周测评(五) 共点力的平衡 牛顿第一定律 实验：探究加速度与力、质量的关系-【衡水真题密卷】2025-2026学年高一上册物理学科素养周测评（人教版）

2025一2026学年度高一学科素养周测评（五） 卷题 物理·共点力的平衡牛顿第一定律 实验：探究加速度与力、质量的关系 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 5 6 答案 1.牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出动力学的一条基本规律一牛顿第一 定律，对于牛顿第一定律的得出和理解，下列说法正确的是 ( ) A.要使一个物体运动，必须推它或拉它 B.牛顿第一定律对惯性参考系和非惯性参考系都是成立的 C.牛顿第一定律表明物体只有在匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性 D.牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总结出来的 2.如图所示，在轻绳中间用光滑挂钩（没画出）悬挂一个质量为的重物，双手紧握轻绳的 两端，然后沿水平固定的刻度尺缓慢分开，重力加速度为g,下列说法正确的是 ( A.两侧轻绳拉力的合力减小 B.两侧轻绳的拉力均减小 C.当0=90时两侧轻绳的拉力大小均为2mg 2 D.当两侧绳长分别与两手间距相等时两侧轻绳的拉力大小均为mg 3.如图所示，一个圆环竖直固定在水平地面上，圆心为O,两根不可伸长的轻绳A、B一端 系在圆环上，另一端通过结点悬挂一个重物。开始时，重物静止，结点位于O点，A绳竖 直，B绳与A绳的夹角α<90°。现保持结点位置和B绳的方向不变，让A绳绕着O点 缓慢转至水平虚线位置。在这个过程中，下列说法正确的是 () 711177i77777777777 高一学科素养周测评（五）物理第1页（共4页）》 真题三 迎万难，赢万难 A.开始时，B绳上的张力不为零 班级 B.A绳上的张力一直减小 C.A绳上的张力先增大后减小 姓名 D.B绳上的张力一直增大 4.如图所示，用一轻绳通过定滑轮将质量为的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的 半径远小于半圆柱体截面的半径R,绳AB长度为L,长度为H的杆BC竖直且与半 得分 圆柱体边缘相切，OA与水平面夹角为0，不计一切摩擦，重力加速度为g,则下列说法 正确的是 ( A能对小球的拉力F的大小为品州尺 mgR(1+cos 0) B.半圆柱体对小球的支持力大小为（日十Ran9)cos0 C.在拉力F的作用下小球沿半圆柱体缓慢向上移动一小段距离 (没有经过半圆柱体的最高点)，拉力F先变小后变大 D.在拉力F的作用下小球沿半圆柱体缓慢向上移动一小段距离（没有经过半圆柱体的 最高点)，拉力F一直变大 5.如图所示，斜面静止于水平地面。将一个质量为m的小球用轻质细线悬挂于斜面顶端 O点，在外力F、细线拉力Fx(未画出)和重力mg的共同作用下处于平衡状态。细线与 竖直方向的夹角为0，细线与F的夹角为α。开始时，外力F为水平方向。现缓慢增大 0角，同时保持α角（α>90°）不变，直至细线水平。此过程中，斜面始终保持静止，则下 列说法正确的是 () A.外力F逐渐增大 B.外力F与细线拉力Fx的比值保持不变 C.地面对斜面的摩擦力逐渐增大 D.地面对斜面的作用力发生变化 6.抖空竹是国家非物质文化遗产之一。在某次抖空竹表演时，表演者的左、右手所持杆和 空竹位置如图所示，此时左手高于右手，轻绳两端位置之间的连线与水平方向成日角， 空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动，只人为改变一个条件，始终保 持空竹静止，不考虑轻绳与空竹之间的摩擦，下列说法正确的是 A.若换质量更大的空竹，则空竹的静止位置不会变化 B.若换更长的轻绳，轻绳的拉力不会变化 C.若使左手持杆缓慢竖直向下移动至θ=0°处，此过程中轻绳的拉力逐渐 变小 D.若使左手持杆、以右杆为圆心顺时针缓慢画圆弧，使θ=0，此过程中， 轻绳的拉力逐渐变大 密卷 高一学科素养周测评（五）物理第2页（共4页） 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.（12分)某实验小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图甲所示。 打点计时器小车 细线 定滑轮 D 20 力传感器 5.10 单位：cm 纸带 11.30 水平实验台 18.60 长木板 重物 27.00 甲 (1)为较准确地完成实验，下列操作正确的是 A.实验通过力传感器测量细线拉力，故不需要补偿阻力 B.调节滑轮的高度，使牵引重物的细线与长木板保持平行 C.为减小误差，实验中探究力与小车加速度关系时一定要保证重物质量远远小于小 车的质量 D.