章末综合测评(五)第5章 牛顿运动定律-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册分层作业（鲁科版）

3.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给 ■0■■0■■■■■0■ 量为70kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的 出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选 ■■■■■■■回■■ 年级 学号后 建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑 对但不全的得2分，有选错的得0分 知卫刀口口 知知0口口 轮的质量及定滑轮处的摩擦，则工人对地面的压力大 9.如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的 班级 位 6■■6■6■■6■■6 小为（取g=10m/s) ( 上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在 姓名 刀刀刀刀口 LA】490N [B1510N Lc]890N [o1910N P上，则 9■■99■9■9■ 4,.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为四5 [A]P向下滑动 []P静止不动 章末综合测评（五） m,和m:的物体A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以 「©]P所受的合外力增大 [D]P与斜面间的静摩擦力增大 加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撒去拉力F,此时A和B 10.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物 (满分：100分) 的加速度分别为a1和a1,则 () 车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图所示。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给 A]d,=a:=0 [6)a1=a,a2=0 假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静 30 出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为m。,小张与扶梯间的动 L.伽利略创造性地把实验，假设和逻辑推理相结 [o1am+mam,+m [0]a1=a,az= 摩擦因数为以，购物车与扶梯间的摩擦忽略不计，则 合，有力地促进了人类科学认识的发展。利用 5.一个质量为10kg的物体放在水平地面上，当受到一个水平推力 [A小张对扶梯的压力小于m。gc0s30°，方向垂直于斜面向下 F,=30N时，其加速度为1m/s2,当受到的水平推力变为F, 如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释 [B]小张对扶梯的摩擦力大小为(m。十m)gsi30°，方向沿斜面 60N时，其加速度为 放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种 向下 [A]6 m/s' [B]4 m/s' [e]3 m/s [D]2 m/s 粗髓程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置 [c]扶梯对小张的摩擦力大小为(m。十m)gcos30°，方向沿斜面 6.在光滑水平面上有一辆小车 B 依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结 向上 A,其质量为mA=2.0k起，在小 论是 () [D]小张对购物车的推力和购物车对小张的推力大小必相等 车上放一个物体B,其质量为 []如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 11.如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有 ma=1.0kg。如图甲所示，给B一个水平推力F,当F增大到稍大于 一物块。木箱静止时，弹簧处于压缩状态，且物块压 []如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 3.0N时，A,B开始相对滑动。如果撒去F,对A施加一水平推力 在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无 [c]如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 F',如图乙所示，要使A、B不相对滑动，则F的最大值F为() 压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能是 []小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 A]2.0N [e]3.0Ntc]6.0N [o]9.0N [A]加速下降 []加速上升 2.