2020-2021學(xué)年高中物理必修第一冊第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》測試卷及答案解析

2020-2021學(xué)年高中物理必修第一冊第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》

測試卷

選擇題（共21小題）

1.如圖所示，質(zhì)量均為2kg的木塊A和B靜止在傾角為30°的光滑斜面上，此時(shí)A、B

間恰好沒有彈力，則剪斷細(xì)繩的瞬間A、B間的彈力為（）

A.0B.5NC.IOND.20N

2.下列力學(xué)單位中，都是國際單位制中基本單位的是（）

A.kg、m、sB.N>m^sC.N、kg、mD.kg^J、s

3.I960年10月第十一屆國際計(jì)量大會(huì)確定了國際通用的國際單位制，簡稱SI制。國際單

位制共有七個(gè)基本單位，其中力學(xué)單位制中的3個(gè)基本單位是（）

①kg②m/s③N④m⑤s⑥N/m⑦m/s?⑧N?s

A.①④⑤B.①③④C.②③⑦D.⑤⑥⑧

4.如圖所示，物塊在沿斜面向上的拉力F作用下運(yùn)動(dòng)，改變F大小，物塊的加速度a也隨

之變化，根據(jù)表格中的信息可以知道（）

拉力F/N22252831

加速度aCnrs"）1.02.54.05.5

A.物塊的質(zhì)量m

B.斜面的傾角。

C.斜面一定是光滑的

D.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

5.在光滑固定斜面的底端固定一輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量為m的小球自斜面上的某一位置靜止釋

放，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。彈簧始終處于彈性

限度內(nèi)，則在此過程中彈簧的最大壓縮量為（）

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2x?x

A.xoB.2xoC.（V3+1）xoD.3xo

6.如圖，重為100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平拉力，才能使它從原地

開始運(yùn)動(dòng)。木箱從原地移動(dòng)以后，用30N的水平拉力，就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運(yùn)

動(dòng)。當(dāng)用65N的水平力拉著木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱的加速度為（取g=10m/s2）（）

A.6.5m/s2B.3.5m/s2C.3.0m/s2D.0.3m/s2

7.如圖，“神州”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖，其過程可簡化為：打開降落傘一

段時(shí)間后，整個(gè)裝置勻速下降，為確保安全著陸，需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴

氣過程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng)，則（）

A.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)

B.返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力

C.返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功

D.火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力變小

8.如圖所示，將質(zhì)量為m=0.2kg的物體用兩個(gè)完全一樣的豎直輕彈簧固定在升降機(jī)內(nèi)，當(dāng)

升降機(jī)以3m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)上面彈簧對物體的拉力為0.8N；當(dāng)升降機(jī)和物

體都以6m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，上面彈簧的拉力為（）

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A.1.1NB.1.3NC.1.5ND.1.7N

9.如圖所示，在水平地面上有一輛小車，小車內(nèi)底面水平且光滑，側(cè)面豎直且光滑。球A

用輕繩懸掛于右側(cè)面細(xì)線與豎直方向的夾角為37°,小車左下角放置球B,并與左側(cè)面

接觸。小車在沿水平面向右運(yùn)動(dòng)過程中，A與右側(cè)面的彈力恰好為零。設(shè)小車的質(zhì)量為

M,兩球的質(zhì)量均為m,則（）

A.球A和球B受到的合力不相等

B.小車的加速度大小為6m/s2

C.地面對小車的支持力大小為（M+m）g

D.小車對球B的作用力大小為1.25mg

10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用兩根細(xì)線連接，細(xì)線OA的另一端連接在車廂頂，細(xì)線

OB另一端連接于側(cè)壁，細(xì)線OA與豎直方向的夾角為。=37°,OB保持水平，重力加

速度大小為g,車向左做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)OB段細(xì)線拉力為OA段拉力的兩倍時(shí)，小車的加

速度大小為（）

537

A.gB.C./D./

11.下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（）

A.汽車的質(zhì)量越大，慣性越大

B.汽車的速度越大，慣性越大

C.汽車靜止時(shí)，車上的乘客沒有慣性

D.以上說法都不對

12.如圖甲，學(xué)校趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上某同學(xué)用乒乓球拍托球跑，球、球拍與人保持相對靜止，球

拍與水平方向的夾角為。，圖乙是在傾角為。的靜止斜面上用豎直擋板擋住與甲圖中相

同的球，忽略空氣阻力和一切摩擦，下列說法正確的是（)

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0

A.該同學(xué)可能托著球做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.該同學(xué)可能托著球做變加速直線運(yùn)動(dòng)