实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车 (2)已知电源频率为50Hz,实验中打出的某条纸带如图乙所示，则重物下落的加速度 a- m/s2。 (3)若保持重物和传感器的总质量m不变，在小车上放置砝码改变小车质量，测出小车 和车上砝码的总质量M和对应的加速度α，根据实验数据分别作出a图像与 M。如图丙、丁所示。图丙中实线所示的αM图线偏离直线的主要原因是 若已补偿阻力，但图丁中图线仍不过原点，则图线的延长线与纵轴交 点的纵坐标值为 (用题中所给的字母表示)。 0 力传感器 打点计时器 ↑a A 纸带 B 7777777777777777777777777/7777 重物 戊 己 (4)另一小组的同学采用如图戊所示装置，两个小组做实验时使用的小车完全相同，力 传感器示数均为F,他们根据多组数据作出的α-F图线分别如图己中A、B所示，则 图戊实验装置对应的图线是图己中的 (填“A”或“B”)。 8.(20分)如图所示，小李为了将木箱搬运进货车，搭建了一条轨道，该轨道由水平和倾斜 两部分组成，木箱与两部分的动摩擦因数都为4，木箱质量=3kg。小李用水平向右、 大小为10N的推力F1推木箱，木箱恰能在水平轨道上做匀速直线运动。当木箱进入 倾斜轨道后，小李希望木箱能依靠惯性冲进货车，但木箱沿倾斜轨道向上滑动到中途后 又向下滑动，小李立即对木箱施加一个水平向右的推力F2(大小未知)，结果小李和木箱 高一学科素养周测评（五）物理第3页（共4页） 真题 一起沿倾斜轨道匀速下滑。已知倾斜轨道的倾角0=37°，g取10m/s2,sin37°=0.6， c0s37°=0.8。求： (1)木箱与轨道间的动摩擦因数； (2)水平向右的推力F2的大小。 9.(20分)在建筑工地，工人们通过吊装滑轮把建筑材料搬运到高处，在吊装过程中，为了 避免货物的晃动，通常采用主绳牵引，辅助绳协助的办法，如图所示，将重物挂在结点O 上，用力F1拉OA绳来升高货物，用力F2拉OB绳稳定货物，其中OA与竖直方向的 夹角0=30°。现有一质量m=50kg的货物需要被吊升（绳子的质量忽略不计，忽略空 气、绳与滑轮间的阻力，g取10m/s2)。 (1)若OB绳水平向右拉，货物静止，求拉力F2的大小。 (2)货物保持静止，OB绳方向可调，求拉力F2的最小值。 (3)若OA绳能承受的最大拉力为125√3N,匀速提升货物，保持OA与竖直方向的夹 角不变，求OB绳拉力F2的最小值。 0 密卷 高一学科素养周测评（五）物理第4页（共4页）·物理· 参考答案及解析 体甲对挡板的压力分别为 对乙有 F1=F1,F2=F2 Fxmax=F max sin 60 (2分) 则两圆心的连线与水平方向的夹角分别为60°和 解得Frmax=√3G (1分) 45°时，挡板所受压力之比 此时乙受地面的摩擦力 F1:F2=1:√3 (2分) F:=Fxmx=√3G (2分) 0 对甲、乙整体受力分析可知，地面对乙的支持力 N-G+G-2G (2分) 根据题意，乙保持静止，则有 uN≥Fi G √3 (2)当圆柱体甲恰好降到地面时（甲对地面无压 解得μ≥ (1分) 2 力)，乙受甲的压力在水平方向的分力最大，根据 故乙与地面间动摩擦因数的最小值为 √5 几何关系，结合上述分析，对甲进行受力分 析可知 (2分) F maxCOS60°=G (2分) 2025一2026学年度高一学科素养周测评（五）物理·共点力的平衡 牛顿第一定律实验：探究加速度与力、质量的关系 一、选择题 1.D【解析】物体的运动不需要用力来维持，力是 改变运动状态的原因，A错误；牛顿第一定律对 惯性参考系是成立的，对非惯性参考系是不成立 的，B错误；物体在任何情况下都具有惯性，C错 误；牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总 mg 结出来的，D正确。 3.D【解析】开始时，重物受力平衡，假设B绳上 2.C【解析】受力分析如图所示，两侧轻绳拉力的合力 的张力不为零，则A绳不可能竖直，A错误；A绳 0 从竖直转到水平的过程中，设A、B绳上的张力分 不变，始终等于mg,则有2Fcos2=mg,解得F= 别为FA、FB,则该过程中结点的受力情况如图所 日，可知两侧轻绳的拉力均增大，A,B错误；当 mg 示，由力的矢量三角形知，A绳上的张力先减小 2c062 后增大，B绳上的张力一直增大，B、C错误，D 正确。 0=90°时，代入数据可得F= mg √2mg 2cos45°-2 ,C正 确；当两侧绳长与两手间距相等时，0=60°，两侧 、mg=5m8,D 轻绳的拉力大小均为F一200830= 3 错误。 。