2023-2024学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）第4章 运动和力关系（基础版）含答案

2023-2024学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）4.6运动和力关系本章测试基础版原卷版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：微元法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．，当时就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，运用等效替代法找到三者的定量关系D．卡文迪许利用理想实验法说明力是改变运动的原因，从而推翻亚里斯多德观点2．质量均为5kg的物块1、2放在水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图所示，物块1的表面光滑，物块2与地面间的动摩擦因数为0.2，整个系统在水平拉力F作用下向左做匀加速运动，此时弹簧秤的示数为15N；若拉力变为2F，其他条件不变，重力加速度大小取，则此时弹簧秤的示数为（）

A．30N B．25N C．20N D．15N3．如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′为圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环从O点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用t1、t2、t3分别表示滑环沿Oa、Ob、ad到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是（）

A．t1=t2=t3 B．t3>t1>t2C．t1＜t2＜t3 D．t2>t1=t34．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部以一定初速度匀速滑下。若保持两木棍倾角不变，若忽然将两棍间的距离减小后固定不动，变动时间忽略不记，则水泥圆筒在两木棍上将（）

A．仍匀速滑下 B．匀减速下滑 C．匀加速下滑 D．可能忽然静止5．如图所示，A、B、C、D、E、F六个小球分别用弹簧、细绳和细杆联结，挂于水平天花板上，若某一瞬间同时在a、b、c处将悬挂的细绳剪断，比较各球下落瞬间的加速度，下列说法中正确的是（

）

A．C、D、E、F球的加速度均为g B．A球的加速度为2g，B球的加速度为gC．所有小球都以g的加速度下落 D．E球的加速度大于F球的加速度6．如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（）

A．人对车的推力F做的功为FLB．人对车做的功为maLC．车对人的作用力大小为maD．车对人的摩擦力做的功为7．如图，一种常见的圆珠笔由笔筒、笔芯、轻质弹簧、顶芯杆组成，将顶芯杆抵在水平桌面上，下压笔筒从而压缩弹簧，松手后，笔筒在弹簧作用下向上弹起，带动顶芯杆跳离桌面。为考虑问题简单，将笔芯、笔筒看做一体，不计摩擦。下列说法正确的是（）A．不论下压程度如何，松手后顶芯杆都能跳离桌面B．从松手到弹簧恢复原长，笔筒一直向上加速运动C．从松手到弹簧恢复原长，笔筒加速度先减小后增大D．从松手到弹簧恢复原长，弹簧弹性势能等于笔筒机械能增加量8．如图所示，一质量为M＝2kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量为m＝1kg的小滑块（可视为质点）静止放在长木板上。从t＝0时刻开始，长木板受到向左的逐渐增加的水平拉力F，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，下列说法正确的是（

）

A．当F＝12N时，小滑块的加速度大小为B．当F＝18N时，小滑块的加速度大小为C．当F＝18N时，长木板的加速度大小为D．当F增大时，小滑块的加速度一定增大9．两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（）

A．a环沿杆做匀加速直线运动 B．b环与杆有摩擦力C．d球处于失重状态 D．细线对c、d球的弹力大小相等10．如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为的物体P，Q为一质量为的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后F为恒力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.下列说法正确的是（）

A．开始运动时拉力最大，分离时拉力最小B．0.2s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等C．0.2s时刻两物体分离时，弹簧的压缩量为D．物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小三、实验题（本题共2小题，共16分每空2分）11．在“用DIS研究加速度和力的关系”实验中：某同学采用光电门测量加速度，实验装置如图（a）。将小车放置在长木板轨道上，使挡光片的左端与小车的左端A点对齐，光电门放在B处，测出A到B的距离L和挡光片的宽度d。由静止开始释放小车，光电门自动测出小车上挡光片通过光电门的时间Δt。（1）根据题中已知物理量，小车的加速度a=（用题中字母表示）；（2）在上述实验中，下列操作步骤中必须做到的是()A．要用天平称量小车质量

B．钩码的质量应该远小于小车质量C．通过增减配重片来改变小车的质量

D．不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平（3）第一组、第二组同学分别将轨道水平、倾斜放置（A端垫高）进行实验，根据实验数据分别绘制了图线a-F，如图（b）所示。图线①是轨道（选填“水平”或“倾斜”）放置实验时获得的图线，其横轴截距的物理含义是；图线②没过原点的原因是。12．“卓远”学习小组探究加速度与质量、力的关系实验的装置如图甲所示。

（1）该小组的同学们正确操作，实验中得到的一条纸带的一部分如图乙所示。A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，已知电火花计时器的电源频率为，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为。进一步分析纸带可得小车的加速度大小为。（结果均保留两位有效数字）（2）保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车的质量m（砂和砂桶的总质量一直远小于小车的质量）。同学们根据实验数据绘出的图线如图丙所示，通过图线可知砂和砂桶所受的总重力为（结果保留两位有效数字）。

四、解答题（本题共4小题，12题10分，14题14分，15题18分，共44分。要求写出必要的文字说明和方程式）13．一个质量的物体在水平拉力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间的位移为。求：（1）物体在这段时间内的平均速度的大小v；（2）物体加速度的大小a；（3）水平拉力F的大小。14．如图所示，倾角为且长的传送带以恒定的速率沿顺时针方向运行，现将一质量的物块（可视为质点）以的速度从底部滑上传送带，传送带与物块之间的动摩擦因数，取，求：（1）物块开始运动的加速度大小为a；（2）物块速度减为零经过的时间t；（3）如果物块不能从传送带的顶端滑出，求传送带的最短长度。15．如图所示，一块质量为的木板静止在光滑水平面上，一个质量为的小物块（可视为质点）从木板的最左端以的速度冲上木板，已知小物块与木板间的动摩擦因数，g取。求：（1）小物块受到的摩擦力大小和方向；（2）小物块刚冲上木板时，小物块和木板各自的加速度大小和方向；（3）为了让小物块不会从木板上滑离，木板的长度L至少多长？

4.6运动和力关系本章测试基础版解析版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：微元法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．，当时就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，运用等效替代法找到三者的定量关系D．卡文迪许利用理想实验法说明力是改变运动的原因，从而推翻亚里斯多德观点【答案】B【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故A错误；B．，当时就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故B正确；C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，运用控制变量法找到三者的定量关系，故C错误；D．伽利略利用理想实验法说明力是改变运动的原因，从而推翻亚里斯多德观点，故D错误。故选B。2．质量均为5kg的物块1、2放在水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图所示，物块1的表面光滑，物块2与地面间的动摩擦因数为0.2，整个系统在水平拉力F作用下向左做匀加速运动，此时弹簧秤的示数为15N；若拉力变为2F，其他条件不变，重力加速度大小取，则此时弹簧秤的示数为（）

A．30N B．25N C．20N D．15N【答案】B【详解】当用力F作用时，对整体，加速度对物块2联立得F=20N若拉力变为2F，对整体，加速度对物块2代入数据得故选B。3．如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′为圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环从O点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用t1、t2、t3分别表示滑环沿Oa、Ob、ad到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是（）

A．t1=t2=t3 B．t3>t1>t2C．t1＜t2＜t3 D．t2>t1=t3【答案】D【详解】设圆半径为R，oa与竖直方向的夹角为α，环沿oa下滑时的加速度大小为根据运动学公式有解得同理可得因此t1=t3设ob与竖直方向的夹角为θ，环沿ob下滑时的加速度大小为a2=gcosθ由几何关系得ob长为2R，根据运动学公式有解得由此得到t2＞t1=t3故选D。4．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部以一定初速度匀速滑下。若保持两木棍倾角不变，若忽然将两棍间的距离减小后固定不动，变动时间忽略不记，则水泥圆筒在两木棍上将（）

A．仍匀速滑下 B．匀减速下滑 C．匀加速下滑 D．可能忽然静止【答案】C【详解】水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知将两棍间的距离稍减小后，两棍支持力的合力不变，夹角减小，则每根木棍对圆筒的支持力减小，滑动摩擦力减小，根据牛顿第二定律，有由于摩擦力变小，故加速度变大；可知圆筒将匀加速滑动。故选C。5．如图所示，A、B、C、D、E、F六个小球分别用弹簧、细绳和细杆联结，挂于水平天花板上，若某一瞬间同时在a、b、c处将悬挂的细绳剪断，比较各球下落瞬间的加速度，下列说法中正确的是（

）

A．C、D、E、F球的加速度均为g B．A球的加速度为2g，B球的加速度为gC．所有小球都以g的加速度下落 D．E球的加速度大于F球的加速度【答案】A【详解】AD．剪断细绳的瞬间，绳子和细杆的弹力发生突变，突变为零，小球做自由落体运动，加速度为重力加速度，C、D、E、F球的加速度均为g，故A正确，D错误；BC．剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不发生突变，对A球有对B球有故BC错误。故选A。6．如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（）

A．人对车的推力F做的功为FLB．人对车做的功为maLC．车对人的作用力大小为maD．车对人的摩擦力做的功为【答案】A【详解】A．根据功的公式可知，人对车的推力做功故A正确；B．在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的作用力为由牛顿第三定律可知人对车的作用力为，人对车做功为故B错误；C．人水平方向受到的合力为ma，竖直方向上车对人还有支持力，故车对人的作用力为故C错误；D．对人由牛顿第二定律可得则车对人的摩擦力做功为故D错误。故选A。7．如图，一种常见的圆珠笔由笔筒、笔芯、轻质弹簧、顶芯杆组成，将顶芯杆抵在水平桌面上，下压笔筒从而压缩弹簧，松手后，笔筒在弹簧作用下向上弹起，带动顶芯杆跳离桌面。为考虑问题简单，将笔芯、笔筒看做一体，不计摩擦。下列说法正确的是（）A．不论下压程度如何，松手后顶芯杆都能跳离桌面B．从松手到弹簧恢复原长，笔筒一直向上加速运动C．从松手到弹簧恢复原长，笔筒加速度先减小后增大D．从松手到弹簧恢复原长，弹簧弹性势能等于笔筒机械能增加量【答案】CD【详解】A．若下压程度较小时，则弹簧产生的弹力较小，当弹力小于圆珠笔整体重力时，松手后顶芯杆不能跳离桌面，A错误；BC．从松手到弹簧恢复原长，在开始阶段弹力大于重力，笔筒向上做加速运动，弹力逐渐减小，加速度逐渐减小，当弹力大小等于重力时，加速度是零，以后弹力小于重力，加速度方向向下，笔筒做减速运动，随弹力的减小，向下的加速度逐渐增大，B错误，C正确；D．从松手到弹簧恢复原长，弹簧弹性势能转化为笔筒的动能和重力势能的增加量，D正确。故选CD。8．如图所示，一质量为M＝2kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量为m＝1kg的小滑块（可视为质点）静止放在长木板上。从t＝0时刻开始，长木板受到向左的逐渐增加的水平拉力F，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，下列说法正确的是（

）

A．当F＝12N时，小滑块的加速度大小为B．当F＝18N时，小滑块的加速度大小为C．当F＝18N时，长木板的加速度大小为D．当F增大时，小滑块的加速度一定增大【答案】AC【详解】A．小滑块和长木板一起运动的最大加速度为当F＝12N时，假设小滑块和长木板相对静止有解得故假设成立，小滑块的加速度大小为，故A正确；BC．当F＝18N时，假设小滑块和长木板相对静止有解得故假设不成立，小滑块和长木板发生相对滑动，小滑块的加速度大小为，对长木板，根据牛顿第二定律有解得故B错误，C正确；D．小滑块和长木板相对静止，F增大时，小滑块与长木板间的静摩擦力逐渐增大，小滑块的加速度逐渐增大，小滑块与长木板间的静摩擦力达到最大值，F继续增大时，小滑块与长木板间发生相对滑动，小滑块受到滑动摩擦力大小不变，小滑块的加速度保持不变，故D错误。故选AC。9．两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（）

A．a环沿杆做匀加速直线运动 B．b环与杆有摩擦力C．d球处于失重状态 D．细线对c、d球的弹力大小相等【答案】AB【详解】A．c球受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，受力如图所示

c球与a环以共同的加速度向下滑，对c球有则a环的加速度为gsinθ，做匀加速直线运动，故A正确；BC．对球d隔离分析，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d的加速度为零，因为b和d相对静止，因此b的加速度也为零，可知b环受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，d球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故B正确，C错误；D．根据共点力平衡，可得细线对c球的拉力根据共点力平衡，可得对d球的拉力细线对c、d球的弹力大小不相等，故D错误。故选AB。10．如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为的物体P，Q为一质量为的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后F为恒力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.下列说法正确的是（）