C.球拍和斜面對球的彈力一定相等

D.中圖中球所受合力大于乙圖中擋板對球的彈力

13.如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量為m足夠長的木板，木板上放一質(zhì)量也為m、可視為

質(zhì)點(diǎn)的小木塊?，F(xiàn)分別使木塊獲得向右的水平初速度vo和2vo,兩次運(yùn)動(dòng)均在木板上留

下劃痕，則兩次劃痕長度之比為（）

--A

n

A.1：4B.1：4V2C.1：8D.1：12

14.如圖所示，質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)小球A、B間用輕彈簧相連，用細(xì)線拉著小球A

使它們一起豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為g（g為重力加速度），某時(shí)刻突

然撤去拉力F,則在撤去拉力F的瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為（）

4-

Vs

BCm

A.g,gB.2g,gC.3g,0D.2g,0

15.從牛頓第一定律可直接演繹得出（）

A.質(zhì)量是物體慣性的量度

B.一個(gè)物體的加速度與所受合外力成正比

C.物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持

D.物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)

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16.如圖甲所示，放在固定斜面上的物塊，受到方向沿斜面向上的拉力F的作用，力F的

大小與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示；物塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如丙圖所示，6s后的

速度圖象沒有畫出，g取10m/s2,下列說法正確的是

()

B.物塊在前2s內(nèi)受到的靜摩擦力大小為20N

C.物塊在4?6s內(nèi)受到的摩擦力大小為30N

D.物塊在2?6s內(nèi)的平均速度大小為2.5m/s

17.如圖所示，兩塊長方體滑塊A和B疊放在傾角為。的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分

別為mi和m2,A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為囚，B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為四，兩滑塊AB在斜

面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說法正確

的是()

A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向右

B.滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)川=tan。

C.滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為(mi+m2)gcosO

D.滑塊B所受的摩擦力大小為|J2m2gcos0

18.可以用來測量國際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量的儀器是下列哪一組()

A.米尺、彈簧秤、秒表

B.米尺、測力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.量筒、天平、秒表

D.米尺、天平、秒表

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19.關(guān)于對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解，下列說法正確的是（)

A.運(yùn)動(dòng)越快的汽車越不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快，慣性就越大

B.人從水平地面上猛地豎直向上跳起，地面對人的支持力將會(huì)大于人對地面的壓力

C.物體的加速度方向有時(shí)與合外力方向相同，有時(shí)與合外力方向相反

D.N/kg與m/s2都是加速度的國際制單位

20.如圖所示，一輕彈簧一端系在墻上O點(diǎn)，自由伸長到B點(diǎn)。今將一質(zhì)量為m的小物塊

靠著彈簧，將其壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物塊能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止。物體與

水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，下列說法中正確的是（）

AAB

0m

III

/7777777777/777/77777777Z77777777777/

A.物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小

B.物體從A到B先加速后減速，從B到C速度越來越小

C.物體從A到B加速度先增大后減小，從B到C加速度變小

D.物體從A到B加速度先減小后增大，從B到C加速度增大

21.如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為H，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力

加速度為g?，F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則（）

A.當(dāng)F<2Rmg時(shí)，A、B都相對地面靜止

c1

B.當(dāng)F=卬ng時(shí)，A的加速度為

C.當(dāng)F>3pmg時(shí)，A相對B滑動(dòng)

D.隨著F的增大，B的加速度會(huì)超過］“g

二.多選題（共2小題）

22.如圖為某工程車的卸貨裝置，該裝置為一能夠直接將貨物傳送到地面的傾角為。的傳

送帶。該裝置在正常工作時(shí)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶的速度為v,卸貨工人將質(zhì)量

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均為m的貨物無初速度地放在傳送帶頂端，已知貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為H.則

貨物在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律可能是（）

23.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的0點(diǎn)，自由伸長到B點(diǎn)。今用一小物體m把彈

簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

恒定，試判斷下列說法中不正確的是（）

7，_____ABC

/，，_，_，_，_￥_，，，，，，，，，，，_，_，_，-_，_，_，_，，-

A.物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小

B.物體從A到B速度越來越小，從B到C加速度不變

C.物體從A到B先加速后減速，從B到C一直減速運(yùn)動(dòng)

D.物體在B點(diǎn)受到的合外力為零

三.填空題（共7小題）

24.傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖。繃緊的傳

送帶AB始終保持恒定的速率V運(yùn)行，將行李無初速度地放在A處。設(shè)行李與傳送帶之

間的動(dòng)摩擦因數(shù)為口，A、B間的距離為L,重力加速度g。則行李剛放上傳送帶時(shí)，它

的加速度2=,行李在傳送帶上的時(shí)間一定___彳（大于、小于、等于）

（4?）r"二i'（￡?）

25.如圖所示為兩架螺旋槳直升機(jī)在空中水平加速或減速飛行的姿態(tài)，其中水平加速前進(jìn)的

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飛機(jī)是圖,其判斷的依據(jù)是

26.地面上物體在變力F作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，力F隨高度x的變化關(guān)系如圖

所示，物體能上升的最大高度為h。若Fo=15N,H=1.5m,h=lm,g=10m/s2,則物體

運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小為m/s,最大加速度大小為m/s2?

