第四章 运动和力的关系 单元测试卷（基础卷）-人教版高一物理

第四章运动和力的关系单元测试卷（基础卷）

物理

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

第I卷选择题（共46分）

一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要

求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的

得。分。）

1.通过学习牛顿运动定律、惯性等知识，我们可以知道（）

A.加速度不为零的物体，其所受的力可能为零

B.后人为了纪念牛顿，将“牛顿”作为力学单位制中的某本单位

C.物体之间的作用力与反作用力总是同时产生同时消失的

D.惯性的大小由速度的大小决定，速度大的物体惯性大

【答案】C

【解析】A.根据牛顿第二定律可知，加速度不为零的物体，其所受的力不可能为零，故A错误；

B.“牛顿”不是力学单位制中的基本单位，故B错误；

C.物体之间的作用力与反作用力总是同时产生同时消失的，故C正确；

D.惯性的大小由物体的质量决定，质量大的物体惯性大，故D错误。

故选C。

2.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水

平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所

受空气阻力，则在该段时间内（）

A.无人机做加速运动B.零件所受合外力为零

C.零件做匀速运动D.零件的惯性逐渐变大

【答案】A

【解析】ABC.对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿

水平方向，提供水平方向的加速度，零件水平向左做匀加速直线运动；无人机沿水平方向飞行，零件相对

于无人机静止，即无人机也沿水平方向飞行做加速运动，故A正确，BC错误；

D.惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，故D错误.

故选A,

3.当汽车高速行驶时，空气阻力大小与车速的平方成正比/=八乙比例系数4的单位是（）

A.JsB.N-sC.kg/mD.kg

【答案】C

【解析】已知公式为了=匕九其中/的单位是牛顿，即kg・m/s\n的单位是m/s。将公式变形得&=4，

V

小、kg-m/s2kg-m/s2..

代入；.2=,占一不一=kg/m

（m/zs）nr/s

故选C。

4.如图所示，质量为2kg的物体A静止在竖直轻弹簧上端，质量也为2kg的物体B用不可伸长的细线悬

挂起来处于静止状态，A、B挨在一起且A、B之间恰好无压力，某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，

重力加速度g=10m/s2,下列说法中正确的是（）

~7~77~^7~7~7~7~

A.轻弹簧弹力大小为40N

B.物体B的加速度大小为10m/s2

C.物体A的加速度大小为0

D.物体B对物体A的压力大小为I0N

【答案】D

【解析】A.由于弹簧弹力不会突变，在细线被剪断的瞬间，轻弹簧弹力大小为20N,与剪断前相同，故

A错误;

BCD.物体A、B的瞬时加速度大小。=—W—=5m/s2

%+/

对物体B,有-以B=

解得%=ION

根据牛顿第三定律可知，物体B对物体A的压力大小为10N,故BC错误，D正确。

故选D。

5.如图所示，物块A和木板B的质量均为机，A、B叠放在水平桌面上，跨过定滑轮的轻绳一端连接

A,一端连接物块C,轻绳的左端与桌面平行，A、B间的动摩擦因数为必=04,B与桌面间的动摩擦因

数为例=0/。重力加速度为g=l（）m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使A、B间发生相对滑动，物

块C的质量“满足的条件是（）

4455

【答案】A

【解析】设物块A和木板B的加速度大小分别为“和生，要使A、B间发生相对滑动，则

对A、C组成的整体根据牛顿第二定律有吸一"壁=（加+〃。4

对木板B根据牛顿第二定律有-必-2mg=nui2

3

联立解得例

4

故选Ao

6.在第五届中国国际消费品博览会上，全球首款即将最产的分体式飞行汽车成为观众驻足观看的焦点之

一，该飞行汽车由陆行体（增程式汽车）和飞行体（纯电动垂直起降飞行器）组成。假设某次飞行体起飞

测试时，质量为480kg的飞行体沿竖直方向做直线运动，一段时间内的UT图像如图所示，取竖直向上为

正方向，下列说法正确的是（）

A.0〜10s内飞行体处于失重状态

B.第10s末飞行体上升到最高点

C.0~10s内飞行体的加速度大小为ISm/s?

