综合测评(4) 第四章 运动和力的关系（配套试卷）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

综合测评(四) 答案精解P. (建议用时:75分钟 满分:100分) 非选择题 题号 选择题 总分 12 14 11 13 15 得分 一、选择题(共10道题,每题4分,共40分,第1~7小 4.人在平地上静止站立时,受到的支持力等于人的重 :甜 题为单选题,第8~10题为多选题,全部选对的得 力,做原地纵跳时,在快速下蹲后立即蹬伸的过程 4分,选对但不全的得2分,有错选或不选的得 中,人受到的地面支持力会发生变化(如图所示,G 知 0分) 为重力,F为支持力).下列曲线能正确反映从下罚 1.在物理学发展史上,仰利略、牛顿等许多科学家为 开始到离地过程中地面支持力变化的是 ) 物理学的发展做出了巨大贡献.下列关于力和运动 的说法正确的是 C _ 而 A.人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后. 将落在车厢内的起跳点 B.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明物体受 :吾崇 的力越大,运动速度越大 K C.汽车刹车时,速度大难以刹停,速度小容易刹停 #### 这说明物体的速度越大,惯性越大 D.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐 E 停下来,这说明运动需要力来维持 立 2.如图所示,一只鸽子在空中以加速度a沿图中虚线 空 斜向上匀加速飞行,在此过程中,下列说法正确 的是 ( ) {#### -... :甜 喝空 ..材 5.一只长方体形空铁箱质量为2kg,铁箱内有一个质 A.鸽子处于超重状态 量与空铁箱相同的铁块,铁箱与水平面间以及铁块 B.鸽子处于完全失重状态 与铁箱内壁间的动摩擦因数x都为0.5,现用水平 C.空气对鸽子的作用力可能等于鸽子所受重力 拉力F使铁块贴在铁箱左壁上方与铁箱一起沿水 D.鸽子受到空气的作用力的方向与其飞行的速度 方向相同 平面向右做匀加速运动,如图所示,设最大静摩擦 “:斑 3.烟花爆竹从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线 力等于滑动摩擦力,g取10m/s,则拉力F至少为 ) 运动,2s后到达最高点并爆炸,已知爆炸点距地面的 # 高度为30m,烟花爆炸前受到的空气阻力恒定,则烟 花上升过程中阻力与重力大小之比为 ( ) A.1.25 B.1 A. 20N B.60 N C.0.5 D.0.25 C. 70N D. 100 N ·253. 6. 如图所示,在倾角为30的光滑斜面上,小滑块A和 tm.,) B之间用轻质弹蓄连接,A的上端用细线固定,小 滑块A的质量是小滑块B质量的一半,开始两个 滑块均静止,现在把细线OA剪断,在剪断细线瞬 0 0.5 1.0 1.5 间A和B的加速度大小分别是(重力加速度大小 中 乙 为g) ( - A.物块的初速度u-4m/s B.传送带转动的速度v-4m/s C.A、B两点间的距离为3m B.# D.物块留在传送带上摩擦痕迹长为0.5m A.3g,0 9.如图甲所示,物块的质量n一1kg,初速度v C.30 D.g,g 10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿 7.如图甲所示,在倾角为30{的足够长的光滑固定斜 粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向, 面上,有一质量为的物体,受到沿斜面方向的力 整个过程中物块速度的二次方随位置坐标变化的 F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是 关系图像如图乙所示,g取10m/s.下列说法正确 的是 ( E与加g的比值,力F没斜面向上为正).则物体运 ) 动的速度v随时间:变化的规律是下列选项图中的 ,v7(m,) (物体的初速度为零,重力加速度g取10m/s) ) 13x/in 甲 乙 A.0~5s内物块做匀减速运动 B.