第4章 运动和力（测试）-2024-2025学年高中物理阶段性复习讲解与训练（人教版2019必修第一册）

第四章《运动和力》单元测试卷（原卷版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第4章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．（23-24高一上·安徽合肥·期末）随着生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注其中身高和体重比例是衡量身体健康与否的一个重要标准。如图所示，某位同学正站在体重计上测量体重，下列说法中正确的是（    ） A．体重计受到的压力是由于体重计发生了形变而产生的 B．静止时人对体重计的压力和人所受的重力是一对相互作用力 C．静止时人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D．人下蹲过程中处于失重状态 2．（23-24高一上·山东烟台·期末）下列均属于国际单位制基本单位的是（　　） A． B． C． D． 3．（23-24高一上·贵州安顺·期末）如图所示， 一辆放有油桶的汽车在水平地面上向左做匀加速直线运动。运动过程中，油桶与汽车未发生相对运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．油桶受到的合力为零 B．油桶受到的合力水平向右 C．汽车对油桶没有摩擦力作用 D．汽车对油桶有向左的静摩擦力作用 4．（23-24高一上·贵州毕节·期末）以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（    ） A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段可近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了假设法 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法 D．根据速度的定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 5．（23-24高一上·陕西宝鸡·期末）对于惯性概念的理解，下列说法中正确的是（　　） A．判断物体有无惯性，要看物体是否静止或做匀速直线运动 B．惯性是物体本身的固有属性，与其是否受力、是否运动等外部因素无关 C．只有速度不易改变的物体才有惯性 D．物体所受外力的大小影响着物体惯性是否发生变化 6．（22-23高一上·全国·期末）一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v－t图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2，则（　　） A．传送带底端到顶端的距离为12m B．物块与传送带间的动摩擦因数为 C．摩擦力方向一直与物块运动的方向相同 D．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 7．（23-24高一上·福建厦门·期末）如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量的木板相连，质量为m的物块放在木板上，物块受到一大小为mg、方向竖直向下的压力F，整个系统处于静止状态，g为重力加速度。某时刻突然撤去压力F，则撤去压力瞬间木板对物块的支持力大小为（　　） A．mg B． C．2mg D． 8．（23-24高一下·江西新余·期末）如图所示，质量为M的长木板B静止于光滑的水平面上，质量为m的小物块A静止于长木板的左端，现对小物块施加一个水平向右的恒力F，经过一段时间后（小物块未从长木板上掉落），小物块和长木板的速度分别为、，已知小物块与长木板接触面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．若F>µmg，则> B．若>，恒力F对小物块做的功为 C．若>，系统产生的热量为 D．若>，恒力F所做的功等于木板增加的动能和木板与物块之间产生的内能之和 9．（23-24高一上·陕西西安·期末）（多选）物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A．图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变 B．图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法” C．图丙将看成、的合力，采用了“控制变量法” D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“等效替代法” 10．（22-23高一上·上海·期末）（多选）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图不可能的是（　　） A． B． C． D． 11．（23-24高一上·江西赣州·期末）（多选）如图质量分别为m和M的工件甲、乙通过轻质弹相连静放于水平地面上，当将另一质量为m的小工件丙轻放在甲上面的瞬间，下列说法正确的是（    ） A．丙处于超重状态 B．丙处于完全失重状态 C．