第四章 运动和力的关系 章末专练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 运动和力的关系章末专练 （包含本章节涵盖的重难点题型、易错知识点和高频考点，做到精练的目的；题目难易分类，合理限时。A组适合基础一般的学生或普通班级的学生，抓易错题型；B组难度稍有提升，以牛顿运动定律的运用为主，包括板块、传送带等模型，适合作为基础较好的同学或重点班的新授课同步练习。） A组 基础演练（建议用时20分钟） 一、单选题 1．（考点：惯性）足球运动中蕴含着丰富的物理知识，关于惯性下列说法正确的是（　　） A．足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为惯性的缘故 B．踢出去的足球能继续飞行，是因为惯性的缘故 C．踢出去的足球速度在不断变化，惯性也在不断变化 D．足球若被带到太空，惯性将会消失 2．（考点：牛顿第二定律的初步应用）一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止，如图所示。已知重力加速度为g，每个桶的质量都为m，当汽车以某一加速度a向左加速时，下列说法错误的是（　　） A．桶C受到桶A的支持力变大 B．桶C受到桶B的支持力变大 C．加速度a大于时，桶C将离开桶A向桶B滚动 D．桶C周围与之接触的物体对其施加的合力大于ma 3．（考点：阻力变化问题）一水滴从空中由静止开始下落，最终匀速落地。已知水滴所受空气阻力与速度成正比。下列能正确描述该水滴下落过程的速度-时间（）图像的是（　　） A． B． C． D． 4．（考点：量纲法、国际单位制）某物理量，其中x、a分别为物体运动的位移和加速度，则A的单位与下列哪个物理量单位一致（　　） A．长度 B．质量 C．时间 D．力 5．（考点：探究加速度与质量的关系）用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车 。（选填正确答案标号） A．能在轨道上保持静止 B．受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 C．不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)经正确操作后获得一条如图乙所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T，则小车加速度的表达式是 。（选填正确答案标号） A． B． C． (3)以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图丙所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成 （填“正比”或“反比”）；甲组所用的 （填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 6．（考点：整体法与隔离法、共点力平衡）如图所示，A、B两小球连在轻质弹簧两端质量为m和2m，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，斜面是固定的，开始时A、B处于静止状态，若不计弹簧质量。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力大小为mg B．B球受到细线的拉力为2mg C．当剪断细线瞬间，A球的加速度为0，B球的加速度为 D．当剪断细线瞬间，A球的加速度为，B球的加速度为g 7．（考点：已知受力求运动）如图所示，可视为质点的A、B两物体质量均为，A在外力作用下，以的速度向右匀速运动，物体B仅在摩擦力作用下向右匀减速运动，A、B与地面的动摩擦因数相同均为。某时刻A、B相距，B的速度，则A追上B还需要的时间是（　　） A．10s B．9s C．8s D．7s 8．（考点：斜面模型的临界问题）如图所示，倾角、质量的斜面体静止在水平地面上，质量的物块静止在斜面上时恰好不下滑。时刻用恒力（大小、方向均未知，图中未画出）作用在斜面体上，使物块与斜面体一起由静止开始向左做匀加速直线运动，物块恰好与斜面体间无摩擦力。已知斜面体与水平地面间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。求∶ (1)物块与斜面体间的动摩擦因数； (2)内物块的加速度大小和位移大小； (3)恒力的最小值。 B组 能力提升（建议用时25分钟） 1（单选）．（考点：倾斜传送带问题）如图甲所示，传送带与水平面的夹角为，在传送带中点无初速度地放置一木块（视为质点），木块的速度随时间变化的图像如图乙所示，、、、均已知，木块到达传送带底端的时间大于，重力加速度大小为g，则（　　） A．传送带可能沿顺时针方向转动 B．木块与传送带间的动摩擦因数 C．传送带的长度 D．满足 2．（多选题）（考点：超重失重问题）如图甲所示是创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者号”潜水器，当前“奋斗者号”完成下潜任务后，要沿竖直方向上浮返回水面，其上浮的图像如图乙所示。已知“奋斗者号”在内的总质量为，下潜时通过吸入或排出海水改变自身总重，但艇身体积不变，且海水密度均匀，则下列说法正确的是（　　） A．内，“奋斗者号”处于超重状态 B．内，“奋斗者号”的加速度大小为 C．内，“奋斗者号”的总质量大于 D．内，“奋斗者号”上浮的深度为 3．（考点：超重失重与图像综合）2022年11月20日，中国无人机闪耀足球世界杯开幕式。其中两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行，v－t图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．t=20s时，无人机b在a的上方 B．，无人机a处于失重状态 C．t=15s时，两架无人机a、b处在同一高度 D．0~30s，两架无人机a、b的平均速度相等 4．（考点：传送带划痕问题）如图所示，倾角为的足够长的传送带以速度顺时针匀速转动。一物块以的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带足够长，取，，，求： (1)小物块向上滑行的最远距离； (2)小物块在传送带上留下的痕迹长度。 5．