F

0hHx

27.民用航空客機(jī)的機(jī)艙，除了有正常的艙門和舷梯連接供旅客上下飛機(jī)外，一般還設(shè)有緊

急出口.發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后，打開緊急出口的艙門，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊

構(gòu)成的斜面，機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來.若機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度為

5m,人與氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.36,人到達(dá)地面的速度不得超過8m/s.則從艙門伸到

地面的氣囊最短長度為m.(gMX10m/s2)

28.在北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)

動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神.為了探究上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的

作用，可將過程簡化.一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端

被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示.設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,

不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度

a=lm/s2上升時(shí)，

(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;

(2)運(yùn)動(dòng)員對吊椅的壓力大小.

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29.傾斜索道與水平面夾角為37°,質(zhì)量為m的人站在車廂內(nèi)沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)，他

對箱底壓力為1.25mg。那么，車廂沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)的加速度2=,車廂對

30.如圖甲所示，人站在力傳感器上完成起立和下蹲動(dòng)作。圖15乙中呈現(xiàn)的是力傳感器的

示數(shù)隨時(shí)間的變化情況。圖乙中a點(diǎn)，小明所受到的支持力受到的重力（選填“大

于”、“等于”或“小于”）；b點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，小明完成了動(dòng)作（選填“起立”

或“下蹲”）。

四.實(shí)驗(yàn)題（共1小題）

31.某同學(xué)利用如圖1裝置探究加速度與合外力的關(guān)系。利用力傳感器測量細(xì)線上的拉力。

按照如下步驟操作：

①安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，調(diào)整長木板的傾斜程度，平衡小車摩擦力；

②細(xì)線通過導(dǎo)軌一端光滑的定滑輪和動(dòng)滑輪，與力傳感器相連，動(dòng)滑輪上掛上一定質(zhì)量

的鉤碼，將小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端；

③打開力傳感器并接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（頻率為50Hz的交流電源）；

④釋放小車，使小車在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

⑤關(guān)閉傳感器，記錄下力傳感器的示數(shù)F；

⑥通過分析紙帶得到小車加速度a；

⑦改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②③④⑤⑥；

⑧作出a-F圖象，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（1）本實(shí)驗(yàn)在操作中是否需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？（選填“是”

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或“否”）。

（2）某次釋放小車后，力傳感器示數(shù)為F,通過天平測得小車的質(zhì)量為M,動(dòng)滑輪和鉤

碼的總質(zhì)量為m,不計(jì)滑輪的摩擦，則小車的加速度理論上應(yīng)等于

F

A.a=2M

F

B.a=M

mg-2F

C.a-M

2F

D.a="

（3）如圖2是某次實(shí)驗(yàn)有效紙帶的一段，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還

有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出），測得si=3.59cm,S2=4.41cm,S3=5.19cm,S4=5.97cm,S5=6.78cm,

五.計(jì)算題（共4小題）

32.在民航機(jī)場和火車站可以看到用于對行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。旅客把行李放到

傳送帶上時(shí)，傳送帶對行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始運(yùn)動(dòng)，隨后它們保持相對靜止，行

李隨傳送帶一起前進(jìn)。若傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.4m/s,某次將一質(zhì)量為20kg的木箱

輕輕地放置于傳送帶上，該木箱與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,glX10m/s2,試求:

（1）木箱做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（2）木箱在傳送帶上留下的摩擦痕跡長；

（3）木箱對傳送帶做的功。

33.如圖所示，水平傳送帶A端到B端的距離L=16m,物塊PQ均視為質(zhì)點(diǎn)）通過繞在光

滑定滑輪上的細(xì)線連接，物塊Q在傳送帶的左端，與連接物塊Q的細(xì)線水平，當(dāng)傳送帶

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以8m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊Q恰好靜止。已知物塊P的質(zhì)量mp=2kg,物塊Q

與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=

10m/s2,求：

(1)物塊Q的質(zhì)量；

(2)當(dāng)傳送帶以v=8m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊Q從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間；