在1-1s时刻,恒力F反向 乙 C.恒力F大小为10N ,/(m,s) v(m·) D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 10 10.如图所示,小物块n=1kg,放在长木板m。上 m。=2kg,m和m。之间的动摩擦因数=0.2. -10 B A n。与地面间的动摩擦因数一0.1,(设最大静摩 .u/(m) ,efn,) 擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s)则下列说法 正确的是 ( ) C A.当F-9N时,n:的加速度为2m/s 8.如图甲所示,水平传送带顺时针匀速转动,物块以 B.当F-15N时,m:的加速度为5m/s 初速度滑上水平传送带,从A点运动到B点的 C.要使n、n。发生相对滑动,F至少为8N o-7图像如图乙所示.下列说法正确的是 ) D.当F-12N时,的加速度为3m/s 题号 选择题 3 10 答题卡 答案 .254. 二、非选择题(本题共5小题,共60分) B.与小车相连的细线必须与本板平行 11.(8分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中. C.实验中小车的质量应远大干钩码的质量 某同学使用了如图甲所示的装置,打点计时器所 D.每次改变小车质量时,应重新补偿阴力 用电源频率为50Hz. (2)由图乙可求得小车运动的加速度大小a三 纸带 m/(结果保留三位有效数字) (3)该同学在实验前没有测量小车的质量,也忘记 和! 打点计时器 , 1 出 补偿阻力,在保持小车的质量不变的情况下,进行 了多次实验,得到了如图丙所示的图像,根据图像 (1)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关 可求得小车的质量为 kg. 系,应该保持 不变:若该同学要探究加速 a/fm) 度a和拉力F的关系,应该保持 不变. (2)该同学通过数据的处理作出了a-F图像,如 7/N 图乙所示,则 _ ①图中的图线不过原点的原因是 13.(10分)为了探究物体与斜面间的动摩擦因数,某 ②图中的力F理论上指 ,而实验中却用 同学进行了如下实验:取一质量为的物体,使其 表示.(选填字母符号) 在沿斜面方向的推力下作用下向上运动,如图甲 A.沙和渺桶的重力 所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律 B.绳对小车的拉力 如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时 间变化的规律如图内所示,若已知斜面固定目倾 ③此图中图线发生弯曲的原因是 角a-30{},重力加速度g取10m/s.求: /N /(m.- 12.(8分)某同学利用如图甲所示的实验装置进行了 “探究加速度与力、质量的关系”的实验,该同学在 46 甲 乙 钩码上方加装了一个力传感器,可以显示上方细 线拉力的大小,图乙是某一次打点计时器打出的 (1)物体与斜面间的动摩擦因数; 一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D (2)撤去推力F后,物体沿斜而向上运动的最大距 离(斜面足够长). E.且相邻两计数点间还有4个计时点没有标出 计数点间的距离如图乙所示:电源的频率为 50 Hz. 单信:cm 1 乙 (1)实验中,下列说法正确的是 A.实验时应先接通电源后释放小车 .255. 14.(12分)如图所示,传送带与水平面的夹角0一30*; 15.(18分)如图所示,光滑的水平面上有一质量M= 正以恒定的速率v三2.5m/s顺时针转动,现在其 0.2kg的长本板,另一质量/n三0.1kg的小滑块 底端A轻放一货物(可视为质点).货物与传送带 以一2.4m/s的水平初速度从长木板的左端涩 上长木板(此时开始计时).已知小滑块与长木板间 的动摩擦因数,一0.4,重力加速度g取10m/s. 被卡住而立即停正转动,由于惯性,货物继续沿传 送带向上运动,并刚好到达传送带顶端B.求传送 带底端A与顶端B的距离.(g取10m/s*) (1)若长木板长L三0.7m且固定在水平面上,求 小滑块从长木板上滑离时的速度大小 (2)若长木板足够长且不固定,则经过多长时间小 滑块与长木板的速度相等?求此时间内小滑块运 动的位移大小. .256.(2)对小球A和半圆柱体P整体受力分析，如图丙所示，设 力减小，至人完全离开地面时支持力减小到零，选项A P受到摩擦力为F:,支持力为F、,根据平衡条件得 正确 5,D解析当拉力F取满足题意要求的最小值时，铁块与铁箱 ·309 之间的摩擦力怡好达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律可 得此时铁块与铁箱之间的弹力大小为Fv=,在竖直方向 (超+mg 上根据平衡条件有F、=mg,对铁块和铁箱整体有F一 内 F=FTsin 30, 2ng=2ma,联立以上三式解得F=100N,选项D正确. FN十FTcos30°=(M+mA)g, 6.C解析设A的质量为m,则B的质量为2m,剪断细线前细 解得-最g,K=Mg+号g, 线的拉力为F=(2m十m)gsm30°=受mg,对B有Fm 2 ngsin30°=mg,剪断细线的除间，细线的拉力立刻减为零， 由牛顿第三定律可得，P对水平面的摩擦力大小为是mg, 而弹簧的弹力不变，则B的加速度为零，A的加速度为aA= 对水手地西的压力大小为M版+普g E+mgsin30_之mg 3 &，选项C正确. 餐累1)53m 6 agM版+2s 7.C解预在0一1s内，E=1,根据牛顿第二定律得41 mg 综合测评（四） F-mgsin 01 乞，方向沿斜面向上，物体沿斜面向上做匀 1,A解扬人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后，由 加速直线运动，在1s未的速度为5m/s:在1~2s内，拉力 于惯性，在水平方向上人保持原来的速度，车的速度不变，故 人落在车厢内的起跳，点，选项A正确：两匹马拉车比一匹马 下为家，根据牛领第二定律得4：-四0-《，方向活斜 m 拉车跑得快，说明物体受的力越大，加速度越大，速度变化得 面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，2s末速度为 越快，选项B错误：惯性大小只与物体的质量有关，质量越 本：在2~3s内，品=-1，根据牛损第二定律得西 大，惯性越大，选项C错误：一个运动的物体，如果不再受力 1F十ugsin0-3 了，它将会永远运动下去，选项D错误 ,方向沿斜面向下，物体沿斜面向下微 2.A解扬因为鸽子在空中以加速度沿图中虚线斜向上匀 匀加逸直线运动，3s末的速度大小为15m/s,方向沿斜面向 加速飞行，加速度有竖直向上的分量，所以鸽子处于超重状 下，选项C正确 态，选项A正确，B错误：鸽子所受的合力的方向与其飞行的 8.AD解析由题图可知，物块的初速度沈=4m/s,传送带转 速度方向相同，合力、空气的作用力与重力应构成失量三角 动的速度=2m/s,选项A正确，B错误：A,B两点间距离 形，故空气对鸽子的作用力不可能等于鸽子所受重力，作用 为s=号×(2+4)×0,5m+2X1m=85m,选项C错误： 力的方向应与其飞行的速度方向有一定的夹角，选项C、D 错误。 物块留在传送带上摩擦痕造长为4=受×(2+0×Q.5m 3.C解析逆向看烟花做初速度为零的匀加速直线运动，取向 2×0.5m=0.5m,选项D正确. 下为正方向，h=aP,解得a=l.5g,由牛顿第二定律，得 !9.BD解析由题图乙得物块在前5m位移内做匀减速运动， 在5一13m位移内做匀加速运动，且由图钱斜率得匀减速运 mg十f=ma,解得仁=0.5，选项C正确. mg 4,A解析人在地面上静止站立时，受到的支持力等于人的重 动的加逢度大小a1=器m/?=10m/3,匀加递运动的加 力，在快速下蹲时人先向下加速后向下减速到达最低点，故 64 速度大小4一2x3-5m/g=4m/s,匀减速运动的时 先具有向下的加速度后具有向上的加速度，则人先处于失重 状态后处于超重状态，受到支持力先减小后增大：在人蹬伸 间1==1s,又由牛顿第二定律得F十ng=ma1和F- a 的过程中，从最低点到达重力与地面支持力相等时，人具有 mg=mug,联立解得F=7N,动摩擦因数4=0.3，选项B、D 向上的加速度，处于超重，人从受力平衡点继续上升时支持 正确. ·262· 10.AB解析拉力F作用在m:上，m1和m恰好不滑动时， 解得a=一 20 3 m/s2, m1和m之间的静摩擦力达到最大，对m根据牛顿第二定 律有4mg-ma,对整体有F一(m十m)g=(m十m)a, 0-d=0.075m 则x= 联立解得F=9N,a=2m/s.即要使m1、m发生相对滑 俗系(1)3 9 (2)0.075m 动，F至少为9N,当F≥9N时，m1加速度均为2m/s2,选 项C、D错误，A正确：当F=15N时，对m:有F一(m十 14,解析货物从A处开始做匀加速运动，设加速度大小为1， m)g一Amg=m2a',解得a'=5m/s,选项B正确. 由牛顿第二定律得angcos0-ngsin0=ia, 1山.解析(1)该实验是运用控制变量法研究的，该同学要探究 代入数据解得a1=2.5m/s2, 小车的加速度a和质量M的关系，应该保持绳对车的拉力 费物微匀加建运猫的时网有=品一2需=1 F不变：若该同学要探究加速度和拉力F的关系，应该保 持小车的质量M不变. 位秒大小-号4-2艺×1m-1.25m… (2)①题图乙中当F=0时，a≠0，也就是说当绳子上没有拉 在1~2s时间内，货物随传送带一起匀速运动的位移大小 力时，小车的加速度不为0，说明小车所受的阻力小于重力 为2=(1-h)=2.5×(2-1)m=2.5m, 沿木板的分力，原因是补偿阻力过度.②题图乙中的力F理 传送带停止转动后，货物做匀减速运动，设此时货物的加速 论上指绳对小车的拉力，即B,而实验中却用砂和砂桶的总 度大小为a2,由牛顿第二定律得mgcos0十ngsin0=ma:, 重力表示，即A 代入数据解得a:=12.5m/s, 答率(1)拉力F质量M(2)①补偿阻力过度②B 货物做匀减速运动的位移大小为 A③砂和砂桶的总质量不再远小于小车的质量 2.52 12解析(1)打点计时器使用时应该先接通电源，后释放小车， =2a2i2.5m=0.25m… 选项A正确：实验时细线必须与木板平行，选项B正确：在 则传送带底端A与顶端B的距离 钩码上方有力传感器，可以直接测量细线上的拉力，所以不 L=x十x十xa=4m 需要满足小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误：补偿 答累4m 阻力之后改变小车质量时不需要重新补偿阻力，选项D 15.解析(1)小滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动， 错误. 由牛领第二定律得一F=m1, (2)两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s,则加速度 又F=uF、=ng, a=n十t一t红=g丝= 解得a1=一4m/s, 4T 4T 由f一6=2a1L,解得v=0.4m/s. (20.21-5.38-5.38)X10-2m/g≈2.36m/. 4×0.12 (2)长木板在水平方向只受向右的滑动摩擦力F',且F'= (3)在a-F图像中，斜率表示小车质量的倒数， F=ng=0,4N,所以长木板向右做匀加速直线运动. 故M=名=2k短 由牛顿第二定律得F,'=Ma2, 解得a2=2m/s. 答率(1)AB(2)2.36(3)2 设经过时间1，两者速度相同， 13.解析(1)0~2s时间内，有F一ngsin a一gcos a=ma, 则有功十a1t=a2l, 由题图丙可知，a1=A=0.5m/s, △ 解得1=0.4s 2s后，有F2一ngsin a一1mgc0sa=maga:=0, 由x=什名a,, 代入数据解得m=3kg=写 得此时间内小滑块运动的位移大小x=0.64m. (2)撤去推力F后，有一ngcos a-mgsin a=ma, 答率(1)0.4m/s(2)0.4s0.64m ·263·