A．开始运动时拉力最大，分离时拉力最小B．0.2s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等C．0.2s时刻两物体分离时，弹簧的压缩量为D．物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小【答案】BCD【详解】A．对两物体受力分析知，开始运动时拉力最小，分离时拉力最大，则开始时拉力分离时对Q应用牛顿第二定律得Fmax－mQgsinθ＝mQa解得分离时拉力故A错误；BCD．前0.2s时间内F为变力，之后为恒力，则0.2s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等，设此时弹簧的压缩量为x1，对物体P，由牛顿第二定律得前0.2s时间内两物体的位移又未加拉力时平衡时联立解得故BCD正确。故选BCD。三、实验题（本题共2小题，共16分每空2分）11．在“用DIS研究加速度和力的关系”实验中：某同学采用光电门测量加速度，实验装置如图（a）。将小车放置在长木板轨道上，使挡光片的左端与小车的左端A点对齐，光电门放在B处，测出A到B的距离L和挡光片的宽度d。由静止开始释放小车，光电门自动测出小车上挡光片通过光电门的时间Δt。（1）根据题中已知物理量，小车的加速度a=（用题中字母表示）；（2）在上述实验中，下列操作步骤中必须做到的是()A．要用天平称量小车质量

B．钩码的质量应该远小于小车质量C．通过增减配重片来改变小车的质量

D．不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平（3）第一组、第二组同学分别将轨道水平、倾斜放置（A端垫高）进行实验，根据实验数据分别绘制了图线a-F，如图（b）所示。图线①是轨道（选填“水平”或“倾斜”）放置实验时获得的图线，其横轴截距的物理含义是；图线②没过原点的原因是。【答案】B水平水平轨道与小车之间的摩擦力大小轨道倾角过大（A端垫得过高）【详解】（1）[1]挡光片的宽度很小，用挡光片通过光电们的平均速度代替小车的瞬时速度，所以根据速度位移公式联立解得（2）[2]AC．探究“小车的加速度与外力关系”时，只要保持小车质量不变即可，不能通过增减配重片来改变小车的质量，也没有必要测量其质量，故AC错误；B．实验中小车所受的外力需要用钩码的重力代替，所以钩码的质量应该远小于小车质量，故B正确；D．根据实验原理可知，实验时要平衡摩擦力，所以轨道不光滑时，要适当垫高不带定滑轮的一端，以平衡摩擦力，故D错误。故选B。（3）[3][4]当合力F增加到某一值时小车才有加速度，说明小车与轨道间存在摩擦力，故图线①为小车水平放置时的测量图线，其横轴截距的物理含义是水平轨道与小车之间的摩擦力大小；[5]图线②没过原点的原因是轨道倾角过大（A端垫得过高）12．“卓远”学习小组探究加速度与质量、力的关系实验的装置如图甲所示。

（1）该小组的同学们正确操作，实验中得到的一条纸带的一部分如图乙所示。A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，已知电火花计时器的电源频率为，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为。进一步分析纸带可得小车的加速度大小为。（结果均保留两位有效数字）（2）保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车的质量m（砂和砂桶的总质量一直远小于小车的质量）。同学们根据实验数据绘出的图线如图丙所示，通过图线可知砂和砂桶所受的总重力为（结果保留两位有效数字）。