乙对地面的压力大小为（M+m）g D．丙对甲的压力大小为 12．（23-24高一上·河南·期末）（多选）如图所示，倾角的光滑斜面MN与光滑水平面平滑连接，滑块甲（可视为质点）从斜面上高的点由静止释放，同时滑块乙（可视为质点）自点沿水平面向左匀速运动，点与斜面底端处的距离，重力加速度取.若释放滑块甲后经过刚好追上乙，下列说法正确的是（　　） A．滑块甲在光滑斜面上运动的加速度大小为5m/s2 B．滑块甲在光滑斜面上运动的时间为0.4s C．滑块甲到达底端的速度大小为1m/s D．乙向左匀速运动的速度大小为0.8m/s 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共20分） 13．（23-24高一上·山东菏泽·期末）某中学A、B两个课外拓展活动小组利用所学物理知识分别制作了加速度测量仪。 （1）A组同学用轻弹簧、直尺和钢球制作了一个“竖直加速度测量仪”，将弹簧上端固定，在弹簧旁沿竖直方向固定直尺，图甲中还未在直尺上标记加速度值。不挂钢球时，弹簧下端指针读数为；下端悬挂钢球，静止时指针读数为，已知钢球质量为，。 ①此轻弹簧的劲度系数 。 ②取竖直向上为正，则此直尺刻度处应标记为 。 （2）B组同学用木板、细线、小球和刻度尺制作了一个“水平加速度测量仪”，如图乙，使用时，将小球用细线悬挂于水平刻度尺正上方的固定点，点与刻度尺上边缘的竖直距离为，保持装置处于竖直面内.现用该装置测量某地铁启动过程中的加速度，测量仪稳定后细线与刻度尺上边缘交点的读数为，则地铁的运动方向 （填“向左”或“向右”），加速度的大小 （用、、表示）。 14．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）某实验小组利用图1所示的实验装置来探究加速度与力，质量的关系。除图中提供的实验器材外，实验室还提供有质量相同的砝码若干，实验步骤如下： （i）用天平测出带有凹槽的小车的质量和小桶的质量； （ii）按图1所示组装实验装置，将木板一端垫高，平衡小车运动时所受的阻力及其他阻力； （iii）保持小车质量不变，在小桶中放人砝码，并从静止开始释放小车； （iv）取下纸带，分析打点计时器在纸带上留下的点迹，计算出小车的加速度； （vi）在小桶中逐一增加砝码，重复步骤（iii）（iv），以小桶及砝码的总重力mg作为小车所受的合力F，将小车的加速度a和合力F等多组数据记录在表格1中； （vii）保持小桶中砝码的质量不变，在小车的凹槽中放人一个砝码，并从静止释放小车； （vii）取下纸带，分析打点计时器在纸带上留下的点迹，计算出小车的加速度； （viii）在小车中逐一增加砝码，重复步骤（vi）（vii），将小车的加速度a和小车及砝码的总质量M等多组数据记录在表格2中； （ix）利用表格数据，分别作出、图像，进行数据分析，得出实验结论。 表格1： 1 2 3 4 5 a（m/s2） F/N 表格2： 1 2 3 4 5 a（m/s2） M（kg） 据此回答以下问题： (1)完成本实验主要采用的研究方法是______。 A．微元法 B．控制变量法 C．等效替代法 (2)进行步骤（ii）需要连接 （选填“纸带”或“小桶”）。 (3)实验中打出的其中一条纸带如图2所示，相邻两计数点之间还有四个点未画出，则该纸带对应的小车加速度a= m/s（结果保留三位有效数字）。 (4)在保持质量不变的情况下探究加速度与力的关系时，某同学根据测得的多组数据绘制图像如图3所示。图线右上部分明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是 。 三．计算题（本题共3小题，共32分） 15．（23-24高一上·浙江杭州·期末）民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面逃生通道，通道一段为斜面，一段为地面上的水平段，人员可以沿斜面滑下，在水平段上停下来后离开通道。若机舱口下沿距地面3m，气囊所构成的斜面段长度为5m。一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的滑动摩擦力是240N。已知人和通道间的摩擦系数不变，忽略气囊的厚度、凹陷及在连接处能量的损耗，。试求： （1）人滑至斜面底端时速度有多大？ （2）气囊水平段至少应多长？ （3）若当前一个乘客刚滑到水平段上时后一乘客立即滑下，为了两人不发生碰撞，则前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多是多少？ 16．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度v=5m/s，传送带与水平面间的夹角为θ=37°，现将一质量m=1.5kg的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F=11.7N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h=3m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 （1）分析物块在传送带的摩擦力的大小和方向； （2）求物块在传送带上开始运动时的加速度； （3）求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。 17．