（考点：有外力作用的板块模型）如图所示，长木板B静止在光滑的水平面上，时刻，给长木板施加水平向右的外力F的同时，小物块A以向右的初速度滑上长木板的左端已知小物块A的质量，长木板B的质量，A、B间的动摩擦因数，小物块A可看作质点，重力加速度。已知：时，A、B间的摩擦生热均为；时，A、B间的摩擦生热为。求： (1)长木板B的长度L； (2)A的初速度的大小； (3)时，A、B间的摩擦生热Q的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 A组 1．B 【详解】A．足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为受到重力的作用，而不是惯性，故A错误； B．踢出去的足球能继续飞行，是因为足球具有惯性，要保持原来的运动状态，故B正确； C．惯性只与物体的质量有关，踢出去的足球质量不变，惯性不变，速度变化不影响惯性，故C错误； D．惯性是物体的固有属性，与物体所处的位置无关，足球被带到太空，质量不变，惯性不会消失，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】AB．桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止时，桶C受到桶A和桶B的支持力大小相等，则有 解得 汽车以某一加速度a向左加速时，对C分析有， 解得， 可知，桶C受到桶A的支持力变小，桶C受到桶B的支持力变大，故A错误，B正确； C．根据上述可知，当加速度a等于时，解得， 可知，当加速度a大于时，桶C将离开桶A向桶B滚动，故C正确； D．对C分析可知，桶C周围与之接触的物体对其施加的合力大小为，故D正确。 本题选不正确项，故选A。 3．C 【详解】该水滴从空中由静止开始下落，由牛顿第二定律有 解得 该水滴做加速度减小的加速运动，最后匀速，可知C选项符合题意。 故选C。 4．C 【详解】由于位移的单位为m，加速度的单位为m/s2，根据力学单位制的应用可知，物理量A的单位为s，即与时间的单位一致。 故选C。 5．(1)C (2)A (3) 反比 槽码 【详解】（1）平衡阻力包括纸带和打点计时器的阻力，本实验利用小车重力沿轨道方向的分力平衡小车受到的阻力，所以平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动。 故选C。 （2）根据逐差法可得 可得小车加速度的表达式为 故选A。 （3）[1]由图可知，在所受外力一定的条件下，a与成正比，a与M成反比； [2]设槽码质量为m，对槽码、小车和砝码组成的系统，根据牛顿第二定律得 整理可得 在图像中，甲的斜率小于乙的斜率，所以甲组所用的槽码质量比乙组的更大。 6．C 【详解】AB．开始A、B都静止，对A、B整体有 对A有，故AB错误； CD．剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，小球A的受力情况不变，所受合力为零，加速度为零；对小球B，由牛顿第二定律得 解得，故C正确，D错误。 故选C。 7．C 【详解】物体B仅在摩擦力作用下向右匀减速运动，其加速度为 当B减速到零时的时间为 A匀速直线运动的位移为 B匀减速直线运动的位移为 因，则A在B停下来之后追上，有 解得 故选C。 8．(1)0.75 (2)，60m (3)60N 【详解】（1）未施加恒力时，物块静止在斜面上时恰好不下滑，对物块受力分析有 解得 （2）施加恒力后，物块恰好与斜面体间无摩擦力，对物块受力分析有 解得 0~4s内物块的位移大小 解得 （3）设恒力方向与水平方向的夹角为α、大小为F，对物块和斜面体构成的整体进行分析，竖直方向上有 水平方向上有 解得 设，整理可得 当，即有时，恒力最小，则有 解得 B组 1．D 【详解】A．若传送带沿顺时针方向转动，当时，木块将一直沿传送带向下做加速直线运动，当时，木块将先加速到与传送带速度相等再做匀速运动，两种情况的速度—时间图像均不符合题图乙，所以传送带一定沿逆时针方向转动，故A错误； B．由题意可知，木块不能在传送带上保持相对静止，则 即 故B错误； C．由题图乙可知，0 ~ t2内木块的位移大小 但木块运动时间大于t2，则传送带的长度 故C错误； D．由题图乙可知，0 ~ t1内有 同时 t1 ~ t2内有 同时有 解得 故D正确； 故选D。 2．AC 【详解】A．内，“奋斗者号”加速向上运动，则处于超重状态，选项A正确； B．内，“奋斗者号”的加速度大小为 选项B错误； C．内加速上升，浮力大于重力；内，“奋斗者号”匀速运动，浮力等于重力；因浮力不变，可知内的总质量大于，选项C正确； D．内，“奋斗者号”上浮的深度为 选项D错误。 故选AC。 3．BD 【详解】A．在图像中，图像与时间轴所围的面积表示位移。时，比较、图像与时间轴围成的面积，的面积更大，说明的位移更大，因为从同一地点出发，所以在的上方，故A错误； B．，无人机的速度在减小，但速度方向还是向上，加速度方向向下，处于失重状态，故B正确； C．时，图像与时间轴围成的面积和的不相等，所以位移不同，不在同一高度，故C错误； D．，、图像与时间轴围成的面积相同，位移相同，平均速度等于位移除以时间，所以平均速度相等，故D正确。 故选BD。 4．(1) (2) 【详解】（1）物块与传送带共速前，物块受到滑动摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律可得 解得 物块与传送带共速后，物块受到滑动摩擦力方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得 解得 设上升的两个阶段运动时间分别为，则 解得 又有 解得 两段过程物块运动的位移分别为， 小物块向上滑行的最远距离为 （2）上升的第一个阶段，物块与传送带的相对位移为 物块由最高点下滑到底端时根据 可得t3=2s 上升的第二个阶段与下降阶段，物块相对传送带一直向下运动，物块与传送带的相对位移为 两段痕迹有重合，所以痕迹长度为。 5．(1)2m (2)4m/s (3)3.2J 【详解】（1）由时，A、B间的摩擦生热均为；时，A、B间的摩擦生热为可知，当时，物块A从长木板B的右端滑出，则有 解得 （2）当时，物块A恰好到长木板B的右端共速，对物块A有 对长木板B有 根据运动学关系有， 联立解得 （3）时，共速前对长木板B有 解得 共速时有 解得共速前用时 共速前AB相对位移 此后B比A快，A从左侧掉下，所以相对位移大小为 A、B间的摩擦生热的大小 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $