的加速度的大小
四、解答题
13．一内外半径分别为R1和R2的空心玻璃圆柱体的横截面如图所示，已知玻璃的折射率为n，真空中光速为c。

（i）当R2=2R1，n=时，入射光线a的折射光恰好与圆柱体的内表面相切，求a光线在外表面的入射角。

（ii）当R1、R2和折射率n满足一定的关系时，与外圆相切的入射光线b的折射光线也恰好与圆柱体的内表面相切，求光从外表面到达内表面的传播时间。

14．如图甲所示，光滑曲面轨道固定在竖直平面内，下端出口处在水平方向上。

一平板车静止在光滑水平地面上，右端紧靠曲面轨道，平板车上表面恰好与曲面轨道下端相平。

一质量为的小物块从曲面轨道上某点由静止释放，初始位置距曲面下端高度。

物块经曲面轨道下滑后滑上平板车，最终没有脱离平板车。

平板车开始运动后的速度图象如图乙所示，重力加速度。

求：
（1）根据图乙写出平板车在加速过程中速度与时间的关系式；
（2）平板车的质量；
（3）物块与平板车间的动摩擦因数。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C C D C C C
二、多项选择题
7．ABD
8．AC
9．BC
10．BD
三、实验题
11．V13.01.003
12．（1）20m/s；（2）150m；（3）4 m/s2．
四、解答题
13．（i）（ii）（或也正确）14．（1）（2）（3）。