如图所示，在“探究加速度与力、质量的 7.如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住， 小车 [c]诚速上升 [D]减速下降 关系”的实验中，若1、2两个相同的小 并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处 12.某人乘电梯从24楼到1楼的o-t图像如图所 车所受拉力分别为F1,F:,车中所放砝 小车2 于静止状态。在木板AB突然撤离的膜间，小球的月矿 示，下列说法正确的是 ( ) 码的质量分别为m1m:,打开夹子后经 加速度大小为（重力加速度为g) ( [A]0一4s内，人做匀加速直线运动，加速度为 过相同的时间，两车的位移分别为$1、，则在实验误差允许的范 (e则23 1 m/s' 0481262024 [A]0 [e]g 围内 [A幻当m1=m1、F1=2F,时，81=2s: 。物块AB以B用水平轻绳都车)放在令一品 [B]4一16s内，人做匀速直线运动，速度保持4m/s不变，处于完 光滑的水平地面上，其质量之比为m。 全失重状态 [B]当m1=m:、F1=2F:时，s2=2x1 :m=2:1。现用大小为3N的水平拉力作用在物块A上，如图 [c]16一24s内，人做匀减速直线运动，速度由4m/s诚至0，处于 [c]当F,=F2、m1=2m:时，81=2s 所示，则绳对B的拉力等于 () 超重状态 []当F,=Fm1=2m2时，51=2s [A]1N [B]1.5N [c]2N [D]3N [D]0一248内，此人经过的位移为36m 9 校本单元评估 ◆ 三、非选择题：本题共6小题，共60分 (3)如图所示是实验中获得的一条纸带的某部分，远取A、B、C、 9876543210+0.5 9876543210+0. D、E计数点（每两个计数点间还有4个点未画出），A、C间的距 17.(10分)如图所示，皮带运输机是靠货物和传送 13.(12分)用如图所示的装置探究在 离为 带之间的摩擦力把货物送往别处的。已知传送 作用力F一定时，小车的加速度a 带与水平面的倾角为8=37°，以4m/；的速率4。 与小车及砝码总质量m的关系，某 01sm234567891011 向上运行。在传送带的底端A处无初速地放上一质量为0.5kg 位同学设计的实验步骤如下： (4)若打点计时器使用的交流电频率为50Hx,则小车的加速度 的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.8。若传送带底端A到 A,用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量 大小为 m/s(结果保留2位有效数字)。 顶端B的长度为25m,则物体从底端A到顶端B的时间为多 B按图装好实验器材 876543210+0.5 少？（取g■10m/s2,sin37°■0.6，cos37°=0.8） C。把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶 15.(8分)如图所示，滑雪者以v。=2m/s的初速 D.将电磁打点计时器接在电压为6V的蓄电池上，接通电源，放 度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角0=30°，在1 开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明 =5s的时间内滑下的位移s=60m,雪橇与人mm 小车及砝码质量 的总质量m=75kg,取g=10m/s2,求： E。保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的砝码 (1)滑雪者运动的加速度大小： 个数，并记录每次增加后的m值，重复上述实验 (2)雪橇和人受到的阻力的大小（包括摩擦和空气阻力）。 F,分析每条纸带，测量并计算出加速度的值 G.作a-m关系图像，并由图像确定a与m的关系 (1)该问学漏掉的重要实验步骤是 ,该步骤 应排在实验步骤 之后。 9876543210+0.5 (2)在上述步骤中，有错误的是 ,应把 18.(12分)如图所示，光滑水平面上放有光滑直 改为 角斜面体，倾角0=30，质量m。=2.5kg。平7， (3)在上述步骤中，处理不恰当的是 ,应把 1 98765432101+0.5 行于斜面的轻质弹簧上端固定，下端与质量m=1.5kg的铁球相 改为 16.(10分)在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪撬是上 连，静止时弹簧的伸长量△1。=2cm,取g=10m/s2.现用向左 87654321o+o. 世纪人们出行的常见交通工具，狗系着不可伸长 的水平力F拉着斜面体向左运动，铁球与斜面体保持相对静止， 的绳拖着雪撬从静止开始沿着笔直的水平地面 14.