第四章 运动与力的关系 单元检测 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第4章 运动与力的关系 (2019人教版) 单元检测试卷 时间：75分钟 分值100分 一、单项选择题(每小题4分，共44分) 1、公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　） A．Kg.m/s B．Kg.m/s2 C．Pa.m2 D．J/m 2、钻石联赛巴黎站上，22岁的乌克兰女子跳高选手——雅罗斯拉娃·马胡奇克，以2米10的惊人一跃，一项尘封37年的田径项目世界纪录被打破。 A．马胡奇克在最高点处于平衡状态 B．马胡奇克起跳以后在上升过程中处于失重状态 C．马胡奇克起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力 D．马胡奇克在下降过程中处于超重状态 3、（2022·北京·高考）如图所示，质量为m的物块在倾角为θ的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为u。下列说法正确的是（　　） A．斜面对物块的支持力大小为mgsinθ B．斜面对物块的摩擦力大小为umgcosθ C．斜面对物块作用力的合力大小为mg D．物块所受的合力等于mgsinθ 4、2024年6月，中国无人机成功飞越了“世界之巅”。如图甲，某次无人机从地面静止开始竖直向上飞行，图乙为它运动的V-t图像，图像中的ab段和cd段均为直线。下列说法正确的是（　　） A．空气对无人机的作用力和无人机对空气的作用力是一对平衡力 B．无人机在t3-t4过程中处于失重状态 C．无人机在t1-t2过程中受到的合外力越来越大 D．无人机在t1-t4过程中先失重后超重 5、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，下图中正确的是（　　） A． B． C. D． 6、（2024·北京·高考）如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（   ） A． B． C． D． 7、（2023·北京·高考）如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（   ）    A．1N B．2N C．4N D．5N 8、如图所示，一轻质弹簧连接物体A、B， A、B在水平推力F1=10N，F2=40N作用下沿光滑水平地面运动.已知A、B的质量分别为1kg、2kg，两物体相对静止，则（ ） A. 弹簧的弹力大小为30N B. 弹簧的弹力大小为10N C. 在突然撤去F1的瞬间，A的加速度大小为20m/s2 D. 在突然撤去F1的瞬间，B的加速度大小为20m/s2 9、弹簧的一端固定在墙上，另一端系一质量为m的木块，弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点，如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放，木块在粗糙水平面上先向左运动，然后又向右运动，往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内，且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为v0，则（     ） A．木块第一次向左运动经过O点时速率最大 B．木块第一次向左运动到达O点时速率最小 C．整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有一个 D．整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有两个 10、如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球。现使小车以加速度a向右做匀加速运动，下列说法正确的是（　　） A．杆对小球的弹力竖直向上 B．杆对小球的弹力沿杆向上 C．杆对小球的弹力大小可能为 D．杆对小球的弹力大小为 11、如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为Mp=0.5kg、MQ=0.2kg，P与桌面间的动摩擦因数u=0.5，重力加速度g=10m/s2。则推力F的大小为（　　） A．4N B．3N C．2.5N D．1.5N 二 非选择 题(56分) 12．（12分）某同学使用如图甲所示装置对物块与木板间的动摩擦因数进行测量，他调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板，挂上适当的钩码，接通电源，释放钩码，多次改变钩码的质量，记录传感器的读数F，求出物块的加速度a。 请回答下列问题： （1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可得打计数点3时的速度大小为v3＝ 　　 m/s，物块的加速度大小为a＝ 　　 m/s2。（结果均保留三位有效数字） （2）该实验需不需要满足钩码质量远远小于小车质量？　 。（填“需要”或“不需要”） （3）以力传感器的示数F为横坐标，物块的加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，同一次实验中，则物块的质量为 　　 ，已知重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数为 　　 。 13(8分)、某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实验装置如图所示，已知斜面倾角为45°，光滑小球的质量m＝3kg，力传感器固定在竖直挡板上。已知g＝10m/s2，求： （1）当整个装置向右做匀加速直线运动时，力传感器示数为36N，此时装置的加速度大小； （2）某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时，力传感器示数恰好为0，此时整个装置的运动方向如何？加速度为多大？ 14(10分)、如图所示，A、B两物块的质量分别为2kg和1kg，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为0.8，B与地面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，求：（1）B的最大加速度；（2）A、B不发生相对运动，F的最大拉力；（3）当F=15N时，A的加速度大小。(4)当F=40N时，A的加速度大小。 15(11分)（2021·辽宁·高考）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=370，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求： （1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a； （2）小包裹通过传送带所需的时间t。 16(12分)、如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N。当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数产=0.2，小车足够长。求：(1) 刚放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大？ (2)经过多长时间两物体速度相等？(3)求1.5s内通过的位移大小为多少？（取） 单元检测试卷(答案) 一、单项选择题(44分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B B B B C A C C D D A 二 非选择 题(56分) 12、【解】:（1）由题意可知，相邻计数点的时间间隔T=0.1s 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，打下3点的瞬时速度 V3= = 0.611m/s 根据逐差法，加速度 a= =2.00m/s2 （2）由于使用了拉力传感器测拉力，因此不需要满足钩码质量远远小于小车质量； （3）根据牛顿第二定律 F﹣f＝ma； f＝μmg 联立解得a= F-ug； 结合图像可知k=即m= 当a＝0时，有F0＝μmg 动摩擦因数u= = = 故答案为：（1）0.611；2.00； （2）不需要；（3）； 。 13、【答案】（1）2m/s2；（2）方向向左；10m/s2 【解】（1）以小球为研究对象，设小球与力传感器间的作用力大小为F，小球与斜面之间的弹力大小为FN： 对小球：竖直方向FNcos450=mg 水平方向F-FNsin450=ma 解得a=2m/s2 （2）力传感器示数为0，则有：重力和斜面的支持力充当合外力，则有 FNcos450=mg FNsin450=ma 解得a=10m/s2 此时系统应加速度向左，向左加速 14、【解】:（1）B所受合力的最大值Fm=u×2mg - umg=maB (其中u为AB间的动摩擦因素) B的最大加速度aB=4m/s2 （2） 设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则 对A: F’- u×2mg =2ma’ 对AB整体: F’- umg =3ma’ 解得F’=24N （3） 当F=15N<F’ A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有 F- umg =3ma 解得a=1m/s2 (4)当F=40N时,F>F’,A在B上相对滑动，对A: F-u×2mg=2maB aA=12m/s2 15、【答案】（1）0.4m/s2；（2）4.5s 【解】（1）小包裹的速度V2大于传动带的速度V1，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上，根据牛顿第二定律可知umgcosα-mgsinα=ma 解得a=0.4m/s2 （2） 根据（1）可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动，用时t1= =2.5s在传动带上滑动的距离为x1= ×t1=2.75m因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力， 即umgcosα>mgsinα，所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为t2= =2s所以小包裹通过传送带的时间为t = t1+t2=4.5s 16、（1）2m/s2，0.5m/s；（2）2.1m 【解】(1)小物块的加速度am= =2m/s2 小车的加速度aM= =0.5m/s (2)经过t1二者共速，则由amt1=v0+aMt1 得t1=1s 在开始1s内小物块的位移x1= amt12=1m 最大速度V=amt1=2m/s 在接下来的0.5s内小物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度a= =0.8m/s2 这0.5s内的位移x2=Vt2 +at22=1.1m 通过的总位移x=x1+x2=2.1m ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $