运动和力的关系 章末综合检测（基础卷）解析版-2024-2025学年人教版高一物理必修第一册

运动和力的关系章末综合检测（基础卷）

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

第I卷选择题（46分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符

合题目要求的。）

1.（23-24高一下•湖南郴州•月考）物理学家在探究客观世界的过程中，创造了许多科学的思想方法，其中

伽利略在对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究中极大的革新了当时的物理研究观念，为物理学的发

展做出了重要贡献。图1、图2分别表示这两项的研究过程，对这两项研究下列说法中不正确的是（）

图1图2

A.这两个研究过程开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法

B.伽利略利用图2对自由落体运动的研究，合理外推得出小球的运动不需要力来维持

C.伽利略利用斜面实验研究自由落体运动的规律，建立了平均速度、瞬时速度和加速度的概念

D.图1中甲、乙、丙均为逻辑推理得到的效果

【答案】B

【解析】A.这两个研究过程开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法，故A正确，不满

足题意要求；

B.伽利略利用图1对小球沿斜面运动的研究，合理外推得出小球的运动不需要力来维持，故B错误，满足

题意要求；

C.伽利略利用斜面实验研究自由落体运动的规律，建立了平均速度、瞬时速度和加速度的概念，故C正确,

不满足题意要求；

D.图1中，由于存在摩擦，实际上小球无法到达释放点的同一水平线上，所以甲、乙、丙均为逻辑推理得

到的效果，故D正确，不满足题意要求。

故选B。

2.（24-25高一上•河北秦皇岛•月考）2022年10月，为了活跃校园气氛，增加班级凝聚力，高一年级举行

的拔河比赛。在水平地面上，六班的同学赢了一班的同学，下列说法正确的是（）

A.一班的队员的惯性小于六班的队员的惯性

B.一班队员对六班队员的拉力与六班队员对一班队员的拉力是一对平衡力

C.六班队员对一班队员的拉力大于地面对一班队员的最大静摩擦力

D.六班队员对一班队员的拉力与地面对六班队员的摩擦力是一对作用力和反作用力

【答案】C

【解析】A.质量是惯性大小的亮度，由题中条件只能判断出一班同学与地面的最大静摩擦力较小，但不能

确定一班同学的总质量小于六班同学总质量，即一班的队员的惯性不小于六班的队员的惯性，选项A错误;

B.一班队员对六班队员的拉力与六班队员对一班队员的拉力是一对相互作用力，选项B错误；

C.因六班胜利，可知六班队员对一班队员的拉力大于地面对一班队员的最大静摩擦力，选项C正确；

D.六班队员对地面的摩擦力与地面对六班队员的摩擦力是一对作用力和反作用力，选项D错误。

故选C。

3.（24-25高三上•广东广州•月考）如图甲，人在原地纵跳，快速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到

地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.在C点时人达到最大速度

B.曲线上的/点表示人下蹲至最低点

C.人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的

D.人能原地纵跳是地面对人的支持力大于人对地面的压力

【答案】A

【解析】A.人处于C点时，加速起立结束，加速度为零，速度最大，故A正确；

B.下蹲过程包含向下加速和减速的过程，向下加速处于失重状态，人处于4点时，仍处于加速下蹲阶段,

没有下蹲到最低点，故B错误；

C.人对地面的压力是由于脚发生形变引起的，故C错误；

D.根据牛顿第三定律知，地面对人的支持力大小等于人对地面的压力大小，故D错误。

故选Ao

4.（24-25高一上•全国•课后作业）如图，细绳一端固定在墙上，另一端拴一个质量为心的小球，小球用

固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53。，以下说法正确的是

（重力加速度为g）（）

7

A.小球静止时弹簧的弹力大小为:加g

B.小球静止时细绳的拉力大小为

c.若将细绳烧断，烧断瞬间小球的加速度立即为;g

D.若将细绳烧断，烧断瞬间小球的加速度立即为g

【答案】C

【解析】AB.小球静止时，分析其受力情况，如图所示

由平衡条件得弹簧的弹力大小为

4

F=mgtan53=—mg

细绳的拉力大小为

故AB错误;

CD.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力大小相等、方向相反，则此瞬间

小球的加速度大小为

T5

。=—=;g

m3

故C正确，D错误。

故选C。

5.（24-25高一上•全国•课后作业）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。初

中阶段我们学习了一个物体在力下的作用下沿着力的方向移动了一段距离/,这个力对物体做的功W=F-l,

以及功的单位J（焦），下列组合单位与J（焦）相同的是（)

