初中物理牛顿第一定律综合题

花样滑冰是一项冬季奥运会比赛项目，这项运动结合了体育运动的力量、技巧，以及舞蹈动作的艺术性。运动员通过冰刀在冰面上划出图形，并表演跳跃、旋转等高难度动作。请阅读后回答下列问题：
（1）运动冰鞋上包含了许多物理道理，如冰刀表面非常的光滑，这是通过      来减小摩擦力，同时冰刀的刀刃做的非常锋利，这是通过减小表面积来      压强（填“增大”或“减小”）。该处的压强会使冰的熔点      （填“降低”或“升高”），从而刀口下的冰熔化成水，对冰刀的运动起着润滑作用，可以减小阻力。
（2）在比赛的过程中，运动员用力向后蹬冰面可加速运动，表明力可以改变物体的          ；以观众为参照物，运动员是          （选填“运动”或“静止”）。
（3）运动员在比赛结束后不能立刻停下来，这是由于人体具有        ，而最终会停止下来，这又是因为            。

如图1，天宫一号绕地球运动一圈约1.5小时，宇航员在天宫一号做实验．

（1）如图2，用软绳将小球系在铁架台上，小球不动，下列说法唯一正确的是______．
a．小球质量比在地面时小  
b．以地球为参照物，小球是静止的
c．绳对小球没有力的作用，小球不受任何力作用
d．小球绕地球运动的方向不断改变，所以小球一定受到力的作用
（2）如图3，王亚平仅轻轻碰了一下悬空的聂海胜，聂海胜由于______会在舱内继续前进．

请按要求列举实例：
（1）生活中利用惯性的事例____________________________________
（2）生活中防止惯性危害的事例____________________________________

（1）、在图中用力的示意图画出物体A所受的重力和A对挡板B的压力。

（2）、如图所示实验器材，请利用其中一种或多种器材，分别完成一个指定实验和另外设计一个力学实验。根据示例的要求，将表格中的空白填写完整。

阅读短文，回答问题
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见下表。（g取1 0 N／kg）

（1）下列     实验，可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”

A．比较纸锥下落的快慢

B．研究气泡的运动规律

C．探究动能大小与哪些因素有关

D．探究阻力对物体运动的影响

（2）1号小球受到空气阻力最大时的速度为     m/s，此时空气阻力为    依据         原理。
（3）半径相同的小球，质量      （大／小）的收尾速度大。
（4）对于3号小球，当速度为20 m/s时，空气阻力       （大于／等于／小于）重力。
（5）轿车的外形常做成       ，目的是          ；在座位的靠背上安装“头枕”可防轿车     被（前面／后面）的车撞击时对乘者的伤害。
（6）为提高游泳成绩，请从泳姿或泳装方面，给运动员提一条合理化建议：                  。

核潜艇（如图1）是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．

（1）核能是  （填“可”或“不可”）再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是  （填“可以”或“不可以”）控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候  （填“变暖”或“变冷”）的趋势．
（2）核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水上层密度大，下层密度小）时，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力  （填“大于”或“小于”）它的浮力，由于  ，潜艇还会下沉一段距离才会上浮．
（3）核潜艇水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角（与水平方向的夹角）至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图2，潜艇在第75s时受到的海水压强为  Pa（潜艇高度不计），海水密度取1.0³×10³kg/m3），上浮过程中潜艇的速度大小为  m/s．

2013年，运载火箭把我国自主研制的“玉兔号”月球车送上月球。月球距离地球的距离约为38.44万千米。“玉兔号”月球车装有六个车轮。
（1）无人月球车登陆月球后，将面临月球环境的很多考验，请举一例：            。
（2）火箭点火后，其尾部喷火的方向向下，此时火箭向上升空，这说明力的作用是     的；
（3）卫星将获得的月球信息以无线电波的形式传回地球。无线电波传播速度是3×10⁵千米/秒，卫星将信息传至地球约需要     秒（结果保留一位小数）。
（4）月球车着陆器在着陆时要减速下降。在减速直线下降过程中，若只受到阻力和月球引力的作用，此时阻力    引力。（填大小关系）

阅读短文，回答下列问题：
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲．安全带结构一般由软带、等部分组成．汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛．当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全．

（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害．这时人和车具有的      能也急剧变化．
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将      （变大/变小/不变）．
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是     

（4）下列说法正确的是     

A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩

B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用

C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些

D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动．

现代社会上汽车大量增加，交通事故也在增多，发生交通事故的一个重要原因，就是遇到意外情况时汽车不能立即停止．驾驶员从发现情况到操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车前进的距离叫反应距离．从制动器发生作用到汽车完全停下来，又要前进一段距离，这段距离叫制动距离．
下表是一个机警的驾驶员驾驶一辆保养很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离．

速度v/（km•h^-1）	反应距离s1/m	制动距离s2/m	停车总距离s/m
40	7	8	15
60	11	20	31
100	19	54	73
…	…	…	…

（1）分析上述数据，影响汽车制动距离的主要因素是什么？如果在雨雪天，汽车的制动距离又将怎样变化？并简要说明变化的原因．
（2）利用上表数据计算得出该驾驶员的反应时间是多少？（结果保留两位小数）
（3）若汽车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，计算这辆汽车匀速行驶时受到的阻力．（汽油的密度为0.7×10³kg/m³，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）．