(8分)某实验小组利用拉力 加速奔跑，5s后拖绳断了，雪橇运动的4图像如图所示，已知拉 当铁球对斜面体的压力为0时，求： 传感器和打点计时器探究 学生电源 雪橇的绳子与水平地面的夹角为37°，雪橇和雪橇上的小孩总质 (1)水平力F的大小： 加速度与力的关系。他们 (2)弹簧的伸长量△1 打点计时器 00400 量为m=40kg。不计空气阻力，取g=10m/s2,sin37°=0.6， 将拉力传感器固定在小车 c0s37°=0.8。求： 上记录小车受到拉力的大小，按照图示进行实验，释放纸带时，小 (1)雪撬与地面闻的动摩擦因数： 车处于如图所示的位置 (2)绳对雪橇的拉力大小。（结果保留1位小数） (1)指出图中的一处错误 (2)下列说法正确的是 。(多选) A.实验之前，要先平衡摩擦力 B,小车的质量要远小于所挂钩码的质量 C.应调节滑轮的高度使细线与木板平行 D.实验时应先释放纸带，再接通电源 校本单元评估 109.BD[由题图可知，当两个共点力垂直时，有F十F?= (1)尖劈对A侧的压力 100N2,当两个共点力方向相反时，|F1一F2|=2N,联立以 G F 上两式解得F1=6N,F2=8N或F1=8N,F2=6N,此二 FA=G1+F1,其中G1= sin a sin a 力的合力的变化范围是2N≤F≤14N,B、D正确。] G+F 10.CD[F1是物体重力的分力，施力物体是地球，不是斜面作 代入可得FA=sina 用在物体上使物体下滑的力，F2不是物体对斜面的压力，故 (2)尖劈对B侧的压力 A错误；物体受重力和支持力两个力，故B错误，C正确；力 N、F,和F,三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效 FB=G2十T2,其中G2= tan a 果相同，故D正确。] 11.AD[由于A、B、C三个圆柱体都处于 代入可得FB二aD。 静止状态，根据平衡条件可知，A、B、C 17.解析：(1)如图所示，沿水平竖直建立 EZ2LE11212112112112122 三个圆柱体受到的合外力均为0，选项 直角坐标系。 45e9 A正确，选项C错误；如果圆柱体光滑， 对小球进行受力分析，把不在轴上的 45309W B、C两圆柱体分别受到各自竖直向下 力沿轴分解，则水平方向上有 的重力、地面施加的竖直向上的支持力 Na mg Tsin45°-Nsin30°=0 30° 以及A对其施加的沿两轴心连线方向 mg 竖直方向上有 的弹力，弹力方向斜向下，其受力如图所示，那么，B、C两圆 Tcos45°+Ncos30°-mg=0 m 柱体在水平方向上不能保持平衡，选项B错误；对于圆柱体 由以上两式得N≈73.2N,T≈51.8N。 A,根据平衡条件，B、C对A的作用力的合力一定与A的重 (2)外力方向与绳子垂直时，拉力最小。拉力的最小值为 力平衡，方向竖直向上，选项D正确。] 12.CD[以小球为研究对象，其受力分析如图 Fmn=mgsin45° 所示，因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平 代入数据解得Fmn≈70.7N。 衡，由图知在题设的过程中，T一直减小，当 18.解析：(1)以O点为研究对象并进行受 绳子与斜面平行时，T与N垂直，T有最小 力分析，建立如图所示的坐标系，则 值，且Tmin=Gsin a,故选项C、D正确。] ToA cos 0-m1g 13.解析：(1)由题图乙可知，F的大小为4.0N。 Toa sin 0-ToB (2)①画出力F,、F2的图示，如图所示。 期得Tm号-m5 A 橡皮筋目 Ton-migtan 0=3 4m1g。 (2)物体己静止，乙所受摩擦力 3 F f-ToB=4mig 方向水平向左。 (3)物体乙所受最大静摩擦力 ②用刻度尺量出F金的线段长约为21.0mm,所以F合大小 fmx=m2g=0.3×40N=12N 为21.0X1N=4.2N,F0与拉力F的夹角的正切值为 当TOB=fmax=12N时 5 由Tos=m1gtan0得 =0.05。 12 m1= ToB gtan 0 10X3 kg=1.6kg。 14.解析：将力F2、F3平移到F;与F1、F 与F1的首端之间，如图所示。Fg、F4的 合力等于F1,F、F2的合力等于F1,这 0 章末综合测评（五） 五个力的合力大小为3F1=30N。 15.解析：对物体受力分析如图所示，由平衡 答案速对 条件得 在y轴方向上有 4:5 678 9101112 N=mg cos a+Fsin a 在x轴方向上有 A AA D B C B A BDABD BD AC Fcos a=mgsin a+f 又因为f=μN 13.(1)平衡摩擦力B(2)D电压为6V的蓄电池 Fcos a-mg sin a≈0.27。 交流电压为4~6V的学生电源(3)G作a-m关 联立解得μ=Fsin&十mg cos a 16.解析：将尖劈受到的重力G和压力F按照如图所示两个方 系图像作a关系图像 向进行分解。 14.(1)打点计时器应接交流电源，实验图中接了直流电源 (2)AC(3)3.10cm(4)0.98 15.(1)4m/s2(2)75N G 16.(1)0.5(2)254.5N 17.11.25s 18.