【答案】0.100.810.20【详解】（1）[1]由于每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则每两个相邻计数点之间的时间间隔为[2]根据逐差法可知小车的加速度为（2）[3]根据牛顿第二定律有变形得可知图丙中图线的斜率表示小车受到的合力，则有平衡摩擦力后，对砂和砂桶分析有对小车分析有解得由于砂和砂桶的总质量M一直远小于小车的质量m，则砂和砂桶所受的总重力与小车受到的合力可以近似认为相等，即砂和砂桶所受的总重力约为。四、解答题（本题共4小题，12题10分，14题14分，15题18分，共44分。要求写出必要的文字说明和方程式）13．一个质量的物体在水平拉力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间的位移为。求：（1）物体在这段时间内的平均速度的大小v；（2）物体加速度的大小a；（3）水平拉力F的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）物体在这段时间内的平均速度的大小（2）根据匀变速直线运动位移公式得（3）对物体受力分析，物体受到重力、支持力和水平拉力，竖直方向上受力平衡。根据牛顿第二定律可得14．如图所示，倾角为且长的传送带以恒定的速率沿顺时针方向运行，现将一质量的物块（可视为质点）以的速度从底部滑上传送带，传送带与物块之间的动摩擦因数，取，求：（1）物块开始运动的加速度大小为a；（2）物块速度减为零经过的时间t；（3）如果物块不能从传送带的顶端滑出，求传送带的最短长度。【答案】（1）；（2）0.7s；（3）0.65m【详解】（1）物块刚开始运动时，物块速度大于传送带速度，物块所受的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律解得（2）物块与传送带速度相等所需的时间代入数据可得物块速度与传送带速度相等后，根据牛顿第二定律可得速度减为零还需要的时间物块速度减为零经过的时间（3）物块从开始运动到与传送带共速过程中得物块速度等于传送带速度到速度减为零过程中如果物块不能从传送带的顶端滑出，求传送带的最短长度15．如图所示，一块质量为的木板静止在光滑水平面上，一个质量为的小物块（可视为质点）从木板的最左端以的速度冲上木板，已知小物块与木板间的动摩擦因数，g取。求：（1）小物块受到的摩擦力大小和方向；（2）小物块刚冲上木板时，小物块和木板各自的加速度大小和方向；（3）为了让小物块不会从木板上滑离，木板的长度L至少多长？

【答案】（1），方向向左；（2），方向向左；，方向向右；（3）【详解】（1）小物块所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为方向向左。（2）小物块刚冲上木板时，对小物块，由牛顿第二定律得解得方向向左；对木板，由牛顿第二定律得解得方向向右。（3）设经过时间t，小物块和长木板达到共同速度v，则对滑块有对长木板有解得，长木板前进的位移为小物块前进的位移为若要小物块不滑离长木板，长木板必须满足

4.7运动和力关系本章测试提高版原卷版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．下列说法中，正确的是（）A．在力学单位制中，若采用cm、kg、s作为基本单位，力的单位是NB．在力学单位制中，若力的单位是N，则采用cm、kg、s为基本单位C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位D．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位2．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（）A． B． C． D．3．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、C、D，其中A、B用不可伸长的短绳相连，C、D用一轻弹簧相连。初状态时，4个物块处于静止状态，不计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为g下列说法正确的是（

）A．剪断AB间绳子瞬间，D物块的加速度为g，方向竖直向下B．剪断AB间绳子瞬间，A物块的加速度为g，方向竖直向上C．剪断CD间弹簧瞬间，A物块的加速度为，方向竖直向下D．剪断CD间弹簧，B的加速度为g4．如图所示，质量为m的物块通过细绳绕过轻质定滑轮，与光滑水平桌面上质量为M的物块相连，绳与桌面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A．M的加速度大小为B．绳中拉力等于mgC．将M与m互换，M的加速度大小不变D．将M与m互换，细绳中的拉力大小不变5．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A、B开始向上一起做加速度为a的匀加速运动直到A、B分离，重力加速度为g，则（）

A．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为MgC．分离时，B上升的高度为D．分离时，B上升的高度为6．如图所示，5块质量均为m的木块并排放在水平地面上，编号为3的木块与地面间的动摩擦因数为，其他木块与地面间的动摩擦因数为，当用水平力F推第1块木块使它们共同加速运动时，下列说法正确的是（）A．由右向左，两块木块之间的摩擦力依次变小B．木块加速度为0.2m/s2C．第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.90FD．第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.38F7．某同学将一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯沿竖直方向做变速运动并记录了几个特定时刻体重秤的示数如下表所示。已知t₁时刻电梯静止，则（）时刻t₁t₂t₃t₄体重秤示数（kg）50.055.045.050.0A．t₁和t₂时刻，该同学所受重力相等B．t₁和t₂时刻，该同学所受重力不相等C．t₂和t₃时刻，电梯的加速度方向相同D．t₂和t₃时刻，电梯的加速度方向相反8．如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索运动时，车厢里质量为m的人对厢底的压力为其重量的1.25倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A．载人车厢一定沿斜索道向上运动 B．人对厢底的摩擦力方向向左C．车厢运动的加速度大小为是 D．车厢对人的摩擦力大小为9．如图所示，一辆货车开上倾角为的斜坡，车厢的顶部用细线挂了一个小球，某个时刻悬挂小球的细线与虚线的夹角为（虚线垂直与车相底面），重力加速度为，关于货车的运动，下列说法正确的是（）

