第四章 运动和力的关系(单元测试卷)-【优学堂】2024-2025学年高一上学期物理同步高效备课（人教版2019必修第一册）

第四章 运动和力的关系 (考试时间：75分钟 满分：100分) 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回 第Ⅰ卷 选择题 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，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．（2024高二下·广东·学业考试）下列选项中的单位，均属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．N、kg、m B．m、kg、s C．m、g、s 2．（23-24高三下·甘肃庆阳·阶段练习）某同学找了一个空的易拉罐，在其底部和侧面各打了一个洞，用手指按住两个洞，向罐中装满水，然后将易拉罐由静止释放。空气阻力不计，易拉罐在下落过程中，下列说法正确的是（    ） A．易拉罐侧面的洞有水射出，底部的洞无水射出 B．易拉罐侧面的洞无水射出，底部的洞有水射出 C．易拉罐侧面的洞和底部的洞均有水射出 D．易拉罐侧面的洞和底部的洞均无水射出 3．（23-24高一上·新疆和田·期末）牛顿第二运动定律定量地说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系，和牛顿第一运动定律、牛顿第三运动定律共同组成了牛顿运动定律，是力学中重要的定律，是研究经典力学的基础，阐述了经典力学中基本的运动规律。下列关于牛顿运动定律表述正确的是（　　） A．牛顿第一定律是伽利略发现的 B．由知，当F=0时，a=0，可得，牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例 C．作用力和反作用力一定是同种性质力 D．牛顿运动定律都可以通过实验直接得出 4．（2024·北京海淀·一模）如图所示，某人站上向右上行的智能电动扶梯，他随扶梯先加速，再匀速运动。在此过程中人与扶梯保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．扶梯加速运动阶段，人处于超重状态 B．扶梯加速运动阶段，人受到的摩擦力水平向左 C．扶梯匀速运动阶段，人受到重力、支持力和摩擦力 D．扶梯匀速运动阶段，人受到的支持力大于重力 5．（23-24高一下·贵州·期中）随着多媒体的普及，推拉式黑板被广泛应用于中小学的教育教学中。如图是一类较常见的推拉式黑板（通过推和拉，中间的两块黑板可以左右移动）。一黑板擦通过磁力吸附在中间的一块黑板上面，静止不动。现用手向右拉动这块黑板，过程中黑板擦与黑板始终保持相对静止。则关于黑板擦受到的摩擦力，下列说法中正确的是（    ） A．匀速拉动时，黑板擦不受摩擦力 B．加速拉动时，摩擦力方向水平向右 C．加速拉动时，摩擦力方向水平向左 D．摩擦力的大小与黑板加速移动的加速度有关 6．（22-23高三上·天津南开·阶段练习）乘坐缆车观光盘山已经是一条非常热门又成熟的旅游线路，如图，质量为M的缆车车厢通过合金悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动。若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度为g，则（　　） A．车厢对货物的摩擦力方向平行于缆绳向上 B．车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上 C．悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上 D．悬臂对车厢的作用力大于 7．（23-24高一下·四川成都·开学考试）如图， 将一轻质弹簧竖直固定在水平地面上， 一小球从弹簧上端一定高度处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。以竖直向下为正方向，重力加速度大小为 g，关于小球从最高点到第一次运动至最低点的过程中，其速度v随时间t变化、加速度a随位移x变化的图像最符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 8．（23-24高一上·湖南永州·期末）如图甲所示，传送带有着广泛的应用，一长L=12.5m的水平传动带顺时针匀速运行。现将一大小可忽略的物块自传送带的左端由静止释放，经t=6.5s物块被送达传送带的右端，其v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.则下列断正确的是（　　） A．传动带的运行速度大小为2m/s B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为1m D．若增大传送带的运行速度，物块的传送时间最短可达2.5s 9．