(1)403N(2)8cm 5711 10.ABD[对小张受力分析，在垂直斜面方向有N=mogcos30° 试题精析 一Fsin30°=mogcos30°-mg tan30°·sin30°，方向垂直于斜 面向上，F为购物车对小张的水平向左的推力，故A正确： 1.A[根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升到的最 对小张和购物车整体受力分析，在平行扶梯方向有∫=(m。 高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损 十m)gsin30°，方向沿斜面向上，所以小张对扶梯的摩擦力 失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项 大小为(m,十m)gsin30°，方向沿斜面向下，故B正确，C错 从题目内容不能直接得出，选项A正确。] 2.A[题中m1和m2是车中砝码的质量，并不是小车的质量， 误；小张对购物车的推力和购物车对小张的推力是一对作 本题中只说明了两小车是相同的，并未告诉小车的质量是多 用力与反作用力，大小相等，故D正确。] 少，当m1=m2时，两车加砝码质量仍相等，若F1=2F2,则 11.BD[木箱静止时，物块受重力G、弹簧的弹力F、箱顶的压 力N三个力，由物体的平衡条件，有F一(G+N)=0;当物 a1=2a2,由s=2at2得s1=2s2,选项A正确，B错误；当 块对箱顶刚好无压力时，G与F均不变，N=0,故物块所受 m1=2m2时，无法确定两车加砝码后的质量关系，两小车的 合力F'=F一G,方向竖直向上，表明物块（也即木箱）有向 加速度关系也就不清楚，故无法断定两车的位移关系，选项 上的加速度，故选项B、D正确。] C、D错误。] 3.A[受力分析如图所示，设绳的拉力大小为F, AC[0~4s内，0t图线是一条倾斜直线，且a=入 地面对人的支持力为N,对建筑材料受力分析有 1m/s2,选项A正确；4~16s内，加速度为0，不是完全失重 F一mg=ma,对人受力分析有F+N=m人g,代 状态，选项B错误；16~24s内，人减速下降，加速度向上，处 入数据求得N=490N,由牛顿第三定律知，工人 中 于超重状态，选项C正确：0~24s内，位移大小等于图线与 对地面的压力大小为490N,A正确。] .mg 横轴围成的面积的数值，故s= 4.D[首先研究整体，求出拉力F的大小F=(m1 2×(24+12)×4m= 十m2)a,突然撒去F,以A为研究对象，由于在 72m,选项D错误。] 短时间内弹簧弹力不会发生突变，所以物体A受 13.解析：(1)实验中把小桶及其内部所装沙子的重力看成与小 力不变，其加速度a1=a;以B为研究对象，在没有撤去F时 车所受的拉力大小相等，实验中没有考虑摩擦力的作用，故 有F-F'=m2a,而F=(m1十m2)a,所以F'=m1a,撤去F 必须平衡摩擦力。 则有-F'=m2a2,所以a2=-a,故选项D正确，] (2)电磁打点计时器接在电压为6V的蓄电池上将无法工 m2 作，必须接在交流电压为4~6V的学生电源上。 5.B[物体在竖直方向受力平衡，水平方向受到推力和滑动摩 (3)作a-m关系图像，得到的是双曲线，很难作出正确的判 擦力，设滑动摩擦力大小为f,根据牛顿第二定律得第一种情 断，必须“化曲为直”，改作a 况F1-f=ma1,得f=F1-ma1=30N-10×1N=20N, m关系图像。 第二种情况F,-f=ma:,得a,=P,-f_60-20 14.解析：(1)打点计时器应接交流电源，而实验图中接了直流 m/s2= 7 10 电源。 4m/s2,B正确。] (2)为使合力等于细线的拉力，实验前需要平衡摩擦力且应 6.C[题图甲中，设A、B间的静摩擦力达到最大值fmx时，系 调节滑轮的高度使细线与木板平行，故A、C正确；在钩码的 统的加速度为a,根据牛顿第二定律，对A、B整体有F= 质量远小于小车的质量时，小车受到的拉力近似等于钩码 (mA十mB)a,对A有fmax=mAa,代入数据解得fma 受到的重力，故B错误；实验时应先接通电源，再释放小车， 2.0N;题图乙中，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a', 故D错误。 根据牛顿第二定律，以B为研究对象有fx=mBa',fmx (3)由题图读出A、C间的距离s=3.10cm。 fmx,以A、B整体为研究对象有Fx=(mA十mB)a',代入数 (4)根据逐差法得 据解得F弘x=6.0N,故C正确] a=As=SCE-SAC 7.B[未撤离木板时，小球受重力G、弹簧的拉力T和木板的 4T2 弹力N的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小 =0.1010-0.0310-0.0310 m/s2≈0.98m/s2。 球的弹力大小为23， 0.04 mg;在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大 1 小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小 15.解析：1)根据运动学公式s=vot十2at 球受到重力G与弹簧的拉力T,小球所受合外力与撤离木板 2(s-vot) 得滑雪者运动的加速度a= =4m/s2。 