A．若货车在斜坡上匀速运动，则B．若货车在斜坡上匀减速运动，则C．若货车在斜坡上匀加速运动，则货车的加速度为D．若货车在斜坡上匀加速运动，则货车的加速度为10．如图甲所示，一质量为m小滑块放置在质量为M的长木板上，木板放置在光滑的地面上．现对木板施加一随时间变化的水平推力F的作用，通过传感器测得木板的加速度a随推力F变化的图像如图乙所示，g取10m/s²．下列说法正确的是、A．木板的质量M=4kgB．滑块的质量m=4kgC．当F=8N时滑块的加速度为2m/s2D．滑块与木板间的的动摩擦因数为0.1三、实验题（本题共2小题，共22分每空2分）11．某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和F。他们在坐标系中，得到如图（b）所示的点

（1）实验中钩码的质量（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量（2）该图像斜率与哪个量无关。A．小车的质量

B．钩码的质量

C．小车释放的位置

D．挡光片的宽度d（3）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式.（4）按照图（b）的点迹描绘图像。（5）为使上一问的图像过坐标原点，应适当斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）12．某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验。当地重力加速度的大小为。

（1）关于该实验的要点，下列说法正确的有（选对1个得1分，选错不得分）。A．砂和砂桶的质量需要远小于小车的质量B．平衡摩擦力时，悬挂装有砂的砂桶，使细线的拉力近似等于砂与砂桶的总重力C．每打完一条纸带后应立即关闭电源D．计数点必须从纸带上打下的第一个点开始选取（2）实验时打下的一条纸带如图乙所示，纸带上所画的点为计数点，每两点间还有四个计数点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为，小车的加速度大小为（结果保留两位有效数字）。若所用电源的实际频率小于，则计算出的加速度比实际值（选填“大”或“小”）。（3）在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砂桶中砂的重力，作出小车的加速度与的图像如图丙所示。重力加速度的大小取，则小车的质量为，砂桶的质量为（以上两空结果保留两位有效数字）。若不断增加砂硧中砂的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为。

四、解答题（本题共4小题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分。要求写出必要的文字说明和方程式）13．一个放在水平地面上的物体，质量为5kg，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，在水平方向受到15N拉力后，由静止开始运动，求：（1）分别画出物体在拉力作用下和撤去拉力后的受力示意图；（2）物体运动的加速度大小；（3）经过5s物体的位移大小；（4）5s末撤去外力，物体还能运动多远？（g=10）14．如图所示，倾角的传送带以白的速度沿顺时针方向匀速转动，将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，物块与传送带间的动摩擦因数均为，不计物块大小，重力加速度g取，，，求：（1）两物块刚在传送带上运动时各自的加速度大小；（2）两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用的时间；（3）传送带上下端间的距离。

15．如图所示，质量M=2kg足够长木板AB，在水平面上向右做直线运动，木板上表面光滑且距离水平地面的高度为h=0.2m，下表面与地面间的动摩擦因数μ=0.1。某时刻木板的速度v0=9m/s时，在木板左端A施加一个水平向左的恒力F=5N，同时将一个质量m=2kg的小木块轻放在木板的右端B，经过一段时间，小木块从木板脱离。已知小木块可视为质点g=10m/s。求：（1）小木块从放在木板上开始至落到地面所用的时间；（2）小木块落地瞬间木板的速度。

4.7运动和力关系本章测试提高版解析版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．下列说法中，正确的是（）A．在力学单位制中，若采用cm、kg、s作为基本单位，力的单位是NB．在力学单位制中，若力的单位是N，则采用cm、kg、s为基本单位C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位D．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位【答案】D【详解】在力学范围内，国际单位制中的基本量为长度、质量、时间，相应的基本单位为米（m）、千克（kg）、秒（s）所以牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位；故选D。【点睛】导出单位是根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位；导出物理量的单位由基本物理的单位决定。2．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】当两球运动至二者相距时，,如图所示由几何关系可知设绳子拉力为，水平方向有解得对任意小球由牛顿第二定律可得解得故A正确，BCD错误。故选A。3．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、C、D，其中A、B用不可伸长的短绳相连，C、D用一轻弹簧相连。初状态时，4个物块处于静止状态，不计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为g下列说法正确的是（