(3)當(dāng)傳送帶以v=8m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊Q從A端運(yùn)動(dòng)到B端的過程中，

物塊Q相對傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離。

34.短跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行體能訓(xùn)練，質(zhì)量M=69kg的運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長的輕繩，繩長L

=5m,拖著質(zhì)量m=11kg的輪胎。最初繩子繃緊，運(yùn)動(dòng)員從百米跑道的起點(diǎn)由靜止開始，

沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°,5s末繩突然斷裂，運(yùn)動(dòng)員保持

繩斷時(shí)的速度跑到百米跑道的終點(diǎn)。輪胎運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，運(yùn)動(dòng)員的跑鞋與地

面不打滑，不計(jì)空氣阻力.sin37°=0.6,g取10m/s2,求：

(1)繩上的拉力大小；

(2)運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)線時(shí)與輪胎之間的距離。

35.如圖所示，與水平面夾角。=37°的傾斜傳送帶以vo=2m/s的速度沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，

小物塊A從傳送帶頂端無初速度釋放的同時(shí)，小物塊B以vi=8m/s的速度從底端滑上傳

送帶。己知小物塊A、B質(zhì)量均為m=lkg,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為「1=0.5,小物

塊A、B未在傳送帶上發(fā)生碰撞，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)小物塊B向上運(yùn)動(dòng)過程中平均速度的大小。

(2)傳送帶的長度1應(yīng)滿足的條件。

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H

六.解答題（共9小題）

36.如圖甲所示，一根內(nèi)壁光滑的直角三角形玻璃管子處于豎直平面內(nèi)，傾斜角為9=37°,

讓兩個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從頂點(diǎn)A由靜止開始出發(fā)，一個(gè)球沿AC滑下，到達(dá)C

所用的時(shí)間為ti；另一個(gè)球豎直自由下落經(jīng)過B到達(dá)C,所用的時(shí)間為t2；在轉(zhuǎn)彎的B

處有個(gè)極小的光滑圓弧，可確保小球轉(zhuǎn)彎時(shí)無機(jī)械能損失，且轉(zhuǎn)彎時(shí)間可以忽略不計(jì)。

重力加速度取g=10m/s2,求：

（1）小球沿著AC下滑時(shí)的加速度大?。?/p>

（2）兩小球各自到達(dá)C處所花時(shí)間5t2的比值；

（3）如果在AB中點(diǎn)處和BC中點(diǎn)處架設(shè)如圖乙所示的同樣的光滑細(xì)玻璃管，讓小球從

A由靜止開始運(yùn)動(dòng)，依次通過D、E、F后到達(dá)C點(diǎn)，用時(shí)t3,定性說明t3和t2的大小關(guān)

系。

37.如圖所示，傾角為37°足夠長的斜面固定在水平地面上，斜面上某位置有一彈性擋板，

物體與擋板相撞后以原速率反彈。斜面的頂端放置質(zhì)量為M=16kg的木板，板上端疊放

質(zhì)量為m=9kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)ui=0.3,滑塊與木板

間的動(dòng)摩擦因數(shù)U2-0.5,木板下端到擋板的距離為L=L25m。將滑塊與木板由靜止釋

放，它們一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。g取lOm/s）,sin37。=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）木板下端到達(dá)擋板時(shí)的速度；

（2）若木板與擋板碰撞后立即撤去擋板，要使滑塊不脫離木板，木板的長度至少為多少？

（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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38.如圖甲所示，傾角。=37°的足夠長的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m=lkg的物塊在

沿斜面向上的恒力F作用下，由斜面底端A處從靜止開始沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，物

塊運(yùn)動(dòng)ti=2s時(shí)撤去外力F,一段時(shí)間后到達(dá)最高點(diǎn)B,物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所

示。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：

甲c

(1)物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)沿斜面向上的恒力F的大??；

(3)物塊從最高點(diǎn)B返回到斜面底端A點(diǎn)所用的時(shí)間t。

39.某幼兒園的空地上做一個(gè)滑梯，如圖，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度d確定為4m。

設(shè)計(jì)時(shí)，滑板和兒童褲料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)R取0.4,兒童由靜止開始下滑，重力加速度

g取10m/s2?