前木板对小球的弹力大小相等、方向相反，故小球的加速度 大小为2 (2)根据牛顿第二定律，沿坡面方向有 3g,B正确] mgsin30°-Fm=ma 8.A[设物块B的质量为m,绳对B的拉力为F,对A、B整 解得Fa=mg sin30°-ma=75N。 体，根提牛顿第二定律有a一n对B有F=a,所以 16.解析：(1)绳断开失去拉力F后，由速度一时间图像得此过 程的加速度a2=-5m/s2 F=1N,A正确。] 根据牛顿运动定律有一N2=ma2 9.BD[设斜面倾角为0，P、Q的质量分别为m1、m2,因物体P 又N2-mg=0 静止于固定的斜面上，则动摩擦因数μ≥tan日，所受合外力 联立解得雪棍与地面间的动摩擦因数4=0.5。 F1=0,静摩擦力f1=m1gsin0。把物体Q轻轻地叠放在P (2)力F拉动雪橇的过程中，由速度一时间图像得此过程的 上，选整体为研究对象，则(m1十m2)gsin0≤ 加速度a1=2m/s2 μ(m1十m2)gcos0,故P、Q仍处于静止状态。P所受的合 根据牛顿运动定律有Fcos37°一uN1=ma1 外力F2=0,即F1=F2,P与斜面间的静摩擦力f2= 又mg-Fsin37°-N1=0 (m1十m2)gsin0>f1,故选项B、D正确，A、C错误。] 联立解得F≈254.5N。 1158 17.解析：物体加速过程受力情况如图所 示。由牛顿第二定律得 试题精析 沿传送带方向有 1.B[物体一定做直线运动，过P点的切线斜率等于t1时刻 f-mg sin 0-ma 垂直传送带方向有 物体的瞬时速率，过P点的割线OP的斜率等于0~1时间 N-mgcos 0=0 内物体平均速度的大小，故选B。] 又有f=uN,解得a=0.4m/s2 物体加速到与传送带同速的时间 2D[南=名，自由下落的新你下落所同的时阅 =8=10 t1= √2g’下落金程所用的时间t= 3h 2h 入g ,所以 物你加速过程的位移51=241=20m t1:t=√3：2，选项D正确。] 3.C[涂料滚缓慢沿墙壁上滚的过程中，处于动态平衡状态， 此后物体匀速运动至顶端B的时间 合外力为0，分析涂料滚受力情况如图所示；涂料滚上滚过程 t4-11=1.25s 中，0变小，F1和F均变小，由牛顿第三定律知，F2=F2,F2 变小，故选项C正确。 物体从底端A到顶端B的时间 t=t1+t2=11.25s。 18.解析：(1)当铁球与斜面体一起向左加速运动，对斜面体压 力为0时，设弹簧拉力为T,铁球受力如图甲所示。 T8 mg F mo m 4.D[若细绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力 大小相等，则B与C间的摩擦力为0，A选项错误；利用整体 777777777777八77777 法判断，C一定受到水平面向左的摩擦力，B选项错误；同理， mg 在竖直方向上利用整体法判断，水平面对C的支持力小于 B、C的总重力，C选项错误；剪断细绳后，利用整体法可判断 由平衡条件、牛顿第二定律得 出，B、C组成的系统在水平方向上不受外力作用，D选项 Tsin 0=mg 正确。] Tcos 0=ma 5.D[汽车对千斤顶的压力有两个作用 对铁球与斜面体整体，由牛顿第二定律得 F=(mo+m)a 效果，分别沿两臂方向挤压两臂，所以将F, 此压力沿成120°角的两臂方向分解，如 联立以上三式并代入数据得T=30N,F=403N。 0 (2)斜面体与铁球静止时，设弹簧拉力为T。,铁球受力如图 图所示，F1cos2+F,co82=F,当0 乙所示。 =120°时，F1=F2=F=1.0×105N,选项A、B错误；继续摇 T A No m日 动手把，将汽车顶起时，0减小，0s号增大，，布F,均波 mo 7777777777水7777777 小，选项C错误，D正确。] mg 6,B[选重物、两个木块及轻质硬杆组成的系统为研究对象， 系统受力情况如图甲所示，根据平衡条件有2f=(m。十2m)g, 由平衡条件得T。=ng sin0 即∫-Gm,十2m8,与两挡板间距离无关，故挡板间距离稍许 由胡克定律得 2 T。=k△l。,T=k△l 增大后，f不变，选项A错误，B正确。如图乙所示，将绳的张 联立以上三式并代入数据得△l=8cm。 力F沿OO1、OO2两个方向分解为F1、F2,则F1=F2= 模块综合测评 R 2c0S0当挡板间距离精许增大后，F不变，0变大，c0s0变 小，则F变大；选左边木块为研究对象，其受力情况如图丙 答案速对 所示，根据平衡条件得N=F1sin9,当两挡板间距离稍许增 大后，F1变大，0变大，sin0变大，则N也变大，选项C、D 12 3456789101112 错误。 B D C DD BB A BC BD AD AD 2f 13.(1)见解析图(2)0.258(0.248~0.268均可) 14.(1)0.906(2)0.080.16③ 15.25m 2μG p(n+2mg mg 16. 丙 tan 7.B[取P、Q两环整体为研究对象，在竖直方向上只有AO 17.(1)0.25(2)0.75m 杆对其产生竖直向上的支持力，故N=2g,N大小不变；再 18.号m 取Q为研究对象，将拉力T沿竖直、水平方向分解，如图所 示，竖直分量T,=Tcos a,由于Q处于平衡状态，故竖直方 5911