（2021新人教版）高中物理必修第一册第四章 运动和力的关系单元测试题（含答案）.docx

1、绝密启用前 （新教材）人教版（新教材）人教版 物理物理 必修第一册必修第一册 第四章第四章 运动和力的关系运动和力的关系 单单 元测试题元测试题 本试卷分第卷和第卷两部分，共 100 分 分卷 I 一一、单选题、单选题(共共 10 小题小题,每小题每小题 4.0 分分,共共 40 分分) 1.几位同学为了探究电梯运动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。电梯启动前，一位同学 站在体重计上，体重计示数如图甲所示。然后电梯由 1 层直接升到 10 层，之后又从 10 层直接回到 1 层。图乙至图戊是电梯运动过程中按运动顺序在不同位置体重计的示数。下列说法正确的是 () A 根据图甲、图乙可知，图

2、乙位置时电梯向上加速运动 B 根据图甲、图丙可知，图丙位置时人处于超重状态 C 根据图甲、图丁可知，图丁位置时电梯向下减速运动 D 根据图甲、图戊可知，图戊位置时人处于失重状态 2.一个做匀加速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一定 律可知，该物体将() A 立即静止 B 改做匀速直线运动 C 继续做匀加速直线运动 D 改做变加速直线运动 3.如图所示，质量为 m 的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态若突然将质 量为 2m 的物块乙无初速度地放在物块甲上，则在物块乙放在物块甲后瞬间，物块甲、乙的加速度 分别为 a甲、a 乙，当地重力加速度为 g

3、.以下说法正确的是( ) Aa甲0，a 乙g Ba甲g，a 乙0 Ca 甲a乙g Da甲a 乙 g 4.根据牛顿第二定律,无论多大的力都会使物体产生加速度,可当我们用一个不太大的水平力推静止 在水平地面上的物体时,物体却没动。关于这个现象以下说法中正确的是() A 这个现象说明牛顿第二定律有它的局限性 B 这是因为这个力不够大,产生的加速度很小,所以我们肉眼看不出来 C 这是因为此时所加的外力小于物体受到的摩擦力,所以物体没有被推动 D 这是因为此时物体受到的静摩擦力等于所加的水平推力,合外力为零,所以物体的加速度也就为 零,物体保持静止状态 5.如图所示，质量为 m 的球置于倾角为 45的斜

4、面上，被一个垂直于斜面的挡板挡住，现用一个力 F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为 a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的 是() A 若加速度足够小，挡板对球的弹力可能为零 B 若加速度大小为重力加速度 g 值时，斜面对球的弹力为零 C 斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值 D 斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma 6.质量 m200 g 的物体以加速度 a20 cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及 单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是() AF200204 000 N BF0.20.2 N0.04 N CF0.20.20.04 N DF0.2 kg

5、0.2 m/s20.04 N 7.如图所示是俄罗斯名将伊辛巴耶娃撑杆跳时的情景，若不计空气阻力，下列说法正确的是() A 在撑杆的过程中杆对她的弹力大于她对杆的压力 B 在撑杆上升过程中，她始终处于超重状态 C 在空中下降过程中她处于失重状态 D 她落到软垫后一直做减速运动 8.如图所示，质量为 m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为 30的光滑木板 AB 托住，小球恰 好处于静止状态当木板 AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为() A 0 Bg Cg Dg 9.如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲起跳动作的部分示意图如图乙所示是根据传感器画 出的力时间图像，其中力的单位是 N，时间

6、的单位是 s.两图中的点均对应，取重力加速度 g10 m/s2.请根据这两个图所给出的信息，判断下列选项正确的是() A 此人的质量约为 60 kg B 此人从站立到蹲下的过程对应乙图中 1 到 6 的过程 C 此人在状态 2 时处于超重状态 D 此人向上的最大加速度大约为 1.9g 10.下列选项是四位同学根据图中驾驶员和乘客的身体姿势，分别对向前运动的汽车运动情况作出 的判断其中正确的是() A 汽车一定做匀加速直线运动 B 汽车一定做匀速直线运动 C 汽车可能是突然减速 D 汽车可能是突然加速 二二、多选题、多选题(共共 4 小题小题,每小题每小题 5.0 分分,共共 20 分分) 11

7、.(多选)质量分别为 M 和 m 的物块形状、大小均相同，将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接，如图 甲所示，沿斜面方向的绳子在各处均平行于倾角为的斜面，M 恰好能静止在斜面上，不考虑 M、 m 与斜面之间的摩擦若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放 M，斜面仍保持静止，则下列 说法正确的是() A 轻绳的拉力等于 Mg B 轻绳的拉力等于 mg CM 运动的加速度大小为(1sin)g DM 运动的加速度大小为g 12.(多选)一个静止在水平面上的物体，质量为 2 kg，受水平拉力 F6 N 的作用从静止开始运动， 已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2(g 取 10 m/s2)，则() A 2 s