（21-22高一上·河南南阳·期末）如图所示，三物体A、B、C处于静止状态，物体A、B通过轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮连接，其中物体A的质量，物体B的质量，连接物体A的细绳与水平面间的夹角，物体B、C通过轻质弹簧连接，物体C的质量，弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，，，弹簧处于弹性限度内，求： （1）弹簧的伸长量； （2）物体A与地面间的最小动摩擦因数；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （3）剪断细绳瞬间三个物体的加速度大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章《运动和力》单元测试卷（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第4章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．（23-24高一上·安徽合肥·期末）随着生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注其中身高和体重比例是衡量身体健康与否的一个重要标准。如图所示，某位同学正站在体重计上测量体重，下列说法中正确的是（    ） A．体重计受到的压力是由于体重计发生了形变而产生的 B．静止时人对体重计的压力和人所受的重力是一对相互作用力 C．静止时人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D．人下蹲过程中处于失重状态 【答案】C 【详解】A．体重计受到的压力是由于人脚发生了形变而产生的，选项A错误； B．静止时人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对相互作用力，选项B错误； C．静止时人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力，选项C正确； D．人下蹲过程中先加速向下后减速向下，即处于失重状态后处于超重状态，选项D错误。 故选C。 2．（23-24高一上·山东烟台·期末）下列均属于国际单位制基本单位的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．属于国际单位制基本单位，属于国际单位制导出单位，故A错误； B．属于国际单位制基本单位，属于国际单位制导出单位，故B错误； C．属于基本单位，但不是国际单位制的基本单位，属于国际单位制导出单位，故C错误； D．均属于国际单位制基本单位，故D正确。 故选D。 3．（23-24高一上·贵州安顺·期末）如图所示， 一辆放有油桶的汽车在水平地面上向左做匀加速直线运动。运动过程中，油桶与汽车未发生相对运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．油桶受到的合力为零 B．油桶受到的合力水平向右 C．汽车对油桶没有摩擦力作用 D．汽车对油桶有向左的静摩擦力作用 【答案】D 【详解】汽车向左做匀加速直线运动，油桶和汽车有向左的加速度，对油桶分析可知，油桶一定受到汽车对其的水平向左的摩擦力提供加速度，由牛顿第二定律知，油桶所受合外力水平向左。故ABC错误，D正确。 故选D。 4．（23-24高一上·贵州毕节·期末）以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（    ） A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段可近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了假设法 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法 D．根据速度的定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 【答案】D 【详解】A．探究加速度、力和质量三者之间的关系时运用了控制变量法，故A错误； B．推导匀变速直线运动位移公式时运用了微元法，故B错误； C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫做理想状态法，故C错误； D．根据速度的定义式时运用了极限思维法，故D正确。 故选D。 5．（23-24高一上·陕西宝鸡·期末）对于惯性概念的理解，下列说法中正确的是（　　） A．判断物体有无惯性，要看物体是否静止或做匀速直线运动 B．惯性是物体本身的固有属性，与其是否受力、是否运动等外部因素无关 C．只有速度不易改变的物体才有惯性 D．物体所受外力的大小影响着物体惯性是否发生变化 【答案】B 【详解】惯性是物体本身的固有属性，物体的惯性只由其质量决定，与其是否受力、是否运动等外部因素无关。 故选B。 6．（22-23高一上·全国·期末）一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v－t图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2，则（　　） A．传送带底端到顶端的距离为12m B．