）A．剪断AB间绳子瞬间，D物块的加速度为g，方向竖直向下B．剪断AB间绳子瞬间，A物块的加速度为g，方向竖直向上C．剪断CD间弹簧瞬间，A物块的加速度为，方向竖直向下D．剪断CD间弹簧，B的加速度为g【答案】C【详解】A．对D受力分析，得弹簧弹力F弹=mg剪断AB间绳子瞬间，D物块依然受力平衡，加速度为零，A错误；B．剪断AB间绳子瞬间，对AC整体受力分析，由牛顿第二定律得F弹+mg-mg=2ma得A、C的加速度大小为a=0.5gA的加速度方向竖直向上，B错误；C．剪断CD间弹簧瞬间，对ABC整体受力分析，由牛顿第二定律得2mg-mg=3ma得A的加速度为，竖直向下，C正确；D．剪断CD间弹簧瞬间，对ABC整体受力分析，由牛顿第二定律得2mg-mg=3ma得C的加速度为，竖直向上，故D错误。故选C。4．如图所示，质量为m的物块通过细绳绕过轻质定滑轮，与光滑水平桌面上质量为M的物块相连，绳与桌面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A．M的加速度大小为B．绳中拉力等于mgC．将M与m互换，M的加速度大小不变D．将M与m互换，细绳中的拉力大小不变【答案】D【详解】AB．设绳的拉力为F，对物体M研究，根据牛顿第二定律有对物体m，有联立可得，故AB错误；CD．将M与m互换，根据牛顿第二定律，有联立可得，故C错误，D正确。故选D。5．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A、B开始向上一起做加速度为a的匀加速运动直到A、B分离，重力加速度为g，则（）

A．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为MgC．分离时，B上升的高度为D．分离时，B上升的高度为【答案】A【详解】AB．拉力F施加的瞬间，对B物体根据牛顿第二定律根据平衡条件可得解得故A正确，B错误；CD．两物体处于初始静止状态时，对AB整体受力分析得此时弹簧的压缩量为在AB分离瞬间，AB间的弹力弹簧弹力不为零，对B受力分析得得到这一瞬间弹簧的压缩量为则B上升的高度故CD错误。故选A6．如图所示，5块质量均为m的木块并排放在水平地面上，编号为3的木块与地面间的动摩擦因数为，其他木块与地面间的动摩擦因数为，当用水平力F推第1块木块使它们共同加速运动时，下列说法正确的是（）A．由右向左，两块木块之间的摩擦力依次变小B．木块加速度为0.2m/s2C．第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.90FD．第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.38F【答案】D【详解】A．木块之间只有弹力，无摩擦力，A错误；B．对整体进行受力分析，由牛顿第二定律得由于未知，加速度无法求得结果，B错误；C．对前两块木块进行受力分析，由牛顿第二定律得得C错误；D．对前三块木块进行受力分析，由牛顿第二定律得得D正确；故选D。7．某同学将一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯沿竖直方向做变速运动并记录了几个特定时刻体重秤的示数如下表所示。已知t₁时刻电梯静止，则（）时刻t₁t₂t₃t₄体重秤示数（kg）50.055.045.050.0A．t₁和t₂时刻，该同学所受重力相等B．t₁和t₂时刻，该同学所受重力不相等C．t₂和t₃时刻，电梯的加速度方向相同D．t₂和t₃时刻，电梯的加速度方向相反【答案】AD【详解】AB．根据重力大小的计算公式可知t₁和t₂时刻，该同学所受重力相等。故A正确；B错误；CD．依题意，t₁时刻电梯静止，加速度为零，体重秤的示数等于该同学的质量。t2时刻，体重秤的示数大于该同学的质量，处于超重状态，电梯的加速度方向向上。t₃时刻，体重秤的示数小于该同学的质量，处于失重状态，电梯的加速度方向向下。即这两个时刻，电梯的加速度方向相反。故C错误；D正确。故选AD。8．如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索运动时，车厢里质量为m的人对厢底的压力为其重量的1.25倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A．载人车厢一定沿斜索道向上运动 B．人对厢底的摩擦力方向向左C．车厢运动的加速度大小为是 D．车厢对人的摩擦力大小为【答案】BD【详解】A．因为人对车厢的压力大于重力，处于超重状态，所以载人车厢可能沿斜索道向上做加速运动，也可能沿斜索道向下做减速运动，故A错误；BCD．由A分析知，车厢加速度沿索道斜向上；将a沿水平和竖直两个方向分解，对重物受力分析如图所示