21mN

A.kg.？B.N-sC.kg—D.—

Sss

【答案】A

【解析】根据

W=Fl

可得

U=lN-m

可知功的单位可以表示为N-m,根据牛顿第二定律有

F=ma

所以

IN=Ikg-m/s2

所以功的单位可以表示为kg-m2/s2»

故选A。

6.（23-24高一下•云南曲靖•月考）如图，有一水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动，现将一物块（可视

为质点）轻放在传送带/端，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2,已知传送带长度为乙B=10m,贝底）

A.物块离开传送带时的速度大小为1m/sB.物块在传送带上留下的划痕长为1m

C.物块在传送带上运动的时间为4.5sD.物块在传送带上运动的时间为5s

【答案】B

【解析】A.物块刚放上传送带上时的加速度

与传送带共速时用时间

V1

t=—=ls

xa

运动的位移

V1

Xi=]4=lm

此后将以2m/s的速度匀速运动到达B端，可知离开传送带时的速度大小为2m/s,选项A错误；

B.物块在传送带上留下的划痕长为

Ax=%一玉=Im

选项B正确；

CD.物块在传送带上运动的时间为

LX

t=ti+AB-l=5,5s

V

选项CD错误。

故选B。

7.(23-24高一上•上海黄浦•期末)如图所示，在监直平面内建立直角坐标系xQy,该平面内有⑷/、

BM、CN三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆

与V、x轴的切点。3点在V轴上且ZBMO=60。，。'为圆心。现将。、b、c三个小球分别从A、B、C

点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到“点，如所用时间分别为〃、匕、左，则〃、口、左大小关系是

()

A.tA〈tc<tB

B.=左=

C.〃=左<

D.由于。点的位置不确定，无法比较时间大小关系

【答案】C

【解析】由题意可知/、C、M三点处于同一个圆上，且圆心。与M点在同一竖直线上，设圆的半径为R,

从圆上任意一点与M点构成一光滑轨道，该轨道与竖直方向的夹角为6,如图所示

小球从轨道顶端静止滑下的加速度为

a-gcos0

根据运动学公式可得

x=2Rcos6=—"

2

联立可得小球从轨道顶端到底端M点所用时间为

_147?cos_画

Va\g

可知从圆轨道任一点滑到底端初点所用时间与倾角无关，则有

=fC

由图可知，若小球从5M轨道与圆轨道交点静止滑下，则所用时间与/点、C点滑下所用时间相同，由于8

点处于圆轨道上方，则有

故选C。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分,

有选错的得0分。）

8.（23-24高一下•云南大理•期末）如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，静置在水平面上。

水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量%=4kg,mB=6kgo从f=0时刻开始，水平推力仪和水

平拉力”分别作用于A、B物体上，F、、”随时间f的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（）

//N

10.0

8.0

6.0

4.0

------------►AB—2.0

02.03.04.0方s

甲乙

A.f=1.5s时，A、B分离

B.t=L5s时，A的速度大小为1.5m/s

C.f=L5s时，A的加速度大小为1.25m/s2

D.t=1.0s时，A对B的作用力大小为2.0N

【答案】BD

【解析】A.结合题图与数学知识可知，耳和心与时间的关系分别为

心=8-2(N),稣=2+2，N)

AB两物体即将分离时，对AB整体有

FA+FB=(mA+mB)a

当AB两物体即将分离时，AB两物体之间的作用力为零，对B物体有

FB=mBa

解得

t=2s

故A项错误；

BC.由于1.5s小于2.0s,所以在0〜1.5s过程中，AB两物体并未分离，对其整体有

FA+FB=(mA+mB)a

可知其分离前，AB整体所受合外力不变，所以其加速度不变，为lm/s2,所以该过程中物体A做匀变速直

线运动，两物体从静止开始，所以"1.5s时，A物体的速度为

vA=0+at=1.5m/s

故B正确，C错误；

D.Is时两物体并未分离，对AB整体有

FF

A+B=(%A+"%)。

对物体B有

FAB+FB=mBa

解得

%=2N

f=1.0s时，A对B的作用力大小为2.0N,故D项正确。

故选BDo

9.（23-24高一上•山东潍坊•期末）为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上连续做“下蹲”和“站

起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，绘制出压力随时间变化的图线如图所示，下列关于该同

学受力和运动的分析正确的是（）

A.从。到6的过程，先失重后超重

B.从。到。的过程，蹲下一次，站起一次

C.从a到c的过程，在b处的速度最大

D.从4到e过程，在做“站起”的动作

【答案】CD

【解析】A.从。到6的过程，力传感器对同学的支持力一直小于同学的重力，同学处于失重状态，故A

错误；

BD.同学在下蹲过程中先向下加速再向下减速，即先失重后超重，起立过程中先向上加速再向上减速，即

先超重后失重，可知从。到c的过程，在做“下蹲”的动作，从d到e过程，在做“站起”的动作，故B错误,

D正确；

C.从。到6的过程，同学在下蹲过程中向下加速，从6到c的过程，同学在下蹲过程中向下减速，故在b

处的速度最大，故C正确。

故选CD„

10.（23-24高一上•辽宁朝阳•期末）如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的

恒力凡下列说法中正确的有（）

F

A.若A原来是静止的，则施加力产后，A仍保持静止

B.若“原来是静止的，则施加力下后，A将加速下滑

C.若A原来是加速下滑的，则施加力厂后，A的合外力不变

D.若A原来是加速下滑的，则施加力尸后，A的合外力将增大

【答案】AD

【解析】AB.斜面倾角为原来物体静止时，设此时静摩擦力等于滑动摩擦力，则有

mgsina-jumgcosa

即

sina=〃cosa

与物体的重力无关。则施加竖直向下的力方等于增加了物体的重力，则物体会仍然静止。故A正确，B错

误；

CD.若物块A原来加速下滑，有

mgsina>jumgcosa

将歹分解，则

Fsin>juFcosa

则动力的增加大于阻力的增加，合外力变大，故C错误，D正确。

故选AD„

第II卷非选择题（54分）

三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）

11.（23-24高一上•上海闵行・月考）关于力与运动的关系，伽利略在可靠的事实的基础上，巧妙地利用了

斜面，做一些理想化的处理，得出了物体的运动不需要力来维持的结论。该实验的主要步骤如下：

加利略的斜面理想实验

①如果减小右侧斜面的倾角，变为图中的CD,小球仍能达到原来的高度，但需要通过更长的路程。

②如果没有摩擦损耗，小球将上升到原来的高度；

③将小球从斜面42上的某处由静止释放，小球滚下后将沿右侧斜面CD向上运动。小球在CD斜面上运动

的高度低于从斜面上释放的高度。

④右侧斜面的倾角越小，小球通过的路程越长。

⑤当斜面最终成为水平面时，尽管小球在水平方向上并没有受到力的作用，小球为了达到原来的高度，仍

要沿水平面以恒定的速度一直运动下去。

（1）上述实验步骤合理的顺序步骤是：=

（2）上述实验中属于可靠事实的是,属于理想化处理的是=

【答案】（1）③②①④⑤（2）③①②④⑤

【解析】（1）[1]根据伽利略理想斜面实验步骤合理的顺序步骤是③②①④⑤

（2）[2][3]属于可靠事实的是③，属于理想化处理的是②①④⑤，因为现实生活中无法找到完全没有阻力

的斜面，所以需要对其理想化处理，运用推理归纳后续情况。

12.（24-25高一上•浙江•期中）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小王同学组装了如图所示装置。

（1）小王将长木板的一端适当垫高，在不挂槽码的情况下，使小车靠近打点计时器。先接通电源，后用手

轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上运动。若打点计时器在纸带上打出的计时点越来越疏（从打出的点的

先后顺序看），则应将长木板底下的小木块垫得比原先（填“高”或“低”）些。重复以上操作步骤,

直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点。

（2）操作过程中，小王回想起学习运动学时也用到该实验装置做了“探究小车速度随时间变化的规律”，这

个实验中（填“需要”、“不需要”）完成以上（1）的操作。

（3）实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz。下图是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，

则计数点2的读数是cm,打下计数点3时小车的速度v=m/s。（计算结果保留2位有效数字）

01234

|1川|川1|1111|1111|1111|川平川|1111代11|川1|川|1111|1111|1111|川1|1川|1111|川1|1川|所1111|1111|1川|川1|1111|1111|川1|1川|1川|1111|1111|1111|1111|1111|川1|川1|1川|1川|川|川1|1川|川1]1川|川1|1川|1叫1111