8、末物体的速度为 2 m/s B 2 s 内物体的位移为 6 m C 2 s 内物体的位移为 2 m D 2 s 内物体的平均速度为 2 m/s 13.(多选)如图所示用力 F 拉 A、B、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的 B 物体上加一块 橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力 F 不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力Ta和Tb 的变化情况是() ATa增大 BTb增大 CTa减小 DTb减小 14.(多选)三个质量均为 m 的物体，分别沿三个质量均为 M 且倾角均为的固定斜面下滑；但甲减 速下滑，乙加速下滑，丙匀速下滑，且甲、乙的加速度大小相等，则() A 减速下滑时对地的压力

9、最大 B 三种情况对地的压力一样大 C 甲、乙两种情况下，m 所受摩擦力一样大 D 甲、乙两种情况下，地面所受摩擦力一样大 分卷 II 三三、实验题、实验题(共共 1 小题小题,每小题每小题 10.0 分分,共共 10 分分) 15.为了验证“当质量一定时,物体的加速度与它所受的合力成正比”,一组同学用图甲所示的装置进行 实验,并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中。 (1)下列叙述正确的是 () A.保持小车的质量不变,改变沙和桶的总质量 B.保持沙和桶的总质量不变,改变小车的质量 C.保持小车和沙桶的质量均不变 D.同时改变小车和沙桶的质量 (2)在图乙中作出 a -F 图线。 (3)由

10、 a -F 图线可以发现,该组同学实验操作中遗漏了_这个步骤。 (4)根据 a -F 图线可以求出小车的质量是_(保留两位有效数字)。 四四、计算题、计算题(共共 3 小题小题,每小题每小题 10.0 分分,共共 30 分分) 16.用力 F 提拉用细绳连在一起的 A、B 两物体，以 5 m/s2的加速度匀加速竖直上升，如图所示，已 知 A、B 的质量分别为 1 kg 和 2 kg，绳子所能承受的最大拉力是 35 N(g 取 10 m/s2) (1)力 F 的大小是多少？ (2)为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度为多少？ 17.太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实

11、验室制造出没有内部 缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重 力的体验”行动，飞船由 6 000 m 的高空静止下落，可以获得持续 25 s 之久的失重状态，你在这段 时间里可以进行关于微重力影响的实验已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的 0.04 倍，重力加速度 g 取 10 m/s2，试求： (1)飞船在失重状态下的加速度大小； (2)飞船在微重力状态中下落的距离 18.如图所示，质量为 4 kg 的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体 在大小为 20 N、方向与水平方向成 37角斜向上的拉力 F 作用下，从静止开始

12、沿水平面做匀加速运 动求：(取 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) (1)物体的加速度是多大？ (2)经过 10 s 后速度大小为多少？ (3)若 10 s 末撤去外力 F，物体还可以运动多远？ 答案解析答案解析 1.【答案】A 【解析】图甲表示电梯静止时体重计的示数，图乙示数大于静止时体重计的示数，所以电梯是加 速上升，故 A 正确；图丙示数小于静止时体重计的示数，加速度方向向下，人处于失重状态，故 B 错误；图丁示数小于静止时体重计的示数，加速度方向向下，电梯在向下加速运动，故 C 错 误；图戊示数大于静止时体重计的示数，加速度向上，人处于超重状态，故 D 错误。

13、2.【答案】B 【解析】做匀加速直线运动的物体所受一切外力突然消失时，由于物体此时已经具有一定的速 度，所以根据牛顿第一定律，物体将以该速度做匀速直线运动，B 正确，A、C、D错误 3.【答案】D 【解析】原来物块甲静止在弹簧上时，设弹簧弹力为 F，则有 Fmg，将乙突然放上的瞬间，弹簧 弹力不变，甲乙是一个整体，具有共同的加速度，故对整体受力分析由牛顿第二定律得：3mgF 3ma解得：a g，故 D 正确 4.【答案】D 【解析】牛顿第二定律表明,物体的加速度的大小与物体所受的合外力大小成正比,而不是与其中某 个力大小成正比,故 A 错误;当外力小于地面对物体的最大静摩擦力时,物体保持静止,

14、故 B 错误;此时 物体所受的摩擦力与水平外力平衡,故 C 错误,D正确。 5.【答案】B 【解析】小球受到重力 mg，斜面的支持力 FN2、挡板的弹力 FN1，则竖直方向有：FN2cos 45 FN1sin 45mg，水平方向有：FN1cos 45FN2sin 45ma，若加速度足够小，据表达式知，挡板对 球的弹力不可能为零，选项 A 错误；若加速度大小为重力加速度 g 值时，据表达式可知，斜面对 球的弹力为零，选项 B 正确；C 错误由于重力方向竖直向下，斜面和挡板对球的弹力的合力沿 水平方向的分力为 ma，所以其二者的合力大于 ma，选项 D 错误 6.【答案】B 【解析】在物理计算中，

15、如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果也一定是国际 单位制中的单位，代入数据时不必每个物理量的单位都逐个代入，B 项符合要求 7.【答案】C 【解析】在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等故 A 错 误；在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态；在上升的最后阶段加速度的方向 向下，她处于失重状态故 B 错误；在空中下降过程她只受到重力的作用，加速度的方向向下， 她处于失重状态故 C 正确；她落到软垫后开始时，软垫的作用力小于重力，她仍然要做一段加 速运动后才会减速故 D错误 8.【答案】B 【解析】未撤离木板时，小球受重力 G、弹簧的拉力 F

16、 和木板的弹力 FN的作用处于静止状态，通 过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为mg.在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均 没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力 G、弹簧的拉力 F，合力与木板提供的 弹力大小相等、方向相反，故可知加速度的大小为g. 9.【答案】D 【解析】根据题图乙中图线的 1 点，由平衡条件得此人的质量约为 70 kg，故选项 A 错误；同理根 据图线可判断，此人从站立到蹲下的过程中先失重后超重，对应题图乙中 1 到 4 的过程，故选项 B 错误；由题图乙知，人在状态 2 时传感器对人的支持力小于人自身的重力，处于失重状态，选项 C 错误；根据图线和牛

17、顿第二定律，可得此人向上的最大加速度为 a1.9g，所以选项 D 正 确 10.【答案】C 【解析】驾驶员和乘客原来随汽车一起向前运动，若汽车突然减速，驾驶员和乘客的下半身已随 汽车减速，运动状态已发生改变，但由于惯性其上半身仍保持原来的运动状态，上半身相对于下 半身向前运动，导致向前倾倒，选项 C正确 11.【答案】BC 【解析】按题图甲放置时，M 静止，则 Mgsinmg，按题图乙放置时，由牛顿第二定律得 Mg mgsin(Mm)a，联立解得 a(1sin)g.对 m 由牛顿第二定律得 Tmgsinma，解得 T mg，故 A、D错误，B、C 正确 12.【答案】AC 【解析】物体竖直方向

18、受到的重力与支持力平衡，合力为零，水平方向受到拉力 F 和滑动摩擦力 Ff，则根据牛顿第二定律得 FFfma，又 Ffmg 联立解得，a1 m/s2. 所以物体 2 s 末的速度为 vat12 m/s2 m/s，A 正确； 2 s 内的位移为 x at22 m，B 错误，C 正确； 2 s 内物体的平均速度 m/s1 m/s，D 错误 13.【答案】AD 【解析】设最左边的物体质量为 m，最右边的物体质量为 m，整体质量为 M，整体的加速度 a ，对最左边的物体分析，Tbma，对最右边的物体分析，有 FTama，解得TaFma.在中间 物体上加上橡皮泥，由于原拉力 F 不变，则整体的加速度 a

19、 减小，因为 m、m不变，所以Tb减小 ，Ta增大 14.【答案】AD 【解析】将加速度分解为水平和竖直方向的分加速度；对整体分析可知，在竖直方向上由牛顿第 二定律可知，甲加速度向上，则甲处于超重状态，乙处于失重状态，丙匀速下滑，则减速下滑 时，对地面的压力最大，故 A 正确，B 错误；在水平方向上甲、乙两种情况下，合力为摩擦力， 水平分加速度相同，则水平分力大小为 Ffmay，故斜面受到的摩擦力相同，则由牛顿第三定律可 知，地面受到的摩擦力一样大，故 D 正确；对物体 m 受力分析可知，甲中 Ffmgsinma；而乙 中为 mgsinFfma，则可知，甲中 m 受摩擦力大，故 C 错误 15

20、.【答案】(1)A(2)(3)平衡摩擦力(4)0.25 kg 【解析】(1)本实验探究的是加速度与力之间的关系,故应保证小车质量不变,改变沙和桶的总质量,故 A正确。 (2)如图 (3)从图中发现直线没过原点,当 F0.16 N 时,a=0。也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为 0, 说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消了。该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤。 (4)根据 a= F m得 a -F 图线的斜率倒数表示物体的质量。 由图像可知,质量为:kg=0.25 kg 16.【答案】(1)45 N(2)7.5 m/s2 【解析】(1)将 A、B 看成一个整体，由牛顿第二定律得 F(m

21、AmB)g(mAmB )a F(mAmB)(ga)(12)(105)N45 N. (2)绳恰好不被拉断时，绳对 B 的拉力为 F35 N，此时加速度最大对 B 由牛顿第二定律得 FmBgmBam 解得 amm/s27.5 m/s2. 17.【答案】(1)9.6 m/s2(2)3 000 m 【解析】(1)设飞船在失重状态下的加速度为 a，由牛顿第二定律得 mgFfma 又 Ff0.04mg 即 mg0.04mgma 解得 a9.6 m/s2 (2)由 x at2得 x 9.6252m3 000 m. 18.【答案】(1)0.5 m/s2(2)5 m/s(3)2.5 m 【解析】(1)根据牛顿第二定律得物体的加速度为： a0.5 m/s2. (2)10 s 末的速度为：vat0.510 m/s5 m/s. (3)撤去拉力后物体的加速度大小为：ag5 m/s2 则还能滑行的距离为：x2.5 m.