水平方向，根据牛顿第二定律可得竖直方向，根据牛顿第二定律可得又，联立解得，则车厢的加速度大小为车厢对人的摩擦力大小为方向水平向右；根据牛顿第三定律可知，人对厢底的摩擦力方向向左，故BD正确，C错误。故选BD。9．如图所示，一辆货车开上倾角为的斜坡，车厢的顶部用细线挂了一个小球，某个时刻悬挂小球的细线与虚线的夹角为（虚线垂直与车相底面），重力加速度为，关于货车的运动，下列说法正确的是（）

A．若货车在斜坡上匀速运动，则B．若货车在斜坡上匀减速运动，则C．若货车在斜坡上匀加速运动，则货车的加速度为D．若货车在斜坡上匀加速运动，则货车的加速度为【答案】AC【详解】A．若货车在斜坡上匀速运动，则小球做匀速直线运动，受到的合外力为0，小球竖直方向上重力和绳子拉力的大小相等，细线在竖直方向上，根据几何关系可知故A正确；B．若货车在斜坡上匀减速运动，则小球有沿斜面向下的加速度，则细线应该向右偏，但在题图中虚线的左侧，则有故B错误；CD．若货车在斜坡上匀加速运动，则小球有沿斜面向上的加速度，则细线应该向左偏，则有设细线的拉力为，小球的质量为，对小球受力分析，垂直斜面方向上，由平衡条件有沿斜面方向上，由牛顿第二定律有联立解得货车的加速度与小球的加速度相等，故D错误，C正确。故选AC。10．如图甲所示，一质量为m小滑块放置在质量为M的长木板上，木板放置在光滑的地面上．现对木板施加一随时间变化的水平推力F的作用，通过传感器测得木板的加速度a随推力F变化的图像如图乙所示，g取10m/s²．下列说法正确的是、A．木板的质量M=4kgB．滑块的质量m=4kgC．当F=8N时滑块的加速度为2m/s2D．滑块与木板间的的动摩擦因数为0.1【答案】BD【详解】AB．由图像乙，可知：当时，加速度为，对整体，根据牛顿第二定律代入数据解得当时，对木板，根据牛顿第二定律得知图线的斜率解得滑块的质量为故A错误，B正确；CD．根据图线的虚线部分知，当时，，根据即代入数据解得当时，长木板与木块之间已经产生相对滑动，则对木块单独分析，根据牛顿第二定律得C错误，D正确。故选BD。【点睛】本题考查牛顿第二定律与图像的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图像问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。三、实验题（本题共2小题，共22分每空2分）11．某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和F。他们在坐标系中，得到如图（b）所示的点

（1）实验中钩码的质量（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量（2）该图像斜率与哪个量无关。A．小车的质量

B．钩码的质量

C．小车释放的位置

D．挡光片的宽度d（3）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式.（4）按照图（b）的点迹描绘图像。（5）为使上一问的图像过坐标原点，应适当斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）【答案】不需要B

增大【详解】（1）[1]实验中小车的受到的合力可以由弹簧测力计读出，因此不需要钩码的质量远小于小车的质量。（2）[2]小车通过光电门的速度为v，有设小车初到光电门的位移为s，有对小车受力分析，由牛顿第二定律有整理有图像的斜率为可知，斜率与小车质量、小车释放的位置、挡光片的宽度有关，与钩码的质量无关。故选B。（3）[3]由之前的分析可知，其关系式为（4）[4]描点连线，其图像如图所示

（5）[5]由上图可知，图线在横轴上有一段正截距，说明当力F在某个值时，小车才运动，据此可知小车没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，即适当增大斜面左端的高度可以使图像过坐标原点。12．某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验。当地重力加速度的大小为。

（1）关于该实验的要点，下列说法正确的有（选对1个得1分，选错不得分）。A．砂和砂桶的质量需要远小于小车的质量B．平衡摩擦力时，悬挂装有砂的砂桶，使细线的拉力近似等于砂与砂桶的总重力C．每打完一条纸带后应立即关闭电源D．计数点必须从纸带上打下的第一个点开始选取（2）实验时打下的一条纸带如图乙所示，纸带