牛頓第一運動定律

(一)    牛頓的三大運動定律:

(一)A、牛頓第一運動定律(【慣性】定律)

(一)B、牛頓第二運動定律(【運動】定律)

(一)C、牛頓第三運動定律(【作用力與反作用力】定律)

(二) 慣性實驗(伽利略實驗)

                      
 
圖一            圖二          圖三          圖四

   圖一中,物體放在斜面上向下滑動時,速度【增加】,加速度【大於0

   圖二中,物體放在斜面上向上滾動時,速度【減小】,加速度【小於0

   圖三中,物體放在粗糙的水平面上運動時,速度【漸減】

   圖四中,物體放在光滑的水平面上運動時,速度【不變】

 【討論】   

(1)    物體在【光滑】水平面運動,若不受外力作用,或合力【等於0,將保持【等速度】運動。

(2)    物體若移動一段距離後停止,是因為受到【阻力】【摩擦力】

(三)    牛頓第一運動定律(【慣性】定律)

A.       內容:物體不受外力,或【合力】=0 時,則必保持它的原來狀態:
靜者恆
【靜】
動者恆作
【等速度】運動。

B.        慣性:

(1)  物體保持【原來狀態】的特性,稱為慣性。

(2)  因為物體有【慣性】,所以不會突然停止或運動,而會保持原來的狀態。

C.        慣性的實例:

(1)   公車開動時,乘客身體保持【靜止】的慣性,便向【後】傾斜。

(2)  公車煞車時,乘客身體保持【運動】的慣性,便向【前】傾斜。

(3)  百米賽跑衝刺到終點,身體保持【運動】的慣性,繼續衝出終點,不能立刻停止。

(4)  用力搖動果樹,可使樹上果實因保持【靜止】的慣性,而脫離樹枝掉落。

(5)  用棍子打板擦;或用手拍衣服上的灰塵。

(6)  用力揮動雨傘,可使傘上的雨滴脫離傘面飛出。

(7)  刀柄鬆脫時,將柄在地上敲擊,可使牢固。

(8)  從行駛的火車中跳出來,容易跌倒。

(9)  用鏟子把煤鏟入火堆。

(10)   洗手後,用力把手甩乾。

  

     

 

一、選擇題:

(  )1. 一人在沿水平方向等速度行駛的火車上垂直跳起,則此人會落在車上的何處?
(A)前方 (B)後方 (C)原處 (D)視情況而定

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )2. 晒毛毯時,用棒拍打就可除去上面附著的灰塵,這是因為:
(A)離心力作用 (B)反作用 (C)引力作用 (D)慣性作用

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )3. 曾經發生了一件車禍:載有飛彈的軍車快速追撞前車而緊急煞車,結果飛彈向前衝入前車,問這可用下列何種定律來解釋?
(A)萬有引力定律 (B)慣性定律 (C)牛頓第三運動定律 (D)牛頓第二運動定律

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )4. 載運礦泉水的貨車,突然遇到前方有事故而緊急煞車,當時車上之礦泉水水面變化為何?
(A) (B)
(C) (D)

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )5. 下列何者不是慣性定律的實例?
(A)噴射飛機的引擎向後排氣,飛機會向前衝 (B)拍打板擦以除去粉筆灰 (C)疾駛的汽車突然停止,車上的人會往前傾 (D)靜止的火車突然開動,站著的旅客會向後傾

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )6. 手持一裝滿水的杯子突然由靜止而向右行走,則水的運動狀態將是下列哪一個較適當?
 (A) (B) (C) (D)

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )7. 下列四個圖都是利用每秒閃光30次的照相裝置,所拍攝的質點運動情況,箭頭表示運動方向,試問何圖中之質點所受合力為零?
(A) (B) (C) (D)

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )8. 洗手之後只要甩甩手,就能將手上的水滴甩掉,這是利用水滴運動時的哪一特性?
(A)塑性 (B)慣性 (C)延展性 (D)惰性

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )9. 下列敘述何者錯誤?
(A)牛頓第一運動定律又稱為慣性定律 (B)物體若不受外力的作用,它的運動狀態必定是靜止 (C)汽車緊急煞車時,乘客向前傾 (D)在等速行駛中的火車內,垂直向上輕拋一球,球會落在車內原來的位置