D.飞行体在第6s末受到的合力大小为240N

【答案】D

【解析】A.由图像可知，070s内飞行体具有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；

B.由图可知，第10s末飞行体开始向上做减速运动，没有上升到最大高度，故B错误；

CD.由图线的斜率为加速意，则0~10s内飞行体的加速度大•小为

a=—="一1°m/s2=O.5m/s2

M10

。〜10s内飞行体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得，飞行体在第6s末受到的合力大小为

F=ma=480x0.5N=2＜）N,故C错误，D正确。

故选D,

7.phyphox软件可以利用智能手机内的多种传感器，帮助我们完成各种各样的物理实验。某同学打开软件

中的加速度传感器，把手机水平托在手上并使屏幕朝上，从静止站立状态开始做蹲起动作，传感器记录了

该过程中竖直方向（z轴）的运动数据，如图所示，下列说法正确的是（）

二轴线性加速度

024

时间（秒）

A.0-2s内，速度方向发生了变化

B.0-4s内，该同学完成了两次完整的蹲起动作

C,下蹲过程处于失重，起立过程处于超重

D.若该同学的手机重约200g,在蹲起过程中手机受到的弹力最大值约为3.3N

【答案】D

【解析】A.由题意可知，该同学在（）~2s内下蹲，处于先失重后超重，所以加速度先负后正，先是向下加

速然后向下减速，速度方向始终向下，故A错误。

B.一次完整的蹲起动作，应该是从站立到蹲下再到站立，从站立到蹲下，加速度先负后正，从蹲着到站

立，加速度先正后负。从图像看，0-4s内，有4次明显的加速度变化过程，可认为完成了一次完整的蹲起

动作，故B错误。

C.从静止站立.状态开始做下蹲，初始时加速度向下，之后加速度向上到完成下蹲，加速度向下，物体处

于失重状态，之后加速度向上，速度减小直至为0,物体处于超重状态，完成下蹲，故C错误。

D.手机质量〃?=200g=0.2kg,亘力为G=〃吆=0.2xl0N=2N

当加速度向上且最大时，弹力最大，由图像知最大向上加速度约为%,=7m/s2,根据牛顿第二定律有

=〃增+mau?,可得=mg+maup=0.2xl0N+0.2x7N=3.4Nr3.3N,故D正确。

故选D。

8.如图所示，甲、乙二人想让水平地面上静止放置的A、B两小车向右运动，两小车相互接触但并不连

接，质量分别为〃?A=20kg、，〃8=30kg。从f=0时刻开始，甲给A水平向右的推力为用，乙给B水平向

右的拉力为凡，FA.凡随时间的变化规律分别为昌=（10—2/）N,FB=（2+2力N。（车轮与地面间的

摩擦忽略不计）（）

A.A、B两车在2.6s时分离

B.2s内B车的位移是1.08m

C.4s时A车的加速度大小为0.24nVs2

D.4s时B车的加速度大小为:m/s2

【答案】AD

【解析】A.A、B两小车分开之前，对整体分析，由牛顿第二定律可得乙+以=（〃入+，诟），

当两个小车刚要分开时，此时A、B间的作用力为0,对小车B受力分析，由牛顿第二定律用二，诟。

联立可得两小车分开的时间乙=2.6s。故A正确；

B.2s内A、B两车没有分开，B车的加速度和整体的加速度相等。由牛顿第二定律可得

耳+“=。纵+"%）4

解得％=0.24m/s2

由于％与时间无关，因此2s内B车的位移是所=ga/=0,48m。故B错误；

C.在4s时小车A、B已经分开，对小车A进行分析，此时小车A的加速度，=&=0-1mzs2。故c错

心

误：

D.在4s时小车A、B已经分开，对小车B进行分析，此时小车B的加速度七二里二口会。故D正

确。

故选ADo

9.如图，质量为5kg的物体置于倾角为37。的固定斜面上，对物体施加一个平行于斜面的拉力F,物体恰

能匀速运动。已知物体与斜面间的动摩擦因数〃=0.5,sin37o=0.6,cos37o=0.8。重力加速度取lOm/s2,下

列说法正确的是（）

A.不施加/时，物体能在斜面上保持静止

B.不施加尸时，物体下滑的加速度大小为2m*

C.若物体匀速下滑，则尸沿斜面向下，大小为I0N

D.若物体匀速上滑，则尸沿斜面向上，大小为50N

【答案】BD

【解析】AB.不施加尸时，重力沿斜面向下的分力为30N,而最大静摩擦力为20N,则物体具有沿斜面

向下的加速度，即

mgsin。一"mgcos0=uui

解得

a=2m/s2

故A错误，B正确；

C.若物体沿斜面向下匀速，力F应沿斜面向上，则有

ingsin夕=尸+〃〃7gcos0

解得

F=10N

故C错误；

D.若物体沿斜面向上匀速，则有

F=mgsin0+从mgcos0

解得

F=50N

故D正确。

故选BDo