(1)為使兒童在滑梯游戲時(shí)能在板上滑下，滑梯至少要多高？

(2)為保證安全，兒童的速度不能超過V,為滿足此要求，滑梯的高度不能超過2.4m。

請求出v值。

40.如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg,長度L=0.25m的薄平板

第13頁共49頁

AB.平板的上表面光滑，其下端B與斜面底端C的距離為2.50m。在平板的上端A處放

一質(zhì)量m=lkg的滑塊，滑塊可看成質(zhì)點(diǎn)，開始時(shí)使平板和滑塊都靜止，之后將它們無

初速度釋放。設(shè)平板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為陽=0.125、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

□2=0.250,(sin37°=0.60,cos370=0.80,gMX1Om/s2),求：

(1)釋放的瞬間滑塊和木板的加速度分別是多少？

(2)滑塊與平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間分別是多少？

41.如圖所示，一輛車在平直公路上行駛，車內(nèi)用繩AB與繩BC拴住一個(gè)小球，繩BC水

平，繩AB與豎直方向夾角6為37°,小球質(zhì)量為0.8kg,小球在車中位置始終未變(g

取10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)車勻速行駛時(shí)小球?qū)KAB的拉力大?。?/p>

(2)當(dāng)繩BC拉力為零時(shí)車的加速度a的大小。

A

e

C

B

OO

42.光滑水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為1kg的小木塊，從某時(shí)刻起對其施加一個(gè)周期性變化的水

平作用力，力的大小始終是5N,第一段作用時(shí)間是1s,以后每段作用時(shí)間都是3s,開始

作用時(shí)刻力向右。

(1)求滑塊在4秒末的速度

(2)求滑塊前30秒內(nèi)的位移

43.如圖中所示，質(zhì)量M=3kg的小車靜止在水平面上，半徑為R=0.8in的;光滑固定圓軌

道的下端與小車的右端平滑對接，質(zhì)量m=lkg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道頂端靜止

釋放，接著物塊離開圓軌道滑上小車。從物塊滑上小車開始計(jì)時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)

間變化的部分圖象如圖乙所示。已知小車與水平面間的摩擦因數(shù)禺)=0.01,重力加速度

10in/s2,求:

(1)物塊經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F大小；

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(2)物塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)口和物塊剛滑上小車時(shí)小車的加速度大小;

(3)為了避免物塊從小車上滑下，小車至少多長。

44.在高速公路長下坡路端的外側(cè)，常設(shè)有避險(xiǎn)車道(可簡化為傾角為0的斜面，如右圖

所示)，供剎車失靈的車輛自救，當(dāng)失控車輛沖上該車道時(shí)，減速至停車。若一輛貨車關(guān)

閉發(fā)動(dòng)機(jī)后以初速度vo經(jīng)A點(diǎn)沖上避險(xiǎn)車道，前進(jìn)一段距離時(shí)到B點(diǎn)速度減為0,該貨

車與避險(xiǎn)車道的動(dòng)摩擦因數(shù)為4忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)貨車在避險(xiǎn)車道上減速運(yùn)動(dòng)的加速度;

(2)貨車在避險(xiǎn)車道上減速通過的距離1。

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2020-2021學(xué)年高中物理必修第一冊第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》

測試卷

參考答案與試題解析

選擇題（共21小題）

1.如圖所示，質(zhì)量均為2kg的木塊A和B靜止在傾角為30°的光滑斜面上，此時(shí)A、B

間恰好沒有彈力，則剪斷細(xì)繩的瞬間A、B間的彈力為（）

A.0B.5NC.IOND.20N

【解答】解：剪斷細(xì)繩前，彈簧的彈力：Frt=migsin30°=2X10X0.5N=10N,

剪斷細(xì)線瞬間，以AB整體為研究對象有：

2mgsin。-F辨=2ma

解得：a=2.5m/s2

再隔離B分析有：

mgsinQ-FN=ma

解得：FN=5NO

故B正確ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

2.下列力學(xué)單位中，都是國際單位制中基本單位的是（）

A.kg、m、sB.N、m^sC.N、kg、mD.kg、J、s

【解答】解：國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，在力學(xué)中有三個(gè)基本物理量，它們是

長度、質(zhì)量和時(shí)間，這三個(gè)基本物理量在國際單位制的單位分別為m、kg、s,而N（牛

頓）是力的單位，是導(dǎo)出單位，J（焦耳）是功的單位，也是導(dǎo)出單位，故A正確，BCD

錯(cuò)誤；

故選：Ao

3.1960年10月第十一屆國際計(jì)量大會(huì)確定了國際通用的國際單位制，簡稱SI制。國際單

位制共有七個(gè)基本單位，其中力學(xué)單位制中的3個(gè)基本單位是（）

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①kg②m/s③N④m⑤s⑥N/m⑦m/s2⑧N?s

A.①④⑤B.①③④C.②③⑦D.⑤⑥⑥

【解答】解：國際基本單位有米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉；其中力學(xué)