（22-23高一上·安徽宣城·期末）装载着圆柱形钢卷在公路上高速行驶的货车是非常危险的。如图所示，在车厢底部一层钢卷平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只钢卷C自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定，所有钢卷都完全相同，重力加速度为g，当钢卷C与车共同向左做直线运动时有（　　） A．当车匀速运动时，A对C的支持力大小等于B对C的支持力大小 B．与做匀速运动时相比当车做加速运动时，B对C的支持力增大，A对C的支持力减小 C．为确保安全，汽车加速时加速度大小最大不能超过 D．为确保安全，汽车紧急刹车时加速度大小最大不能超过 10．（23-24高一下·吉林白山·阶段练习）如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体（O1为其横截面圆心）上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。小球A、B通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知小球B的质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OB与竖直方向成45°角。小球A、B均可视为质点，OA的长度与半圆柱体的半径相等，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．小球A的质量为 B．小球A对半圆柱体的压力大小为 C．剪断细线瞬间小球A的加速度大小为 D．剪断细线瞬间小球B的加速度大小为0 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题 11．（6分）（23-24高一下·浙江杭州·期中）如图1为两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是________ A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到一条纸带如图2所示，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。 (3)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标轴的夹角为θ，且斜率为k，如图3所示，则小车的质量为 （用题中所给字母表示）。 12．（8分）（23-24高一下·云南昆明·阶段练习）通过如图甲所示的实验装置测量木块和木板间的动摩擦因数。木板的一端周定在Q点，另一端利用夹子固定在铁架台的P点，带夹子的P点可以上下调节。木块上安装一遮光片，在木板底端Q点连接有光电门。 步骤如下： ①用游标卡尺测出遮光片的宽度d； ②用夹子固定长木板在P点，用刻度尺测量出P点到桌面的高度H和P、Q两点的水平距离L； ③把安装有遮光片的木块从P点由静止释放，记录下遮光片经过光电门的时间； ④保持Q点位置不变，调节P点高度，再次测量出H； ⑤重复③多次，得到多组H和数据。 (1)木块通过光电门的速度表达式 （用题目中物理符号表示）。 (2)该实验中 测量木块的质量， 测量木板的倾角。（均填“需要”或“不需要”） (3)）根据实验数据作出图像，作出的图像应该是图乙中的 （填“①”“②”或“③”），计算木块和长木板之间的动摩擦因数表达式为 （用L、d、、、、、、中的数据表示）。 13．（8分）（23-24高一下·浙江杭州·期末）无人配送车已在很多城市运营。如图所示，一辆无人配送车以的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为，电机产生的牵引力恒为。 （1）求此时配送车受到的阻力f1的大小； （2）若关闭配送车的电机，此后f1仍保持不变，求其还能前行的时间； （3）若配送车匀速行驶过程中，发现前方处有一静立的人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后仍保持不变。要使配送车能在人前处停止，制动装置产生的额外阻力需要多大？ 14．（13分）（23-24高一下·江西赣州·开学考试）图甲为机场地勤工作人员利用传送带从飞机上装卸货物，简化示意图如图乙所示。已知此传送带与水平面的夹角，传送带两端距离，传送带的传送速度，现要装卸一件小包裹（视为质点），该包裹与传送带间的动摩擦因数，放上传送带时初速度忽略不计，重力加速度取。 （1）若要将包裹从飞机上卸下，该传送带的传动速度方向应设置为顺时针还是逆时针？并求包裹轻放上点瞬间的加速度大小； （2）若要将包裹运上飞机，传送带顺时针转动，求包裹从轻放上A点至传到点的总时间； （3）若将包裹轻放上A点后，传送带顺时针转动了时由于故障突然停止转动，求包裹从A点滑上传送带到最终静止的整个过程中相对传送带发生的位移大小。（结果保留一位小数） 15.（18分）（23-24高一上·山东东营·期末）小明为游乐场设计了一个控制物体速度大小的游乐项目。