01234567891011121314151617181920212223

（4）在探究加速度与力的关系实验中，两位同学把所挂槽码的总重力记为尸，根据实验数据作出的Q-方关

系图像如下图所示，下列说法正确的是—（多选）

a

OF

图线①上的数据点来自同一条纸带

B.图线②不过原点可能是由于未补偿阻力

C.两条图线的斜率均表示实验小车的质量

D.得到图线②的实验中小车质量比图线①的大

【答案】（1）低（2）不需要（3）9.73-9.830.66/0.65/0.67（4）BD

【解析】（1）若打点计时器在纸带上打出的计时点越来越疏（从打出的点的先后顺序看），则小车做加速

运动，则应将长木板底下的小木块垫得比原先低些。

（2）用该实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要保持小车受到的合力一定，所以这个实验

中不需要平衡摩擦力，即不需要完成以上（1）的操作。

（3）[1]由刻度尺可知计数点2的读数为9.80cm。

⑵每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为

T=5x0.02s=0.1s

打下计数点3时小车的速度为

x(22.90-9,80)xlQ-2

24m/s~0.66m/s

匕=2T~2x0.1

（4）A.所挂槽码的总重力为尸时，纸带做匀变速运动，纸带的加速度恒定，即一条纸带对应一组数据点

（尸，a）,图线①上有五组数据点，来自5条纸带，故A错误；

B.图线②中，当尸达到一定值时，加速度才不为0,所以不过原点可能是由于未补偿阻力，故B正确；

CD.根据牛顿第二定律有

a=­F

M

两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量，图线②的斜率小于图线①的斜率，故图线②的实验中小车

质量比图线①的大，故C错误，D正确。

故选BDo

四、计算题（本题共3小题，共38分。）

13.（9分）（23-24高一上•湖南娄底•期末）风洞实验是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行

器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验最常用、最有效的方法之一。如图所示为风洞实验

简化的物理模型，一个用轻质细线悬挂的小球静止于风力恒定的风洞中，已知小球的质量为加，风力水平

向左，细线与竖直方向夹角为6,重力加速度为g,不计小球在空气中受到的浮力。

（1）求细线拉力大小；

（2）若剪断细线，求小球的加速度；

（3）若已知小球离地的高度为〃，求剪断细线后小球落地的时间。

【答案】（1）咪;（2）三，方向沿细线向下；（3）

cos8cosu

【解析】（1）分析小球受力，由平衡条件可知

cos”螫

F

解得

COS0

（2）剪断细线后，小球所受合外力与尸等大反向，由牛顿第二定律有

mg

-----=ma

cos。

解得

a=^-

COS0

方向沿细线向下

（3）小球做初速度为零的匀加速直线运动，至落地位移为

H

x=------

COS0

又x=5〃/,解得

14.（15分）（22-23高一上•全国・期末）如图所示，质量M=2kg的木板A放在水平地面上，当A向右

滑动的速度v°=13.5m/s时，在A中间位置轻轻地放上一个大小不计、质量加=1kg的小炭块B,同时给B

施加一个水平向右的尸=6N的恒力作用并开始计时。已知A与地面间的动摩擦因数〃/=0.1,A与B间的

动摩擦因数“2=04。（设滑板A足够长，g取10m/s2）求：

（1）开始时A、B的加速度分别多大；

（2）经多长时间，小炭块B的速度达到13m/s；

（3）3s时小炭块B在木板A上留了多长的划痕。

【答案】（1）3.5m/s2；10m/s2；（2）2.5s；（3）6.75m

【解析】（1）对M受力分析，由牛顿第二定律可得

+m

加g+Ai)g=MaA

解得

2

aA=3.5m/s

对受力分析，由牛顿第二定律可得

N2mg+F=maB

解得

2

aB=10m/s

（2）根据

v0-aAt=aBt

解得

/=Is

即经IsA、B共速，此后B的速度将超过A的速度，二者均做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，可得

F-/d2mg=ma'B,/d2mg-+m)g=Ma'A

解得

22

a'B=2m/s,ci'A=0.5m/s

根据

r

aBt+a'Bt=v

解得

r=i.5s

则小炭块B的速度达到13m/s所需时间为

t总、=t+t,=2.5s

（3）由前面分析可知，0〜Is时间内A比B多走的位移为

A（12、12…

=va

/\x=xA-xBIo^~At/5〃/=6.75m

l~3s时间内B比A多走的位移为

Ax'=x'B—x]=（七""+]优Bj-（七""+]a']=3m

可得

Ax>Ax'

可知3s时小炭块B在木板A上留的划痕长度为6.75m。

15.（14分）（23-24高一上•河北沧州•期末）传送带是机场、车间、车站等场地大量使用的物资转运设备,

为工农业生产及人民生活带来了极大方便。如图甲所示为一车间运送货物的传送带示意图，传送带的倾角

为6。某次运送货物时工人把传送带调到某一恒定的速率沿逆时针方向运行。在y0时，将一货物轻放在

传送带上的最右端A位置处，2.0s时货物从B点离开传送带。货物的速度随时间变化的图像如图乙所示，

设沿传送带向下为运动的正方向，重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）货物与传送带之间的动摩擦因数及。的正弦值；

（2）在0〜2.0s时间内货物在传送带上划过的痕迹长度；

（3）要使无初速度放在A位置的货物运动到B位置的时间最短，传送带的速率至少应调整到多少；传送带

的运行方向如何；最短时间是多少。（结果可用根式表示）

v/(m-s-1)

2

0

8

6-

4

2-

0!