單位制中的3個(gè)基本單位是米、秒、千克，即時(shí)m、kg、s,即①④⑤，故A正確，BCD

錯(cuò)誤。

故選：Ao

4.如圖所示，物塊在沿斜面向上的拉力F作用下運(yùn)動(dòng)，改變F大小，物塊的加速度a也隨

之變化，根據(jù)表格中的信息可以知道（）

拉力F/N22252831

加速度a(nrs-2)1.02.54.05.5

A.物塊的質(zhì)量m

B.斜面的傾角。

C.斜面一定是光滑的

D.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

【解答】解：對物塊沿著斜面方向運(yùn)動(dòng)應(yīng)用牛頓第二定律：

F-mgsinS-|imgcos0=ma

F

貝！j—=a+gsin0+|igcos0=a+b（其中b=gsin0+|igcos0）

m

代入數(shù)據(jù)可求出物塊質(zhì)量m和b,但是不能求解傾角e和摩擦因數(shù)卬故A正確，BCD

錯(cuò)誤。

故選：Ao

5.在光滑固定斜面的底端固定一輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量為m的小球自斜面上的某一位置靜止釋

放，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。彈簧始終處于彈性

限度內(nèi)，則在此過程中彈簧的最大壓縮量為（）

2x?x

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A.xoB.2xoC.(V3+1)xoD.3xo

【解答】解：設(shè)小球下滑的最大位移為Xm,對應(yīng)的最大加速度大小為a,此時(shí)的速度為

零，加速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”為零，如圖所示：

根據(jù)三角形相似可得：—=2x-9-~x°-

CL—2%0

解得：a=等迎a。

x0

根據(jù)“面積”為零可得：

XQ+2XQ1

---Xa0=-x(xm-2x0)a

聯(lián)立解得：Xm=(V3+2)xo

則在此過程中彈簧的最大壓縮量為△x=xm-xo=(V3+1)xo,故C正確、ABD錯(cuò)誤。

故選：C?

6.如圖，重為100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平拉力，才能使它從原地

開始運(yùn)動(dòng)。木箱從原地移動(dòng)以后，用30N的水平拉力，就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運(yùn)

動(dòng)。當(dāng)用65N的水平力拉著木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱的加速度為(取g=10m/s2)()

A.6.5m/s2B.3.5m/s2C.3.0m/s2D.O.3m/s2

【解答】解：木箱的質(zhì)量為m=工=1kg=10kg

當(dāng)用30N的水平拉力，木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則知木箱所受的滑動(dòng)摩擦力大小f=F2=

30N

當(dāng)用F3=65N的水平力拉著木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得F3-f=ma

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解得：木箱的加速度a=3.5m/s2,故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

7.如圖，“神州”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖，其過程可簡化為：打開降落傘一

段時(shí)間后，整個(gè)裝置勻速下降，為確保安全著陸，需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴

氣過程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng)，則（）

&返,回艙

緩沖火箭

A.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)

B.返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力

C.返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功

D.火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力變小

【解答】解：A、返回艙在噴氣過程中做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，故處于超重狀態(tài)，故A

錯(cuò)誤；

B、減速的原因主要是噴出氣體的反沖作用，不是因?yàn)樽枇Γ蔅錯(cuò)誤；

C、因?yàn)榉祷嘏撟鰷p速運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤：

D、火箭開始噴氣前勻速下降，拉力等于重力減去返回艙受到的空氣阻力，火箭開始噴氣

瞬間反沖力直接對返回艙作用因而傘繩對返回艙的拉力變小。故D正確。

故選：D。

8.如圖所示，將質(zhì)量為m=0.2kg的物體用兩個(gè)完全一樣的豎直輕彈簧固定在升降機(jī)內(nèi)，當(dāng)

升降機(jī)以3m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)上面彈簧對物體的拉力為0.8N；當(dāng)升降機(jī)和物

體都以6m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，上面彈簧的拉力為（）

A.1.1NB.1.3NC.1.5ND.1.7N

第19頁共49頁

【解答】解：當(dāng)升降機(jī)以3m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)下面彈簧處于壓縮，

根據(jù)牛頓第二定律得：F上1+F下?-mg=mai,

代入數(shù)據(jù)解得：FFI=1.8N,F上I+F下I=2.6N,

當(dāng)升降機(jī)和物體都以6m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的合力：F&=ma2=0.2X6N

=I.2N,

根據(jù)牛頓第二定律得：F上2+F下2-mg=ma2=0.2X6N=1.2N,則F上2+F下2=3.2N,

物塊要下移，根據(jù)胡克定律，兩根彈簧增加的彈力相等，開始F下i=0.8N,F下i=1.8N,

每根彈簧增加0.3N,

2

所以升降機(jī)和物體都以6m/s的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)上面彈簧的彈力：F±2=Fii+AF=