9 真题密卷 学科素养周测评 4.B【解析】根据题意，对小球受力分析，受拉力、 变，所以空竹静止位置不变，A正确；绳长增加，L 支持力和重力，如图所示，由几何关系和相似三 变大，a变小，cosa变大，空竹质量不变，则轻绳 F mg N 的拉力F变小，B错误；杆下移，L、s都不变，a不 角形有元=H+Rtan0 R+R,解得F一 变，所以拉力不会变化，C错误；左手持杆顺时针 cos 0 画圆孤使s增大，a变大，cosa变小，F变大，D mgL mgR(1+cos 0) H十Ran),N=(H干Ran)cos0,当0增大 正确。 时，F减小，A、C、D错误，B正确。 N 二、非选择题 D G 7.(1)BD(4分)(2)1.1(2分)(3)未满足小车质 5.AD【解析】如图所示，作出外力F、细线拉力 量远大于重物和传感器的总质量(2分)（意思对 FT的合力如图所示，二力的合力和重力大小相 即可)-m(2分)(4)A(2分) 等，方向相反，保持《角不变，缓慢增大日角，直 【解析】(1)实验中将细线的拉力作为小车受到 至悬线水平，因此外力F逐渐增大，细线拉力F? 的合外力，故需要将带滑轮的长木板左端垫高， 逐渐减小，外力F与细线拉力FT的比值增加，A 以补偿阻力，A错误；为了减小误差，调节滑轮的 正确，B错误；在此过程中，拉力F变为F时，水 高度，使牵引重物的细线与长木板保持平行，让 平分力最大，即水平分力先增大后减小，应用整 细线的拉力等于小车受到的合力，B正确；本实验 体法可知，地面对斜面的摩擦力先增大后减小，C 可通过拉力传感器直接测得细线拉力，故实验中 错误；拉力F的竖直分力逐渐增大，根据整体法 探究力与小车加速度关系时不需要保证重物质 可分析出地面对斜面的支持力一直在减小，地面 量远远小于小车的质量，C错误；为了充分利用纸 对斜面的作用力为支持力与摩擦力的合力，由勾 带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小 股定理知，地面对斜面的作用力发生变化，D 车，D正确。 正确。 (2)由题意可知，打点周期T=了 1 =0.02s,重物 下落的加速度a-07产-11mg。 (3)对重物和小车有mg-T=ma,T=Ma,解得 mg 1 6.AD【解析】对空竹进行受力分析，如图所示，设 a=M年m。只有m远小于M时，a图线成线 左、右两侧轻绳之间的夹角为2，由平衡条件可知 1 性关系，题图丙中实线所示的α图线偏离直线 2 Fcos=mg,解得F=,mg,设轻绳总长为L, 2cos a 的主要原因是未满足小车质量远大于重物和传 两杆之间的水平距离为5，左右两侧轻绳的长度分别 感器的总质量；题图丁中有mg一T=ma,T= 为L1、L2,由几何关系可知L1sina十L2sina=s,解 Ma,解得M=mg一m,则图线的延长线与纵 得sina一1十，一广空竹质量增大，英他条 轴交点的纵坐标值为一m。 件不变，则左右两侧轻绳之间的夹角不变，α不 (4)实验符合F=Ma,根据题图戊和牛顿第二定 ·10。 ·物理· 参考答案及解析 律可知2F=Ma,解得a= 2 M,则题图戊实验装 F 置对应的题图己中斜率较大的图线，故对应的实 F 验图线是A。 80号 (2)10N mg 【解析】(1)在水平轨道上，木箱受力平衡，对木 (2)由几何关系，当力F2垂直于力F1时，F2有 箱受力分析，在水平方向有 最小值，由图乙知 F=umg (3分) F2min-mg sin (3分) 1 解得μ=3 (3分) 解得Fzmn=250N (2分) (2)在倾斜轨道上，木箱受力平衡，对木箱受力分 析，沿斜面方向有 0 mg sin37°=Ff+F2cos37° (4分) mg 其中滑动摩擦力 F:=uN (3分) 乙 垂直于斜面方向有 (3)如图丙所示，在力F2垂直于力F1时 N=mg cos37°+F2sin37° (4分) F1=mgcos 0 (3分) 联立解得F2=10N。 (3分) 解得F1=250√3N>125√3N (2分) 所以当F1取到临界情况时，F2可以取到最小值， 9,(1)50°3N(2)250N(3125V7N F'min=Fimin+(mg)2-2cos OF2mg (3分) 【解析】(1)对结点O进行受力分析，如图甲所示。 解得F2mn=125√7N。 (2分) 因为结，点O静止，处于受力平衡状态，则三个力可 以围成首尾相连的矢量三角形，由几何关系得 01 tan 0=F2 mg mg 即F2=mg tan0 (3分) 解得F:-50万N 丙 (2分) 2025一2026学年度高一学科素养周测评（六） 物理·牛顿第二定律力学单位制 牛顿运动定律的应用超重和失重 一、选择题 滴做加速运动，当阻力等于重力时，雨滴做匀速 1.D【解析】根据题意可知f=0,则k= 02,则 运动，所以雨滴先加速后匀速，B、C错误；根据 mg一f=ma,可知雨滴做的是加速度减小的加 比例系数及的单位是N=kg·m/s =kg/m, 速运动，当加速度为零时，速度达到最大，此后做 m2/s2m2/s2 匀速运动，位移逐渐增大，D正确。 A错误；雨滴受到重力与阻力，初始重力较大，雨 2.D【解析】轻绳P断裂前，对小球受力分析，如图所 。11· 1