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )10. 同學站在行駛中的車內,當煞車時,她的身體會向前傾。依據右圖,下列哪一項是造成同學身體向前傾的主要理由? (A)車輪給同學一向前的力 (B)車內空氣給同學一向前的力 (C)車地板給同學一向後的摩擦力 (D)車在煞車時,改變了同學重力的方向

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )11. 附圖中簧下端掛有重物,手提彈簧使物體加速向上,現在手突然停止運動,此瞬間物體會:
(A)開始向上等速度運動 (B)開始向上減速運動 (C)繼續向上加速運動 (D)立即停止運動

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )12. 如附圖,小球由左邊斜面上的A點自由滑下,經水平面然後爬上斜角分別為60°45°30°BCD三斜面,假設接觸面都完全光滑,則小球在BCD三斜面上爬行的高度如何?
(A)以斜面B最高 (B)以斜面C最高 (C)以斜面D最高 (D)三者相等

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )13. 一物體若同時受有許多力作用,且此許多力之合力為零,則此物體:
(A)必定靜止 (B)必定在運動 (C)可能靜止或作等速運動 (D)必作等加速度運動

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )14. 如圖,三木塊上下疊立於水平桌面上,今以鐵錘急速敲擊最下層的木塊C,則上方的AB兩木塊將如何運動?
(A)AB均向左傾倒 (B)AB均垂直落下 (C)A垂直落下,B向左傾倒 (D)A向左傾倒,B垂直落下

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )15. 在空氣中落下乒乓球,不久以等速下降,此時乒乓球所受外力情況為何?
(A)僅有地心引力 (B)僅有空氣阻力 (C)僅有浮力 (D)合力為零

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )16. 小玉看見椰子樹上長滿了椰子,用力搖晃椰子樹,結果掉下一顆大椰子,此時,小丸子騎腳踏車剛好到達,緊急踩剎車,人卻衝離車子撞到樹,雙手沾滿了樹汁,用手將樹汁甩掉,看見掉落的椰子在旁邊,生氣的拿起地上樹枝揮棒將椰子擊出,不料打中樹幹又彈回擊中小丸子,真是禍不單行啊!」這段小丸子可憐的遭遇中,與牛頓第一運動定律有關的敘述,共有幾個?
(A)二項 (B)三項 (C)四項 (D)五項

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )17. 科南劍湖山的雲霄飛車設計工程師,想讓飛車360°科南的設計是否符合安全性的考量?
(A)符合,不只安全而且更刺激 (B)不符合,C段高度過高 (C)不符合,只要爬坡過程加速即可改善安全性 (D)不符合,需增加爬坡段的摩擦力

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )18. 如圖,有一小球由0點下滑,若不考慮接觸面的摩擦力,當小球在ABC三個斜面向上爬升時,哪一個斜面可以爬升最大的垂直高度?
(A)A (B)B (C)C (D)ABC皆相等

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )19. 落入油槽內的小球有時會以等速率下降,是因為此時:
(A)在油內無重力 (B)油的重力與其反作用力相等 (C)作用於球的合力為零 (D)沒有摩擦力

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )20. 物體向左拉動紙帶,打點計時器的紙帶打點記錄如圖,則從哪一點開始物體所受之合力為零?
(A)C (B)D (C)E (D)F

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )21. 有一運動中的物體速度為3公尺秒,若不受任何外力作用,則10秒後物體速度為多少公尺秒?
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )22. 曾經發生了一件車禍,載有飛彈的軍車快速追撞前車而緊急煞車,結果飛彈向前衝入前車,問這可用下列何種定律來解釋?
(A)萬有引力定律 (B)慣性定律 (C)牛頓第三運動定律 (D)牛頓第二運動定律

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )23. 如圖所示的彎曲軌道,小鋼球與軌道間假設沒有摩擦力存在,且忽略空氣之阻力影響,則小鋼球由ABCDE靜止釋放時,哪一點可以順利到達H點?
(A)A (B)B (C)C (D)以上皆可

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )24. 在等速度前進的火車上,垂直拋上一銅幣,則銅幣落於火車原座位的
(A)原處 (B)前面 (C)後面 (D)左邊

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )25. 下列何者不屬於慣性定律的例子?
(A)百米賽跑,選手衝刺到終點不會馬上停下來 (B)公車緊急煞車時,乘客的身體向前傾 (C)皮球撞到牆壁,會往後彈開 (D)書本靜置於桌上不動