O.8N+O.3N=1.1N,故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

9.如圖所示，在水平地面上有一輛小車，小車內(nèi)底面水平且光滑，側(cè)面豎直且光滑。球A

用輕繩懸掛于右側(cè)面細(xì)線與豎直方向的夾角為37°,小車左下角放置球B,并與左側(cè)面

接觸。小車在沿水平面向右運(yùn)動(dòng)過程中，A與右側(cè)面的彈力恰好為零。設(shè)小車的質(zhì)量為

M,兩球的質(zhì)量均為m,則（）

A.球A和球B受到的合力不相等

B.小車的加速度大小為6m/s2

C.地面對小車的支持力大小為（M+m）g

D.小車對球B的作用力大小為1.25mg

【解答】解：A、由于A、B兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，它們的加速度a相等，兩球質(zhì)量沒想

到，由牛頓第二定律可知，它們受到的合力：F=ma相等，故A錯(cuò)誤；

B、對小球A,由牛頓第二定律得：mgtan37°=ma,解得：a=1g=7.5iTi/s2,故B錯(cuò)誤；

C、兩球與車組成的系統(tǒng)在豎直方向靜止處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：FN=（M+2m）

g,即地面對小車的支持力大小為（M+2m）g,故C錯(cuò)誤；

D、在豎直方向，車對B的支持力大?。篎i=mg

第20頁共49頁

水平方向，對B,由牛頓第二定律得：F2=ma=3mg

小車對球B的作用力大?。篎B=，冊+母=1.25mg,故D正確。

故選：D。

10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用兩根細(xì)線連接，細(xì)線OA的另一端連接在車廂頂，細(xì)線

OB另一端連接于側(cè)壁，細(xì)線OA與豎直方向的夾角為。=37°,OB保持水平，重力加

速度大小為g,車向左做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)OB段細(xì)線拉力為OA段拉力的兩倍時(shí)，小車的加

速度大小為（）

A

537

A.gB.~gC.-gD.-g

q/一

【解答】解：小球受力如圖所示，

在豎直方向，由平衡條件得：Fcos37°=mg,

在水平方向，由牛頓第二定律得：2F-Fsin37°=ma,

滑得：a=^g,故ABC錯(cuò)誤，D正確；

故選：D。

11.下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（）

A.汽車的質(zhì)量越大，慣性越大

B.汽車的速度越大，慣性越大

C.汽車靜止時(shí)，車上的乘客沒有慣性

D.以上說法都不對

【解答】解：AD、慣性是物體固有的屬性，慣性只跟質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大,

故A正確，D錯(cuò)誤；

BC、慣性是物體固有的屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故BC錯(cuò)誤。

故選：A。

12.如圖甲，學(xué)校趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上某同學(xué)用乒乓球拍托球跑，球、球拍與人保持相對靜止，球

第21頁共49頁

拍與水平方向的夾角為。，圖乙是在傾角為e的靜止斜面上用豎直擋板擋住與甲圖中相

同的球，忽略空氣阻力和-一切摩擦，下列說法正確的是（）

A.該同學(xué)可能托著球做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.該同學(xué)可能托著球做變加速直線運(yùn)動(dòng)

C.球拍和斜面對球的彈力一定相等

D.甲圖中球所受合力大于乙圖中擋板對球的彈力

【解答】解：AB、對圖甲中乒乓球進(jìn)行受力分析：受到重力mg和球拍的支持力N,作

出力圖如圖甲，

根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanO=ma,解得：a=gtan0,所以加速度恒定，該同學(xué)托著球

做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；

C、甲圖中球拍對球的彈力N=瑞，乙圖中斜面對球的彈力N'=瑞，所以球拍和斜

COSuCOSu

面對球的彈力一定相等，故C正確；

D、甲圖中球所受合力為ma=mgtan。，乙圖中擋板對球的彈力為F=mgtane,二者大小

相等，故D錯(cuò)誤。

故選：C?