物块与传送带间的动摩擦因数为 C．摩擦力方向一直与物块运动的方向相同 D．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 【答案】B 【详解】A．图像的斜率表示加速度，根据图乙可知 ， 1s前物块的加速度大于1s后的加速度，表明1s时，物块的速度恰好与传送带的速度相等，即传送带的速度 传送带底端到顶端的距离等于物块的总位移，则有 故A错误； CD．1s前物块速度大于传送带速度，物块所受摩擦力方向沿传送带向下，1s后，物块速度小于传送带速度，物块所受摩擦力方向沿传送带向上，即1s前摩擦力方向与物块运动方向相反，1s后摩擦力方向与物块运动方向相同，故CD错误； B．结合上述，1s前有 解得 故B正确。 故选B。 7．（23-24高一上·福建厦门·期末）如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量的木板相连，质量为m的物块放在木板上，物块受到一大小为mg、方向竖直向下的压力F，整个系统处于静止状态，g为重力加速度。某时刻突然撤去压力F，则撤去压力瞬间木板对物块的支持力大小为（　　） A．mg B． C．2mg D． 【答案】B 【详解】某时刻突然撤去压力F，对整体，根据牛顿第二定律有 对物块，根据牛顿第二定律有 解得撤去压力瞬间木板对物块的支持力大小为 故选B。 8．（23-24高一下·江西新余·期末）如图所示，质量为M的长木板B静止于光滑的水平面上，质量为m的小物块A静止于长木板的左端，现对小物块施加一个水平向右的恒力F，经过一段时间后（小物块未从长木板上掉落），小物块和长木板的速度分别为、，已知小物块与长木板接触面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．若F>µmg，则> B．若>，恒力F对小物块做的功为 C．若>，系统产生的热量为 D．若>，恒力F所做的功等于木板增加的动能和木板与物块之间产生的内能之和 【答案】B 【详解】A．若F>µmg，对小物块由牛顿第二定律得 对长木板 当时 可知小物块与长木板一起向右做匀加速直线运动，则 故A错误； B．若>，对小物块由动能定理得 解得恒力F对小物块做的功为 故B正确； C．若>，对长木板由动能定理得 系统产生的热量为 故C错误； D．若>，恒力F所做的功等于木板与小物块增加的动能和木板与物块之间产生的内能之和，故D错误。 故选B。 9．（23-24高一上·陕西西安·期末）（多选）物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A．图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变 B．图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法” C．图丙将看成、的合力，采用了“控制变量法” D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“等效替代法” 【答案】AB 【详解】A．图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变，故A正确； B．图乙伽利略的斜面实验是在可靠的事实为基础上，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出结论，采用了“理想化模型法”，故B正确； C．图丙将看成、的合力，采用了“等效替代法”，故C错误； D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“微元法”，故D错误。 故选AB。 10．（22-23高一上·上海·期末）（多选）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图不可能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】先将A、B当成一个整体，一起冲上斜面时，受竖直向下的重力及垂直于斜面的支持力，合力沿斜面向下。再用隔离法，单独对B进行受力分析可知，B所受重力竖直向下，所受A的支持力竖直方向上，摩擦力水平向左。 故选BCD。 11．（23-24高一上·江西赣州·期末）（多选）如图质量分别为m和M的工件甲、乙通过轻质弹相连静放于水平地面上，当将另一质量为m的小工件丙轻放在甲上面的瞬间，下列说法正确的是（    ） A．丙处于超重状态 B．丙处于完全失重状态 C．乙对地面的压力大小为（M+m）g D．丙对甲的压力大小为 【答案】CD 【详解】AB．放小工件丙之前，对甲受力分析 将小工件丙轻放在甲上面的瞬间，弹簧的弹力不变，对甲和丙组成的系统受力分析，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹力 合外力竖直向下，根据牛顿第二定律 解得 加速度竖直向下，故丙处于失重，又因为 故丙不是完全失重，故AB错误； C．对乙进行受力分析，乙受到竖直向下的重力、竖直向下弹簧的弹力和竖直向上的地面的支持力，处于平衡状态 根据牛顿第三定律，乙对地面的压力与地面对乙的支持力等大反向 故C正确； D．对丙进行受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上甲的支持力，加速向下 解得 根据牛顿第三定律，甲对丙的支持力等于丙对甲的压力，故D正确。 