10.如图，木板B静止在水平地面上，物块A从木板B的左端以6m/s的初速度水平滑上木板B,A、B

的质品均为1kg,木板B与物块A、水平地面间的动摩擦因数分别星0.4、0.1,物块A始终未滑离木板

B,取重力加速度g=10m/s2,物块A可看作质点，下列说法正确的是（）

=*%

A

B

<w\Sc<www\wwwww\w\www\\\\x\ww\\>

A.物块A滑上木板B的瞬间，物块A的加速度大小为2m®

B.物块A与木板B刚达到共速时的速度为2m/s

C.木板B沿地面滑行的最大距离为1m

D.木板B的长度至少为3m

【答案】BD

【解析】A.物块A滑上木板B的瞬间，根据牛顿第二定律有必〃?g=〃/

代入数据解得q=4m/s2,故A错误;

B.对B,根据牛顿第二定律有约》g-〃2乂2m8=加。2

代入数据解得的=2m/S?

设经过时间4,AB共速,则有力=%-印|=%。

解得％=1s,4=2m/s,故B正确;

D.经时间4=ls,A的位移为「==4m

B的位移为

因物块A始终未滑离木板B,故木板B的长度至少为乙=%-9=301,故D正确；

C.A和B共速后，一起做匀减速直线运动，对整体，根据牛顿第二定律有〃炉2〃琢=2N%

解得4=Im/s'

2

整体减速到零的位移为玉=3=2。1

2令

故木板B沿地面滑行的最大距离为/=/+占=3m,故C错误，

故选BDo

第n卷非选择题（共54分）

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）

11.（6分）伽利略设计了如图所示的理想斜面实验。让小球沿光滑斜面从左侧高力处由静止滚下，小球

将到达右侧斜面（选填“相同”或“不同”）高度的地方；减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平

面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以（选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去。这说

【答案】相同恒定不是

【解析】［1］因为斜面光滑，根据能量守恒，小球将到达右侧斜面相同高度的地方；

⑵减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球要到达原有高度就要沿着水平面以恒定的速度持续运

动下去；

［3］球所受合外力为0,可以做匀速直线运动，这说明，力不是维持物体运动状态的原因。

12.（10分）某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M,单

个钩码的质量为〃?，打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,动滑轮质量不计，实验步骤如下：

①按图甲所示安装好实验装置（未挂钩码），其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直

②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动

③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸帝求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示

数

④改变钩码的数量，重任步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度

根据上述实验过程，回答以下问题：

（1）对于上述实验，下列说法正确的是________

A.钩码的质量应远大于小车的质量B.实验过程中钩码处于超重状态

C.与小车相连的细线与长木板一定要平行D.小车所受的拉力应为钩码重力的一半

（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车

的加速度〃=m/s2o（结果保留两位小数）

（3）若交流电的实际频率小于5GHz,则（2）中。的计算结果与实际值相比（选填“偏大”“偏小”

或“不变”）。

（4）由本实验得到的数据作出小车的加速度。与弹簧测力i|的示数尸的关系图像，与本实验符合的是

（5）若实验步骤②中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力

计的示数户为纵坐标，以加速度。为横坐标，得到如图丁所示的纵轴截距为〃、斜率为4的一条倾斜直

线，重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动

摩擦因数：4=o

b

Oa/(m-s'2)

【答案】(1)C(2)6.03(3)偏大(4)A(5)y-

依

【解析】(1)A.因有弹簧测力计测量小车受的拉力，可知没必要让钩码的质量远大于小车的质量，A错

误：

B.实验过程中钩码加速度向下，处于失重状态，B错误；

C.与小车相连的细线与长木板一定要平行，这样才能使的细线的拉力等十小车受的合力，C上确；

D.由于钩码失重，则小车所受的拉力小于钩码重力的一半，D错误。

故选C。

(2)相邻两计数点间还有4个点未画出，可得7二0/s,可求得小车的加速度

一上插_(49.10-12.50-12.50)x10°

m/s2=6.03m/s2

(3)若交流电的实际频率小「50Hz,打点周期偏大，而计算时仍用原来的周期计算，则(2)中”的计

算结果与实际值相比偏大。

(4)由图示装置可知，实验前已经平衡好摩擦力，小车受到的拉力厂可以由弹簧测力计测出，小车的加

速度〃与弹簧测力计的示数厂的关系应该是成正比，即其关系图线为过原点的一条倾斜直线，由图示可

知，A符合实际，故AJE确，BCD错误。

故选Ao

(5)小车受到的拉力丁为弹簧秤示数，即滑块受到的摩擦力为六“Mg

由牛顿第二定律可得T-尸Ma

解得力少与加速度。的函数关系式为：F=Ma+/iMg

由图象所给信息可得图象截距为八"Mg,斜率上M

解得〃

kg

三、计算题(本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13.（1（）分）某滑雪爱好者在练习滑雪。钢架雪车所经过的一段赛道如图所示，长12m水平直道人8与长

20m的倾斜直道8c在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为30。。运动员从A点由静止出发，推着雪车

匀加速到B点时速度大小为6m/s,紧接着快速俯卧到车上沿8C匀加速下滑（图2所示），到C点共用时

6.0sa若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg,重力加速度g取

lOrn/s2,求雪车（包括运动员）

（1）在直道A8上的加速度大小；

（2）过C点的速度大小：

（3）在斜道8c上运动时受到的阻力大小。

【答案】(1)ISm/s?(2)14m/s(3)110N

【脩析】（1）设雪车在直道48段加速度大小为4,根据位移送度公式可得2%%,=£

解得4=—=―――m/s2=1.5m/s2

12x,2x12

（2）在A8上运动时间为乙=%=4s

从B点到。点，根据匀变速直线运动位移时间公式可得/c=匕；2+（。£

其中&=6.0s-4=2s

联立解得。2=4m/s?

过C点的速度大小为%=匕+吆=14m/s

（3）设斜道3c上运动时受到的阻力大小为了,根据牛顿第二定律可得〃2gsin3O°-/=〃心2

解得/=U0N

14.（12分）如图所示，两个质量均为1kg的物块A、B用长L=2m的细绳相连，放置于倾角。=37。足够

长的斜面上并锁定（细绳恰好伸直），A底面光滑，B与斜面动摩擦因数4=0.5。当锁定解除后，A、B

一起下滑2s后绳子突然断开,sin37°=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2,求：

B.

A

Ko________________

(1)A、B一起下滑时(绳子断开前)细绳的张力大小；

(2)绳子断开后再经过2s时，两物块之间的距离。

【答案】(1)T=2N(2)10m

【解析】⑴断开前，对整体由牛顿第二定律可得2〃zgsin<9-w〃gcose=2〃za

对A则有mgsin夕一T=ma

联立解得7=2N,«=4m/s2

(2)断开时以=%=叫=8m/s

断开后，对A由牛顿第二定律可得sin6=〃心八

解得a.\=gsin0=6m/s2

根据匀变速直线运动规律可得4=Hz=28m

2

同理对B则有句=gsin夕-jjgcos夕=2m/s,AB=vBr2+-即4=20m

所以，断开后再经过2s相距1=%-/+£=10巾

15.(16分)如图所示，有一个可视为质点、质量〃『1.0kg的小物块，初速度为零，经由水平顺时针转动

的传送带从最左端A送到最右端8,滑过光滑水平面8c后，滑上紧靠8c面末端的质量M=LDkg的静止

长木板。已知传送带速度恒为v〃=4.0m/s,传送带A