如图所示，质量的长木板放在光滑的水平槽内，木板的厚度与槽左侧平台高度相同，槽右侧的竖直墙上固定一水平轻质弹簧，自然状态下，弹簧的左端刚好在O点，O点到木板的距离，弹簧的劲度系数。如果游客给质量的物块一初速度，使之沿平台滑上木板，当物块与木板速度相同时木板刚好接触弹簧，木板继续运动压缩弹簧，当木板前端到达P点（图中未画出）时，速度，恰在此时，物块与木板开始发生相对滑动，再经过一段时间后，木板再次与物块的加速度相同。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度，弹簧始终在弹性限度范围内。求： （1）物块刚滑上木板时，物块和木板加速度的大小和； （2）接触弹簧前物块相对于木板滑行的路程； （3）O点到P点的距离x； （4）时间内物块相对于木板滑行的路程（用表示）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 运动和力的关系 (考试时间：75分钟 满分：100分) 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回 第Ⅰ卷 选择题 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，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．（2024高二下·广东·学业考试）下列选项中的单位，均属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．N、kg、m B．m、kg、s C．m、g、s 【答案】B 【详解】国际单位制共有七个基本物理单位。包括如下：热力学温度K（开尔文），长度m（米），质量kg（千克），时间s（秒），电流A（安），物质的量mol（摩尔），光强度cd（坎德拉）。 故选B。 2．（23-24高三下·甘肃庆阳·阶段练习）某同学找了一个空的易拉罐，在其底部和侧面各打了一个洞，用手指按住两个洞，向罐中装满水，然后将易拉罐由静止释放。空气阻力不计，易拉罐在下落过程中，下列说法正确的是（    ） A．易拉罐侧面的洞有水射出，底部的洞无水射出 B．易拉罐侧面的洞无水射出，底部的洞有水射出 C．易拉罐侧面的洞和底部的洞均有水射出 D．易拉罐侧面的洞和底部的洞均无水射出 【答案】D 【详解】易拉罐处于完全失重状态，水对易拉罐壁和底部均没有压力，故易拉罐侧面的洞和底部的洞均无水射出。 故选D。 3．（23-24高一上·新疆和田·期末）牛顿第二运动定律定量地说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系，和牛顿第一运动定律、牛顿第三运动定律共同组成了牛顿运动定律，是力学中重要的定律，是研究经典力学的基础，阐述了经典力学中基本的运动规律。下列关于牛顿运动定律表述正确的是（　　） A．牛顿第一定律是伽利略发现的 B．由知，当F=0时，a=0，可得，牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例 C．作用力和反作用力一定是同种性质力 D．牛顿运动定律都可以通过实验直接得出 【答案】C 【详解】A．牛顿第一定律是牛顿发现的，选项A错误； B．牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，并且定义了惯性概念，牛顿第二定律给出了加速度与力和质量的关系，故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不是牛顿第二定律的特例，故B错误； C．作用力和反作用力一定是同种性质力，选项C正确； D．牛顿第一运动定律不可以通过实验直接得出，选项D错误。 故选C。 4．（2024·北京海淀·一模）如图所示，某人站上向右上行的智能电动扶梯，他随扶梯先加速，再匀速运动。在此过程中人与扶梯保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．扶梯加速运动阶段，人处于超重状态 B．扶梯加速运动阶段，人受到的摩擦力水平向左 C．扶梯匀速运动阶段，人受到重力、支持力和摩擦力 D．扶梯匀速运动阶段，人受到的支持力大于重力 【答案】A 【详解】AB．依题意可知在加速运动过程中，人的加速度向右上方，加速度在竖直向上的方向上有分量和在水平向右方向有分量，可知人处于超重状态，人受到的摩擦力水平向右，故A正确，B错误； CD．扶梯匀速运动阶段，由平衡条件可知人受到自身重力，扶梯对它竖直向上的支持力，共计两个力的作用，且扶梯对人的支持力大小等于重力大小，故C、D错误。 故A。 5．（23-24高一下·贵州·期中）随着多媒体的普及，推拉式黑板被广泛应用于中小学的教育教学中。如图是一类较常见的推拉式黑板（通过推和拉，中间的两块黑板可以左右移动）。一黑板擦通过磁力吸附在中间的一块黑板上面，静止不动。现用手向右拉动这块黑板，过程中黑板擦与黑板始终保持相对静止。则关于黑板擦受到的摩擦力，下列说法中正确的是（    ） A．