汽车在高度行驶过程中一旦发生碰撞，车身停止，而乘员则会继续向前与车身撞击，甚至能把挡风玻璃撞碎而飞出车外.在发生交通事故时，安全带能对人体起到缓冲的作用，防止出现二次伤害.在发生严重撞击时，方向盘等处的车载气囊会自动充气弹出，在人体接触到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气，从而起到缓冲作用，减轻身体所受冲击力，大大减小伤害.
（1）汽车“发动机”通常都是以汽油或柴油为燃料的，汽油、柴油都属于_    _（可再生/不可再生）能源；汽车“发动机”一般需要用水来作冷却剂，这是利用了水的_    _的属性；
（2）一辆汽车沿一平直公路匀速行驶30km，消耗了2kg汽油，该汽车与路面间的摩擦力为690N，则此过程中汽油完全燃烧放出的热量为_    _J，该汽车“发动机”的效率为_    _（q_汽油＝4.6×10⁷J/kg）；
（3）汽车在高度行驶过程中发生碰撞，车身停止运动，而乘员由于具有_    _会继续向前运动，此时弹性很强的安全带被拉伸而获得_    _能；安全带做得宽大的目的是_    _；
（4）对于短文中提到的“缓冲”，文静同学提出了自己的猜想：安全带和安全气囊增加人与碰撞物间的接触时间，从而大大减小撞击力.物理兴趣小组的同学共同设计了如下实验方案：在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的高度先后落下同一只鸡蛋.落在面粉厚度大的槽中，留下较深的坑，鸡蛋完好无损；落在面粉厚度较小槽中，鸡蛋破裂.实验中通过比较_    _来比较撞击时间的长短，根据实验可以验证文静同学的猜想是_    _（正确/错误）的；请列举上述 “缓冲”物理知识在生活中应用的一个实例：_    _.

从肇庆贵广南广铁路在2015年初通车，轻轨列车“动力组”与传统列车比较，轻轨列车“动力组”在设计上采用了许多新技术，请你回答下列问题：

（1）如图所示，车头采用流线型设计可以减小     ．
（2）车体采用强度高、密度     的铝合金等材料制造，使整车质量减小，有利于列车高速运行；
（3）列车速度从200km/h降到90km/h的过程中不采用机械刹车，而是利用“再生制动”技术；列车由于     继续行驶并带动电机逆转发电，把列车的机械能转化为      能储存起来；
（4）列车高速行驶时，列车周围空气流速     ，使列车周围的压强     （“减小”、“增大”或“不变”），所以在轻轨铁路两边3m以内建有隔离墙，避免当有列车经过时，人和物体被压入轨道而发生危险．
（5）轻轨建成后可以减少汽车的使用，因为汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境，又会引起热岛效应，为保护人类共同的家园--地球，作出一份努力．请就如何做到“节能”或“减排”，简要谈谈你的一点建议．

理想实验法是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出物理规律．理想实验能深刻地揭示物理规律的本质．
（一）如图甲所示的是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：
①减小第二个斜面的倾角，小球在该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继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列________（只填写序号）．
（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论．下面关于这些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

（二）牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图乙所示的是他画的“大炮”草图——在地球上的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论．这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法．
（1）研究中牛顿基于的可靠事实是________．
（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是：________．
如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了________．
（3）想想看，初中物理学习中，你在研究什么问题时用到过理想实验的方法？请举一例并说明你的研究过程．

在去年4月初，国家针对校车发布了相关的安全强制性标准，并且已于去年的5月1日起正式实施．字通专用校车ZK6100DA的部分技术参数如下表，请仔细阅读并完成下列问题．已知每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²．（g=10N/kg）
（1）该校车的每个座位上均配有安全带，这是为了防止汽车　   　（选填“启动”或“刹车”）时，由于　   　可能对孩子造成的伤害．
（2）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是多大？

外形（mm）	9980×2430×31050
整备质量（kg）	9000
座位数	48～51
百公里油耗（L）	≤19
行李舱（m^3）	0.4
轮胎数（条）新课 标第 一 网	6
最高时速（km/h）	105

（3）当汽车以最高车速在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为6000N．则连续行驶6min，汽车所做的有用功是多大？
（4）校车行驶一定要遵守交通规则，严禁超员．请你运用所学物理知识，说明汽车为什么不能超载？（写出一条即可）

下图是一些物理实验情景图，请你对这些实验现象分别进行分析并得出结论。
（1）图甲：闭合开关，小磁针发生偏转。说明：　　　　　　　　　　       　
（2）图乙：迅速击打硬纸板，板上的鸡蛋落入杯中，说明：　　　　　　　        。
（3）图丙：将两滴等量的水分别滴在两块玻璃板上，其中被加热的水滴先消失。说明___________________。

如图所示，是小明制作的多功能实验装置，小车放在水平面上，把支架竖直固定在小车上，在支架中点 $O$ 处用一细线悬吊一个质量为 $m$ 的小球，其重力作用线刚好经过静止在小车上的小桶的中心。

（1）小车静止时，剪断细线，小球恰好落在小桶中；若拉着小车水平匀速直线运动的同时剪断细线，小球还能落在小桶中吗，为什么？

（2）利用小明的实验装置，提出一个还能研究的物理问题，并请写出研究该问题的主要操作方法。