故选CD。 12．（23-24高一上·河南·期末）（多选）如图所示，倾角的光滑斜面MN与光滑水平面平滑连接，滑块甲（可视为质点）从斜面上高的点由静止释放，同时滑块乙（可视为质点）自点沿水平面向左匀速运动，点与斜面底端处的距离，重力加速度取.若释放滑块甲后经过刚好追上乙，下列说法正确的是（　　） A．滑块甲在光滑斜面上运动的加速度大小为5m/s2 B．滑块甲在光滑斜面上运动的时间为0.4s C．滑块甲到达底端的速度大小为1m/s D．乙向左匀速运动的速度大小为0.8m/s 【答案】AC 【详解】A．设滑块甲在光滑斜面上运动的加速度为，运动时间为，运动到N处时的速度为，从处到追上小球乙所用时间为，根据牛顿第二定律可得 A正确； B．根据位移一时间公式 代入数据解得 B错误； C．在水平面运动的时间 甲到达底端的速度 C正确； D．在水平面运动的时间 追上时，甲、乙在水平面的位置相等 代入数据解得 方向水平向左，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共20分） 13．（23-24高一上·山东菏泽·期末）某中学A、B两个课外拓展活动小组利用所学物理知识分别制作了加速度测量仪。 （1）A组同学用轻弹簧、直尺和钢球制作了一个“竖直加速度测量仪”，将弹簧上端固定，在弹簧旁沿竖直方向固定直尺，图甲中还未在直尺上标记加速度值。不挂钢球时，弹簧下端指针读数为；下端悬挂钢球，静止时指针读数为，已知钢球质量为，。 ①此轻弹簧的劲度系数 。 ②取竖直向上为正，则此直尺刻度处应标记为 。 （2）B组同学用木板、细线、小球和刻度尺制作了一个“水平加速度测量仪”，如图乙，使用时，将小球用细线悬挂于水平刻度尺正上方的固定点，点与刻度尺上边缘的竖直距离为，保持装置处于竖直面内.现用该装置测量某地铁启动过程中的加速度，测量仪稳定后细线与刻度尺上边缘交点的读数为，则地铁的运动方向 （填“向左”或“向右”），加速度的大小 （用、、表示）。 【答案】 20 10.0 向左 【详解】（1）①[1]根据题意，弹簧下端悬挂钢球静止时指针读数，而弹簧原长，则根据平衡条件有 代入数据解得 ②[2]悬挂钢球静止时的位置应为加速度的0位置，当钢球位于位置时，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 由此可知，取竖直向上为正，则此直尺刻度处应标记为。 （2）[3]对小球受力分析可知，小球受重力与细线的拉力，地铁启动时其加速度在水平方向，而小球与地铁的加速度相同，因此可知小球的加速度必定在水平方向，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力必定水平向左，则根据牛顿第二定律可知小球的加速度水平向左，因此地铁的加速度水平向左； [4]设小球的质量为，绳子与竖直方向的夹角为，对小球受力分析如图所示 根据几何关系可得 ， 由牛顿第二定律有 联立解得 14．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）某实验小组利用图1所示的实验装置来探究加速度与力，质量的关系。除图中提供的实验器材外，实验室还提供有质量相同的砝码若干，实验步骤如下： （i）用天平测出带有凹槽的小车的质量和小桶的质量； （ii）按图1所示组装实验装置，将木板一端垫高，平衡小车运动时所受的阻力及其他阻力； （iii）保持小车质量不变，在小桶中放人砝码，并从静止开始释放小车； （iv）取下纸带，分析打点计时器在纸带上留下的点迹，计算出小车的加速度； （vi）在小桶中逐一增加砝码，重复步骤（iii）（iv），以小桶及砝码的总重力mg作为小车所受的合力F，将小车的加速度a和合力F等多组数据记录在表格1中； （vii）保持小桶中砝码的质量不变，在小车的凹槽中放人一个砝码，并从静止释放小车； （vii）取下纸带，分析打点计时器在纸带上留下的点迹，计算出小车的加速度； （viii）在小车中逐一增加砝码，重复步骤（vi）（vii），将小车的加速度a和小车及砝码的总质量M等多组数据记录在表格2中； （ix）利用表格数据，分别作出、图像，进行数据分析，得出实验结论。 表格1： 1 2 3 4 5 a（m/s2） F/N 表格2： 1 2 3 4 5 a（m/s2） M（kg） 据此回答以下问题： (1)完成本实验主要采用的研究方法是______。 A．微元法 B．控制变量法 C．等效替代法 (2)进行步骤（ii）需要连接 （选填“纸带”或“小桶”）。 (3)实验中打出的其中一条纸带如图2所示，相邻两计数点之间还有四个点未画出，则该纸带对应的小车加速度a= m/s（结果保留三位有效数字）。 (4)在保持质量不变的情况下探究加速度与力的关系时，某同学根据测得的多组数据绘制图像如图3所示。图线右上部分明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是 。 【答案】(1)B (2)纸带 (3)0.493 (4)小桶及砝码总质量过大，不满足 【详解】（1）探究加速度与力，质量的关系时，每次研究其中两个物理量的关系时，需要确保其他物理量不变，可知，实验中采用了控制变量法。 选B。 （2）平衡小车运动时所受的阻力及其他阻力时，应该不挂小桶，小车上连接纸带，使小车向下运动过程中打出的点迹均匀分布，表明小车此时向下做匀速直线运动，重力沿木板的分力与阻力平衡。 （3）交流电频率为50Hz，打点周期为0.02s。由于相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可知，加速度为 （4）平衡摩擦力后，绳的拉力等于小车实际上所受外力的合力，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有 对小桶进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 当时，近似有 实验中，以小桶及砝码的总重力mg作为小车所受的合力F，在保持质量不变的情况下探究加速度与力的关系时，当小桶的质量远远小于小车质量时，理论图像与实验图像在基本重合，图中右上部分明显偏离直线，造成此现象的主要原因是小桶及砝码总质量过大，不满足。 三．计算题（本题共3小题，共32分） 15．（23-24高一上·浙江杭州·期末）民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面逃生通道，通道一段为斜面，一段为地面上的水平段，人员可以沿斜面滑下，在水平段上停下来后离开通道。若机舱口下沿距地面3m，气囊所构成的斜面段长度为5m。一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的滑动摩擦力是240N。已知人和通道间的摩擦系数不变，忽略气囊的厚度、凹陷及在连接处能量的损耗，。试求： （1）人滑至斜面底端时速度有多大？ （2）气囊水平段至少应多长？ （3）若当前一个乘客刚滑到水平段上时后一乘客立即滑下，为了两人不发生碰撞，则前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）斜面的倾角有 可得 在斜面上，根据牛顿第二定律 根据动力学公式可得 解得人滑至斜面底端时速度大小为 （2）在斜面上，人受到的滑动摩擦力为 解得动摩擦系数为 水平面上，人的加速度为 根据动力学公式 解得气囊水平段长度至少为 （3）后一乘客在下滑阶段所用的时间为 后一乘客在水平面上滑行的最大时间为 前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多为 16．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度v=5m/s，传送带与水平面间的夹角为θ=37°，现将一质量m=1.5kg的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F=11.7N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h=3m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 （1）分析物块在传送带的摩擦力的大小和方向； （2）求物块在传送带上开始运动时的加速度； （3）求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。 【答案】（1），方向沿斜面向上；（2）5m/s2；（3）1.5s 【详解】（1）对物块受力分析如图所示 由平衡得 又知 解得 方向沿斜面向上； （2）物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度与传送带的速度相同由牛顿第二定律得 代入数据解得 =5m/s2. （3）物块加速过程所用的时间 =1s 运动的距离 =2.5m 物块与传送带共速后，对物块进行受力分析可知，物块受到的摩擦力的方向改变，因为F=11.7N，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为20.7N，所以物块不能相对传送带向上加速，物块将随传送带匀速上升，传送带长度为 =5m 物块随传送带做匀速运动的时间 =0.5s 故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间 =1.5s 17．（21-22高一上·河南南阳·期末）如图所示，三物体A、B、C处于静止状态，物体A、B通过轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮连接，其中物体A的质量，物体B的质量，连接物体A的细绳与水平面间的夹角，物体B、C通过轻质弹簧连接，物体C的质量，弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，，，弹簧处于弹性限度内，求： （1）弹簧的伸长量； （2）物体A与地面间的最小动摩擦因数；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （3）剪断细绳瞬间三个物体的加速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3），， 【详解】（1）对物体C受力分析，有 解得 （2）对物体B、C整体分析可得 解得 对物体A受力分析，由平衡条件可得 解得物体A与地面间的最小动摩擦因数为 （3）对物体A，细绳拉力消失，地面支持力突变，合力仍为零，加速度为 对物体B，细绳拉力消失，弹簧弹力不变，有 解得 对物体C，弹簧弹力不变，合力仍为零，加速度 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$