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )26. 地震發生時,很多桌椅或物品會左右晃動是因為:
(A)牛頓第一運動定律 (B)牛頓第二運動定律 (C)牛頓第三運動定律 (D)萬有引力定律

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )27. 有一台車,受到兩個外力的作用,其受力的情形如附圖所示,則該台車的運動狀態是如何?
(A)必定靜止 (B)必定在移動 (C)靜止或做等速度運動 (D)必做等加速度運動

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )28. 平穩站在前進中公車內的乘客,當煞車時,乘客上身會稍向車頭方向前傾。這是由於下列什麼原因造成?
()慣性定律()作用-反作用力定律()摩擦力的存在。
(A)甲乙 (B)甲丙 (C)甲乙丙 (D)以上皆非

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )29. 一把傘掛在公車內(車內無風,傘可自由擺動),傘擺動情形如附圖,則哪一個圖形可以代表一部正向東方啟動的公車?
(A) (B) (C) (D)無法判斷

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )30. 已知地球由西向東自轉,則跳遠能力一定的人分別向東和向西跳,則成績如何?
(A)向東大於向西 (B)向東等於向西 (C)向東小於向西 (D)無法判斷

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )31. 靜止浮於水面上的船,若阿丹自船尾跑向船首,則船會如何運動?
(A)仍靜止 (B)向船尾方向運動 (C)向船首方向運動 (D)左右運動

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )32. 火車突然向前開動時,車上站的乘客身體將向何方傾斜?
(A)前方 (B)後方 (C)左方 (D)右方

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )33. 當兩力同時作用在同一物體上,下列哪一項敘述是其合力的定義?
(A)與兩力的大小相等,方向相反的力 (B)與兩力大小相等,方向相同的力 (C)與力大小相加的力,作用在同一物體上 (D)與兩力作用在物體上所產生的效果相同的力。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )34. 一元硬幣放在玻璃瓶上方中間隔著一片塑膠片,今將塑膠片以極快的速度向右移開如圖所示,則一元硬幣將如何?
(A)落入玻璃瓶中 (B)在瓶口左方落下 (C)跟著塑膠片水平飛出 (D)在玻璃瓶右方落下。

【答案】:(A)

【解析】:

(  )35. 下列何者不是慣性定律的實例?
(A)公車緊急煞車,乘客往前傾 (B)手拍衣服,去掉灰塵 (C)搖動果樹,果實掉落 (D)噴射客機的引擎向後排氣,飛機往前衝。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )36. 下列何種物體所受合力不等於零?
(A)一個橘子靜置於桌面上 (B)皮球在草地上滾動至停下的運動過程 (C)高速公路上汽車以等速度行駛 (D)等速度掉下的雨滴。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )37. 將一條內部光滑的圓弧形水管水平固定在水平桌面上,如圖,若不考慮任何摩擦力,圖中哪一條虛線最能代表鋼球從 A 處管口快速進入,而由 B 處管口出來的運動軌跡?
(A) (B) (C) (D)丁。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )38. 騎師表演騎術時,自等速度運動的馬背上跳起,對地面的觀察者而言,騎師的運動狀態為下列何者?
(A)自由落體運動 (B)鉛直上拋運動 (C)水平等速度運動 (D)向前斜向拋射運動。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )39. 有關兩力的合力,下列敘述何者正確?
(A)兩力同向時,合力最大 (B)兩力反向時,合力最大 (C)合力必定是兩力大小相加的結果 (D)合力的大小必是兩力大小相減的結果。

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )40. 如果物體靜止不動,下列何者錯誤?
(A)速度為零 (B)沒有加速度 (C)作用於物體的力矩總和為零 (D)作用於物體之合力為零,物體必不受任何力的作用。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )41. 若某物受到兩力作用,且此兩力已達平衡,則某物必定會
(A)靜止 (B)等速度運動 (C)等加速度運動 (D)靜止、等速度運動都有可能。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )42. 下列四圖都是利用每 20 分之一秒閃光一次的照相裝置所拍攝質點運動的情況,箭頭表方向。試問何圖中之質點所受合力為零?
(A) (B) (C) (D)