13.如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量為m足夠長的木板，木板上放一質(zhì)量也為m、可視為

質(zhì)點(diǎn)的小木塊?，F(xiàn)分別使木塊獲得向右的水平初速度vo和2vo,兩次運(yùn)動(dòng)均在木板上留

第22頁共49頁

下劃痕，則兩次劃痕長度之比為（）

A.1：4B.1：4V2C.1：8D.1：12

【解答】解：以長木板為參考系，設(shè)木塊在長木板上滑動(dòng)時(shí)相對于長木板的加速度為a,

則相對于長木板的末速度為零，相對于長木板的初速度分別為vo和2vo,相對于長木板

的位移分別為XI和X2,根據(jù)速度位移關(guān)系可得：

兩次劃痕長度之比為包故A正確、BCD錯(cuò)誤。

%24

故選：A。

14.如圖所示，質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)小球A、B間用輕彈簧相連，用細(xì)線拉著小球A

使它們一起豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為g（g為重力加速度），某時(shí)刻突

然撤去拉力E則在撤去拉力F的瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為（）

A.g,gB.2g,gC.3g,0D.2g,0

【解答】解：剪斷細(xì)線前：設(shè)彈簧的彈力大小為f。根據(jù)牛頓第二定律得

對整體：F-3mg=3mg,解得：F=6mg①

對B球：f-mg=mg解得：f=2mg②

剪斷細(xì)線的瞬間：彈簧的彈力沒有來得及變化，大小仍為f=2mg故aB=g

對A球：2mg+f=2maA③

②③聯(lián)立得：aA=2g

故B正確，ACD錯(cuò)誤；

故選：B?

15.從牛頓第一定律可直接演繹得出（）

A.質(zhì)量是物體慣性的量度

第23頁共49頁

B.一個(gè)物體的加速度與所受合外力成正比

C.物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持

D.物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)

【解答】解：一切物體在不受外力時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止?fàn)顟B(tài)

或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指原來靜止的將保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來運(yùn)動(dòng)的將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)。故牛頓第一定律說明了一切物體均有慣性，會(huì)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；同時(shí)說明了

力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

16.如圖甲所示，放在固定斜面上的物塊，受到方向沿斜面向上的拉力F的作用，力F的

大小與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示；物塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如丙圖所示，6s后的

速度圖象沒有畫出，g取IOm/s2,下列說法正確的是

()

B.物塊在前2s內(nèi)受到的靜摩擦力大小為20N

C.物塊在4?6s內(nèi)受到的摩擦力大小為30N

D.物塊在2?6s內(nèi)的平均速度大小為2.5m/s

【解答】解：A、設(shè)物體的質(zhì)量為m,斜面的傾角為0,物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為小

2s?4s內(nèi)，根據(jù)圖丙可知加速度大小為a=羿=廣5111/$2=2向$2,拉力F2=40N,

根據(jù)牛頓第二定律可得：F2-mgsinQ-|imgcos0=ma

4s?6s內(nèi)，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F3=30N,根據(jù)平衡條件可得：F3=mgsin0+pmgcos0

聯(lián)立解得：m=5kg,故A正確；

B、物體在前2s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力Fi=20N,根據(jù)平衡條件可得：f=Fi-mgsin。#

20N,故B錯(cuò)誤；

第24頁共49頁

C、4s?6s內(nèi)，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F3=3ON,根據(jù)平衡條件可得：nmgcosO=F3-mgsinO

W30N,故C錯(cuò)誤；

D、速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，則物塊在2?6s內(nèi)的位移x=/一”(6-2)目

47n=12m,平均速度大小為方=]=￥m/s=3m/s,故D錯(cuò)誤。

故選：A,

17.如圖所示，兩塊長方體滑塊A和B疊放在傾角為。的斜面體C上。己知A、B質(zhì)量分

別為mi和m2,A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為陽，B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為口2,兩滑塊AB在斜

面體上以相同加速度自由下滑1斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說法正確

的是()

A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向右

B.滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)|Ji=tan。

C.滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為(Ji(mi+m2)gcosO

D.滑塊B所受的摩擦力大小為|j2m2gcos。

【解答】解：A、把滑塊A、B看成一個(gè)整體，AB對C的壓力在水平方向的分力為Nx

=(mi+m2)gcos0sin6,方向水平向右，滑塊A對C的摩擦力在水平方向的分力為fx=

fcosQ,方向水平向左，因?yàn)锳、B一起加速下滑，所以(mi+m2)gsin?>f,則Nx>fx,

所以斜面C有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢，則斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左，故A錯(cuò)誤；

B,因?yàn)榛瑝KA、B一起加速下滑，所以囚(mi+m2)cos9<(mi+m2)gsinS,則|ii<tan0,

故B錯(cuò)誤；

C、把滑塊A、B看成一個(gè)整體，滑塊A與斜面之間的摩擦力為f=pi(mi+m2)geos。，

故C正確：

D、滑塊A、B一起加速下滑，其力口速度為a=gsin。-同geos。，滑塊B與滑塊A之間的

摩擦力是靜摩擦，設(shè)滑塊A、B之間的摩擦力為f',根據(jù)牛頓第