匀速拉动时，黑板擦不受摩擦力 B．加速拉动时，摩擦力方向水平向右 C．加速拉动时，摩擦力方向水平向左 D．摩擦力的大小与黑板加速移动的加速度有关 【答案】D 【详解】A．匀速拉动时，黑板擦所受的摩擦力与重力相等，方向竖直向上，A错误； BC．加速拉动时，摩擦力除了在竖直方向上要抵消重力，还要在水平方向上产生与黑板移动相同的加速度，因此加速拉动时，摩擦力的方向为斜向右上方，BC错误； D．黑板移动的加速度越大，黑板擦所受摩擦力的水平分力就越大，竖直分力始终不变，因此摩擦力的大小都与加速度的大小有关，D正确。 故选D。 6．（22-23高三上·天津南开·阶段练习）乘坐缆车观光盘山已经是一条非常热门又成熟的旅游线路，如图，质量为M的缆车车厢通过合金悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动。若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度为g，则（　　） A．车厢对货物的摩擦力方向平行于缆绳向上 B．车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上 C．悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上 D．悬臂对车厢的作用力大于 【答案】D 【详解】A．摩擦力的方向只能平行于接触面，A错误； B．加速度沿缆绳向上，所以车厢对货物的作用力与货物的重力的合力沿缆绳向上，则车厢对货物的作用力方向不可能平行于缆绳向上，B错误； CD．因为车厢斜向上加速运动，所以悬臂对车厢的作用力与车厢重力的合力沿缆绳向上，根据力的合成法则可知，此时悬臂对车厢的作用力方向不可能沿悬臂竖直向上，而是其中的一个分力与整个车厢重力平衡，另外一个力沿缆绳方向向上产生加速运动，悬臂竖直方向的分力为 所以整个悬臂对车厢的作用力有 C错误，D正确。 故选D。 7．（23-24高一下·四川成都·开学考试）如图， 将一轻质弹簧竖直固定在水平地面上， 一小球从弹簧上端一定高度处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。以竖直向下为正方向，重力加速度大小为 g，关于小球从最高点到第一次运动至最低点的过程中，其速度v随时间t变化、加速度a随位移x变化的图像最符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 AB．小球先做自由落体运动，当与弹簧接触后，小球不断压缩弹簧，在弹簧弹力大于重力之前小球做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力大于小球重力之后，随着小球的继续下降弹簧的弹力越来越大，直至小球运动至最低点速度减为零，该过程中小球做加速度不断增大的减速运动，而速度时间图像的斜率表示加速度，斜率为正表示加速度为正，斜率为负表示加速度为负，故A错误，B正确； CD．小球接触弹簧前做自由落体运动的加速度大小为，小球接触弹簧后，弹力小于重力，根据牛顿第二定律有 解得 加速度向下，加速度为正值，图像为直线，加速度随位移的增大而减小； 当弹力等于重力时，合力为零，加速度为零； 当弹力大于重力时，根据牛顿第二定律得 解得 合力向上，加速度向上，加速度为负值，图像为直线，加速度随位移的增大而增大，故CD错误。 故选B。 8．（23-24高一上·湖南永州·期末）如图甲所示，传送带有着广泛的应用，一长L=12.5m的水平传动带顺时针匀速运行。现将一大小可忽略的物块自传送带的左端由静止释放，经t=6.5s物块被送达传送带的右端，其v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.则下列断正确的是（　　） A．传动带的运行速度大小为2m/s B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为1m D．若增大传送带的运行速度，物块的传送时间最短可达2.5s 【答案】AD 【详解】A．由图像可知，传动带的运行速度大小为2m/s，选项A正确； B．物块加速运动时的时间为t1，则 解得 t1=0.5s 加速度 根据 可得物块与传送带间的动摩擦因数为 μ=0.4 选项B错误； C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为 选项C错误； D．若增大传送带的运行速度，若物块在传送带上一直加速，则由 可得 则物块的传送时间最短可达2.5s，选项D正确。 故选AD。 9．（22-23高一上·安徽宣城·期末）装载着圆柱形钢卷在公路上高速行驶的货车是非常危险的。如图所示，在车厢底部一层钢卷平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只钢卷C自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定，所有钢卷都完全相同，重力加速度为g，当钢卷C与车共同向左做直线运动时有（　　） A．当车匀速运动时，A对C的支持力大小等于B对C的支持力大小 B．与做匀速运动时相比当车做加速运动时，B对C的支持力增大，A对C的支持力减小 C．为确保安全，汽车加速时加速度大小最大不能超过 D．为确保安全，汽车紧急刹车时加速度大小最大不能超过 【答案】ABD 【详解】A．对C受力分析，如图所示 根据几何关系可得 当车匀速行驶时，有 所以 故A正确； B．当车向左加速时，有 所以 ， 故B正确； C．当车加速达到最大加速度时，有 根据牛顿第二定律可得 解得 故C错误； D．当车减速时，若达到最大加速度，B对C的支持力为零，根据牛顿第二定律可得 解得 故D正确。 故选ABD。 10．（23-24高一下·吉林白山·阶段练习）如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体（O1为其横截面圆心）上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。小球A、B通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知小球B的质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OB与竖直方向成45°角。小球A、B均可视为质点，OA的长度与半圆柱体的半径相等，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．小球A的质量为 B．小球A对半圆柱体的压力大小为 C．剪断细线瞬间小球A的加速度大小为 D．剪断细线瞬间小球B的加速度大小为0 【答案】AC 【详解】AB．对小球B受力分析，有 解得 ， 对小球A受力分析，其受到的重力、半圆柱体的支持力、细线的弹力构成的矢量三角形恰与相似，有 结合题图中几何关系解得 ， 故A正确，B错误； C．剪断细线瞬间小球A将沿半圆柱体的切线方向运动，有 解得 故C正确； D．剪断细线瞬间小球B受到的重力和弹簧弹力保持不变，因此小球B的加速度大小为，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题 11．（6分）（23-24高一下·浙江杭州·期中）如图1为两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是________ A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到一条纸带如图2所示，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。 (3)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标轴的夹角为θ，且斜率为k，如图3所示，则小车的质量为 （用题中所给字母表示）。 【答案】(1)BC；(2)2.4；(3) 【详解】（1）A．由题图可知，细绳上的拉力大小由传感器读出，不需要用砂和砂桶的重力代替细绳上的拉力，因此实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量m，A错误； B．为了使小车受到的合力为力传感器示数的2倍，应平衡摩擦力，因此实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，B正确； C．为了充分利用纸带，获取更多的数据，实验时小车应靠近打点计时器，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，C正确； D．细绳上的拉力大小由传感器读出，因此实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，D错误。 故选BC。 （2）纸带上相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，因此纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 由匀变速直线运动的推论 可得小车的加速度大小为 （3）对小车和滑轮，由牛顿第二定律可得 整理可得 可知图线的斜率为 解得 12．（8分）（23-24高一下·云南昆明·阶段练习）通过如图甲所示的实验装置测量木块和木板间的动摩擦因数。木板的一端周定在Q点，另一端利用夹子固定在铁架台的P点，带夹子的P点可以上下调节。木块上安装一遮光片，在木板底端Q点连接有光电门。 步骤如下： ①用游标卡尺测出遮光片的宽度d； ②用夹子固定长木板在P点，用刻度尺测量出P点到桌面的高度H和P、Q两点的水平距离L； ③把安装有遮光片的木块从P点由静止释放，记录下遮光片经过光电门的时间； ④保持Q点位置不变，调节P点高度，再次测量出H； ⑤重复③多次，得到多组H和数据。 (1)木块通过光电门的速度表达式 （用题目中物理符号表示）。 (2)该实验中 测量木块的质量， 测量木板的倾角。（均填“需要”或“不需要”） (3)）根据实验数据作出图像，作出的图像应该是图乙中的 （填“①”“②”或“③”），计算木块和长木板之间的动摩擦因数表达式为 （用L、d、、、、、、中的数据表示）。 【答案】(1)；(2) 不需要 不需要；(3) ① 【详解】（1）木块通过光电门的速度表达式为 （2）[1][2]设木板倾角为，根据牛顿第二定律 又 联立得 则不需要测量木块的质量和木板的倾角。 （3）[1][2]由（2）得 作出的图像应该是图乙中的①。 图线与纵坐标的交点为 木块和长木板之间的动摩擦因数为 13．（8分）（23-24高一下·浙江杭州·期末）无人配送车已在很多城市运营。如图所示，一辆无人配送车以的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为，电机产生的牵引力恒为。 （1）求此时配送车受到的阻力f1的大小； （2）若关闭配送车的电机，此后f1仍保持不变，求其还能前行的时间； （3）若配送车匀速行驶过程中，发现前方处有一静立的人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后仍保持不变。要使配送车能在人前处停止，制动装置产生的额外阻力需要多大？ 【答案】（1）180N；（2）8s；（3）140N 【详解】（1）配送车匀速行驶，则受力平衡，故有 f1= （2）关闭配送车的电机，根据牛顿第二定律有 f1=ma 根据速度与时间的公式有 解得 s （3）发现前方处有一静立的人，要使配送车能在人前处停止，则配送车的位移为9m，根据速度与位移的公式有 根据牛顿第二定律有 解得 N 14．（13分）（23-24高一下·江西赣州·开学考试）图甲为机场地勤工作人员利用传送带从飞机上装卸货物，简化示意图如图乙所示。已知此传送带与水平面的夹角，传送带两端距离，传送带的传送速度，现要装卸一件小包裹（视为质点），该包裹与传送带间的动摩擦因数，放上传送带时初速度忽略不计，重力加速度取。 （1）若要将包裹从飞机上卸下，该传送带的传动速度方向应设置为顺时针还是逆时针？并求包裹轻放上点瞬间的加速度大小； （2）若要将包裹运上飞机，传送带顺时针转动，求包裹从轻放上A点至传到点的总时间； （3）若将包裹轻放上A点后，传送带顺时针转动了时由于故障突然停止转动，求包裹从A点滑上传送带到最终静止的整个过程中相对传送带发生的位移大小。（结果保留一位小数） 【答案】（1），方向沿斜面向下；（2）；（3） 【详解】（1）要将包裹卸下，传送带速度应沿斜面向下，所以设置为逆时针，根据受力分析可得 解得 方向沿斜面向下 （2）共速前根据受力分析可知 又 在加速阶段 又因为 可知当包裹与传送带共速后，将一起做匀速直线运动，匀速运动的时间 总时间 解得 （3）传送带停止前，包裹发生的位移大小 此时包裹的速度大小 传送带停止后，包裹发生的位移大小为 则包裹相对传送带发生的位移大小 解得 15.（18分）（23-24高一上·山东东营·期末）小明为游乐场设计了一个控制物体速度大小的游乐项目。如图所示，质量的长木板放在光滑的水平槽内，木板的厚度与槽左侧平台高度相同，槽右侧的竖直墙上固定一水平轻质弹簧，自然状态下，弹簧的左端刚好在O点，O点到木板的距离，弹簧的劲度系数。如果游客给质量的物块一初速度，使之沿平台滑上木板，当物块与木板速度相同时木板刚好接触弹簧，木板继续运动压缩弹簧，当木板前端到达P点（图中未画出）时，速度，恰在此时，物块与木板开始发生相对滑动，再经过一段时间后，木板再次与物块的加速度相同。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度，弹簧始终在弹性限度范围内。求： （1）物块刚滑上木板时，物块和木板加速度的大小和； （2）接触弹簧前物块相对于木板滑行的路程； （3）O点到P点的距离x； （4）时间内物块相对于木板滑行的路程（用表示）。 【答案】（1），；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）物块刚滑上木板时，以物块为对象，根据牛顿第二定律可得 可得物块的加速度大小为 以木板为对象，根据牛顿第二定律可得 可得物块的加速度大小为 （2）根据题意可知，当物块与木板速度相同时木板刚好接触弹簧，接触弹簧前木板一直做匀加速直线运动，则有 解得 则刚接触弹簧时，物块与木板速度为 物块的初速度为 则接触弹簧前物块相对于木板滑行的路程为 （3）当木板前端到达P点时，物块与木板开始发生相对滑动，此时物块与木板仍具有相同的加速度，物块与木板之间的摩擦力达到最大；以物块与木板为整体，根据牛顿第二定律可得 以物块为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得O点到P点的距离为 （4）物块与木板开始发生相对滑动，再经过一段时间后，木板再次与物块的加速度相同，可知此时木板刚好回到P点，此过程木板的对地位移为0；物块的加速度为 此过程物块的对地位移为 可知时间内物块相对于木板滑行的路程为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 $$