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )43. 一物體在極光滑的水平面以 25 ms 的速度滑動,若不受其他外力的作用,當它運動一段距離後,將會
(A)速度減慢 (B)改變方向 (C)以等速度前進 (D)停止下來。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )44. 平穩站在前進中公車內的乘客,當煞車時,乘客上身會稍向車頭方向前傾,這是由於下列什麼原因造成?()慣性定律()作用及反作用力定律()摩擦力的存在。
(A)()()(B)()()(C)()()()(D)以上皆非。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )45. 騎師表演騎術時,自等速運動的馬背上跳起,對地面的觀察者而言,騎師的運動狀態為下列何者?
(A)自由落體 (B)鉛直上拋 (C)水平等速 (D)向前斜向拋射。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )46. 下列敘述何者錯誤?
(A)牛頓第一運動定律又稱慣性定律 (B)物體若不受外力的作用,它的運動狀態必定是靜止 (C)汽車緊急煞車時,乘客向前傾 (D)在等速行駛的火車內,垂直向上輕拋一球,球會落在車內原來的位置。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )47. 下列何種現象不屬於慣性作用?
(A)手拍衣服時,灰塵與衣服分開 (B)公車突然減速時,乘客往前傾 (C)騎腳踏車時,若不繼續踩踏板,車速會逐漸變慢 (D)跑得愈快,愈難停下來。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )48. 下列何者不是慣性的現象?
(A)物體維持靜止 (B)物體的加速度為零 (C)物體作等速率直線前進 (D)月球繞地球運動。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )49. 落入油槽內的小球有時會以等速率下降,是因為此時
(A)在油內無重力 (B)油的重力與其反作用力相等 (C)作用於球的合力為零 (D)沒有摩擦力。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )50. 大氣穩定下,一雨滴自靜止落下,起初為等加速度運動,最後為等速度運動,主要變因有
(A)內力 (B)壓力 (C)溫度 (D)空氣阻力。

【答案】:(D)

【解析】:

(  )51. 讓一個小鋼珠由圖中的斜面上A處向下滑,並滑到另一斜面,若摩擦力可忽略,則小鋼珠在右邊斜面上滑過的長度應為幾公分?
(A)15 (B)20 (C)25 (D)30

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )52. 火車天花板上懸吊著一單擺,乘客發現擺錘往南擺高,代表火車的運動狀態為
(A)向北行駛中,等速或加速都可能 (B)向北行駛中,等速或減速都可能 (C)向北減速行駛或向南加速行駛 (D)向北加速行駛或向南減速行駛。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )53. 心薇將體積15立方公分,質量50公克的玻璃珠投入湖中,經測得最後此玻璃珠以等速度下沈,此時玻璃珠所受的浮力和阻力的合力是若干?
(A)50 (B)15 (C)0 (D)和湖水的密度有關

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )54. 晉德乘坐熱氣球在空中等速上升,若熱氣球依移動時受到三種作用力,此三力分別為 ()空氣浮力F1 ()重力F2 ()空氣阻力F3,則此三種作用力之間的關係為何?
(A)F1F2F3 (B)F1F2F3 (C)F1F2F3 (D)F1F3F2

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )55. 下列何種現象不屬於慣性作用?
(A)手拍衣服,去掉灰塵 (B)公車突然停止,乘客則往前傾 (C)大砲發射炮彈時砲身往後退 (D)百公尺賽跑抵達終點不能立刻停止

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )56. 圖,不計繩重及彈簧秤重,滑輪的摩擦亦可忽略,則下列敘述何者正確?
(A)彈簧秤上指示刻度代表合力,其量值為零 (B)彈簧秤上指示刻度代表合力,其量值為20公斤重 (C)彈簧秤上指示刻度代表繩所受之張力,其量值為20公斤重 (D)彈簧秤上指示刻度代表繩所受之張力,其量值為10公斤重

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )57. 下列何種物體所受的合力不等於零?
(A)僵持不分勝負的拔河比賽中的繩索 (B)高速公路上沿直線做等速率行駛的汽車 (C)在草地上滾動至停下過程中的皮球 (D)等速度落下中的雨滴

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )58. 汽車向東行駛,突然向北轉,乘客身體向何方傾斜?
(A) (B) (C)西 (D)南。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )59. 人在彎曲的跑道上急跑時,身體應
(A)保持垂直 (B)向外傾斜 (C)向內傾斜 (D)以上皆非。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )60. 如圖,正在加速行駛的公車中,車內的吊環與桶內的水面會呈現那一種狀態?
(A) (B) (C) (D)

【答案】:(A)

【解析】:

 

 

 

二、填充題:

1.  如圖,為運動中旳車子突然緊急煞車時車上乘客瞬間傾斜的情形,則:

(1)   車子原來運動方向為________ (AB)

(2)   若圖中表示車由靜止突然起動,則此時車向_______方啟動(AB)

(3)   若圖中表示車正在加速,則此時車向________方啟動(AB)

(4)   若圖中表示車正在減速,則此時車向________方啟動(AB)

【答案】:(1)A  (2)B  (3)B  (4)A

【解析】:

 

2.  如圖,以手指將紙板快速水平拉動,則:

(1)  銅幣因_________作用,而落於紙杯內。

(2)  紙板移開瞬間,銅幣由 (A)靜止不動到  (B)落入杯中,慣性現象是______(AB)

(3)  若緩慢地移動紙板,對銅幣將因_________作用而與紙板一起運動。

【答案】:(1)重力;  (2)A  (3)摩擦。

【解析】:

 

3.  如圖,某物體10公斤重,以細繩懸掛,若AB兩繩完全相同,則:

(1) 5kgw外力慢慢拉B繩,則A受力_______kgwB受力________Kgw

(2) 5kgw外力快速拉B繩,則A受力_______kgwB受力________kgw

(3) 15kgw外力慢慢拉B繩,則A受力_______kgwB受力________kgw

(4) 15kgw外力快速拉B繩,則A受力_______kgwB受力_________kgw

【答案】:(1)155  (2)105  (3)2515  (4)1015

【解析】:

 

4.  小球初速為5米/秒,若所受的合力為0,則經5秒後此物體的速度為_______米/秒。

【答案】:5

【解析】:

 

5.  一物體的體積為203,質量為60克,投入水池中,若該物等速下沈,則:

(1)  此物體所受的合力為_________

(2)  此物體所受的浮力為_________

(3)  此物體所受的阻力為_________

【答案】:(1)0  (2)20  (3)40

【解析】:

 

6.  一物體體積 10 立方公分,質量 30 公克,投入湖中,最後以等速下沉,此時物體受水的浮力和阻力,兩者合力應為__________公克重。

【答案】:30

【解析】:

 

7.  0.8牛頓的水平拉力,可使質量0.4公斤的正立方形木塊,在一水平粗糙地面上作1公尺秒的等速度運動,則物體與地面間的摩擦力為__________牛頓。

【答案】:0.8

【解析】:

 

8.  體重50公斤的體操選手沿直的桿子爬到上端,然後等速度地滑下來,滑下來的過程所受的合力為__________公斤重,桿子施於體操選手的摩擦力為__________公斤重。

【答案】:050

【解析】:

 

9.  物體不受外力作用時(合力為零),其運動狀態維持不變的特性,稱為__________

【答案】:慣性

【解析】:

 

10.  如圖,鋼珠由靜止自 A 點釋放,到達右方斜面 D 點後再滾下,則:

(1)    鋼珠由A→B→C→D的過程,哪一段速度不變?_________

(2)    鋼珠由A→B→C→D的過程,哪一段速度加快?_________

(3)    鋼珠由A→B→C→D的過程,哪一段速度減慢?_________

(4)    鋼珠由A→B→C→D的過程,哪些段呈慣性? (A) AB  (B) BC  (C) CD_______

(5)    假設右方的斜面傾斜角度變小,則 CD 的距離將_________,高度將_________

【答案】:(1)BC  (2)AB  (3)CD  (4)B  (5)變長、不變。

【解析】:

 

11.  如圖,試管內盛水,試回答下列問題:

(   )1.       以等速率向右運動,則管內水面應為 (A)  (B)  (C)  (D)丁。

(   )2.       向右運動速率突增時,管內水面應為 (A)  (B)  (C)  (D)丁。

(   )3.       由靜止突然向左運動時,管內水面應為 (A)  (B)  (C)  (D)丁。

【答案】:(1)C  (2)B  (3)A。。

【解析】:

 

12.  如圖,試回答下列問題:

(1)    若用力驟拉 A 點,則絲線可能斷在_______點。

(2)    若用力慢慢拉 A 點,則絲線可能斷在________點。

(3)    以上各種現象說明了___________定律。

【答案】:(1)B  (2)C  (3)慣性。

【解析】: