人教版（2019）必修第一册《第4章 运动和力的关系》单元测试卷

人教版（2019）必修第一册《第4章运动和力的关系》2023年单元测试卷一、选择题1．（3分）下列说法正确的是（）A．在国际单位制中，力学的三个基本单位是kg、N、s B．物体的惯性大小跟物体的速度有关 C．力是产生加速度的原因，当力达到一定值时才会产生加速度 D．桌面对书本的支持力与书本对桌面的压力是一对作用力与反作用力2．（3分）如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时（）A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向3．如图所示，建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处，采用的方式是一工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出，现只考虑最上层的两块砖，不计空气阻力（）A．工人甲在将砖块抛出时（砖未离手）砖块处于失重状态 B．工人甲在将砖块抛出时（砖未离手）砖块间作用力等于mg C．工人甲在将砖块抛出后，砖块处于失重状态 D．工人甲在将砖块抛出后，砖块间作用力等于mg4．（3分）如图所示，质量为m的物体在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面做匀加速直线运动；若其他条件不变，仅将物体的质量减为原来的一半，则（）A．a′＜a B．a＜a′＜2a C．a′＝2a D．a′＞2a5．在某次军事演习中，长为L的某坦克炮管在时间t内能等间隔地连续发射n颗炮弹（视为质点）。若每颗炮弹的质量均为m，则在发射炮弹的过程中，一颗炮弹在炮管中所受的合力大小为（）A． B． C． D．6．（3分）如图所示，质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为m的球，与斜面的接触点为b，斜面倾角为θ．当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时（）A．若小车匀速运动，则球对斜面上b点的压力大小为mgcosθ B．若小车匀速运动，则球对水平面上a点的压力大小为mgsinθ C．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则球对水平面上a点无压力 D．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则小车对地面的压力小于（M+m）g7．（3分）如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向轻弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（重力加速度为g）（）A．滑块向左运动过程中，始终做减速运动 B．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为 C．滑块向右运动过程中，先做加速运动，离开弹簧后才做减速运动 D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x＝时，物体的速度最大8．（3分）如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动．已知斜面足够长，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g（）A．0.9F B．0.1F C．0.1F+22.5mg D．因为动摩擦因数未知，所以不能确定二、多选题（多选）9．（4分）我国载人飞船已多次成功发射和回收。假设载人舱在竖直降落时所受空气阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2，其中k为比例系数。若载人舱的质量为m，重力加速度为g。则（）A．k的单位用国际单位制中的基本单位表示是kg/m B．载人舱降落过程加速度大小先减小后增大 C．降落距离足够大时，载人舱最终的速度大小为 D．载人舱的速度大小为时，加速度大小为（多选）10．（4分）如图所示，在以速度v逆时针匀速转动的、与水平方向倾角为θ的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ（）A． B． C． D．（多选）11．（4分）如图所示，在倾角α＝30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，使A、B均静止在斜面上，已知重力加速度为g（）A．弹簧的长度为L+ B．水平恒力大小为 C．撤掉F瞬间，小球A的加速度为g D．撤掉F瞬间，小球B的加速度为0.5g（多选）12．（4分）如图7甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为mA＝1kg、mB＝2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t＝0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是（）A．t＝2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N B．t＝2.0s时刻A、B之间作用力为零 C．t＝2.5s时刻A对B的作用力方向向左 D．从t＝0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m三、实验题13．如图甲所示，某实验小组利用该装置“探究小车加速度和力的关系”，小车的质量（包含滑轮）（1）利用该装置实验时，下列说法正确的是。A．实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力B．每次在增加沙和沙桶的质量后需要重新平衡摩擦力C．应将小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源D．实验中一定要保证沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点间的距离，已知所用电源的频率为50Hzm/s2（保留两位有效数字）。（3）改变沙桶内沙子的质展，多次实验，以力传感器的示数F为横轴、小车对应的加速度a为纵轴，可知小车的质量M＝kg（保留两位有效数字）。14．某实验兴趣小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，使用如图1所示的装置。​（1）实验主要步骤如下，下列做法正确的是（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源C．把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动D．每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都需要重新调节木板倾角（2）某次实验打出的一条纸带如图3所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，打下C点时小车的瞬时速度为m/s。测得小车的加速度为m/s2（结果均保留2位有效数字）。（3）实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，测得小车总质量的倒数与小车加速度的图像如图所示，设图2中直线的斜率为k，重力加速度为g，则小车与长木板间的动摩擦因数μ＝（用给出的字母表示）。四、计算题15．滑雪运动是把滑雪板装在靴底上在雪地上进行速度、跳跃和滑降的竞赛运动。滑雪运动中当滑雪板相对雪地速度较大时，会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过8m/s时1＝0.25变为μ2＝0.125。一滑雪者从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平地面，如图所示。不计空气阻力，已知坡长L＝24.1m2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处时的速度大小；（3）若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数μ3＝0.5，求滑雪者在水平地面上运动的最大距离。16．（10分）如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上有一水平支架，使小球和车一起向右做匀加速直线运动，稳定时（1）绳上的拉力大小FT；（2）拉小球的水平力大小F。17．如图，底座A上固定一长为0.5m的直立杆，底座和杆的总质量为0.2kg，环与杆间有大小恒定的摩擦力。环以3m/s的初速度从底座向上运动，刚好能到达，整个过程中底座始终保持静止，重力加速度g＝10m/s2。求：（结果可用根号表示）（1）环与杆间摩擦力的大小；（2）小环下落回到底座A时的速度大小；（3）小环下落过程中底座对地面的压力大小。五、解答题18．如图所示，在光滑水平地面上静置一质量M＝2kg、长度L＝0.5m的薄木板A，木板右端放有一质量m＝4kg的小滑块B（可视为质点），作用t＝2s后撤去。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，滑块离开木板前、后的速度不变2，求：（1）滑块离开木板时的速度大小v；（2）撤去恒力F时滑块到木板左端的距离d。

人教版（2019）必修第一册《第4章运动和力的关系》2023年单元测试卷（28）参考答案与试题解析一、选择题1．解：A、在国际单位制中、m、s，N是导出单位；B、物体的惯性大小跟物体的质量有关，故B错误；C、力是产生加速度的原因，即同时产生，故C错误；D、桌面对书本的支持力与书本对桌面的压力是桌面与书本间的相互作用力，故D正确。故选：D。2．解：小球相对小车静止，它们的运动状态相同，由题意可知，小车向右做匀加速直线运动，小球的加速度方向水平向右，由牛顿第二定律可知，则：小球所受合力方向水平向右，沿OA方向，BCD错误；故选：A。3．解：A、工人甲在将砖块抛出时（砖未离手），处于超重状态；B、由牛顿第二定律N﹣mg＝ma，B错误；C、工人甲在将砖块抛出后，处于失重状态；D、工人甲在将砖块抛出后，D错误；故选：C。4．解：对物体，由牛顿第二定律得：F﹣μmg＝maF﹣μ•g＝，解得：a＝﹣μg﹣μg＝2（，故D正确；故选：D。5．解：每颗炮弹在炮管中做相同的匀加速直线运动，根据运动学公式有L＝其中t′＝可得可得炮弹的加速度为由牛顿第二定律知，一颗炮弹在炮管中所受的合力大小为，故ABC错误。故选：D。6．解：AB、小车匀速运动，小球受力平衡，否则，不能做匀速运动，故AB错误；C、若小车向左以加速度gtanθ加速运动根据牛顿第二定律竖直方向有Na+Nbcosθ﹣mg＝0水平方向有Nbsinθ＝ma＝mgtanθ解得Nb＝，Na＝0根据牛顿第三定律知球对水平面上a点无压力，故C正确；D、以小车和小球整体为研究对象，则地面对小车的支持力等于（M+m）g，故D错误。故选：C。7．解：A、滑块向左接触弹簧的运动过程中，在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的，物体做减速运动。B、由对A的分析可知0时，水平方向的合力为F＝kx0+μmg，此时合力最大amax＝＝，故B错误。C、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，弹力和摩擦力大小相等。所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，后减速。D、在滑块向右接触弹簧的运动中时，由胡克定律可得f＝kx＝μmg，方向相反，之后物体开始做减速运动，故D错误。故选：A。8．解：以50个小物块组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得：a＝＝﹣g（sin30°+μcos30°），以下面45个小物块为研究对象，由牛顿第二定律得：F﹣45mgsin30°﹣μ•45mgcos30°﹣N＝45ma，解得：N＝0.1F，故B正确。故选：B。二、多选题9．解：A、f的单位是N＝kg•m/s2，v的单位是m/s，由f＝kv2，得k的单位＝kg/m。B、载人舱降落过程受到重力和空气阻力两个力作用5＝ma，知随着速度v的增大，当mg＝kv2，a＝0，所以载人舱降落过程加速度大小逐渐减小直至零。C、降落距离足够大时，载人舱做匀速直线运动8，可得最终的速度大小v＝，故C正确。D、载人舱的速度大小为v＝时2＝ma得a＝，故D正确。故选：ACD。10．解：初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1加速度：a1＝gsinθ+μgcosθ当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ≥tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动，所以第二段的斜率为零；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：a2＝gsinθ﹣μgcosθ；比较知道a1＞a2，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率变小；故选：CD。11．解：A、隔离B球分析，故弹簧的长度：l＝L+x＝L+，故A正确；B、以A，则有：mg；C、撤掉恒力F的瞬间，所以小球A受到重力，小球A的合外力F合＝ma＝mgsin30°+kx＝mg+，联立可得小球A的加速度大小a＝g；D、撤掉恒力F的瞬间，所以小球B受到重力，小球B的合外力等于0，故D错误。故选：ABC。12．解：设t时刻AB分离，分离之前AB物体共同运动，以整体为研究对象a＝＝＝1.5m/s2，分离时：F2﹣f＝mBa，得：F5＝f+mBa＝0.3+6×1.2＝5.7N，经历时间：t＝×2.3＝3s，根据位移公式：s＝at2＝5.3m，则D正确；当t＝2s时，F2＝5.8N，F2+f＝mBa，得：f＝mBa﹣F5＝0.6N，A正确；当t＝7.5s时，F2＝5.25N，F2+f＝m2a，得：f＝m4a﹣F2＞0，C错误。故选：AD。三、实验题13．解：（1）A、小车在水平轨道上所受合外力为绳上拉力和摩擦力的合力，摩擦力为未知量，此时小车所受合外力为绳上拉力；B、当重力在斜面上的分力与摩擦力相等时：mgsinθ＝μmgcosθ，当增加沙和沙桶的质量后，不需要重新平衡摩擦力；C、为了充分地利用纸带，先接通电源，故C错误；D、此实验中，因此不需要满足沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M。故选：A。（2）由题意可知，相邻计数点之间的时间间隔为：由逐差法可知小车的加速度为：；（3）由牛顿第二定律可知：2F＝Ma在a﹣F图像中：即斜率满足：联立解得：M＝1.0kg故答案为：（1）A；（2）8.93。14．解：（1）A、为保证小车做匀加速直线运动，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确；B、实验时，故B错误；C、把远离定滑轮一侧的木板垫高，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动，故C正确；D、每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，即不需要重新调节木板倾角。故选：AC。（2）由于每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为T＝5×2.02s＝0.1svC＝代入数据得：根据Δx＝aT2得：xDG﹣xAD＝a（8T）2可得小车的加速度为a＝代入数据得：（3）实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，保持拉小车的槽码质量不变mg﹣μMg＝Ma即得：可知：，则小车与长木板间的动摩擦因数为故答案为：（1）AC；（2）0.48；（3）。四、计算题15．解：（1）由牛顿第二定律得mgsinθ﹣μ1mgcosθ＝ma1得：a3＝gsinθ﹣μ1gcosθ＝10×0.5﹣0.25×10×0.8＝4m/s2滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：t2＝＝2s（2）由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μ2mgcosθ＝ma2得：a2＝动摩擦因数改变前的位移：则由代入数据：代入数据解得：vB＝15m/s（3）根据牛顿第二定律：a3＝μ3g＝3m/s2在水平面滑行的距