内容正文:
福建省三明市沙县区2025-2026学年上学期期末
鲁科版高一物理《运动和力的关系》单元练习卷
(练习时间:50分钟,满分:100分)
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1.如图所示,质量为的物块在倾角为的斜面上加速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是( )
A. 斜面对物块的支持力大小为
B. 斜面对物块的摩擦力大小为
C. 斜面对物块作用力的合力大小为
D. 物块所受的合力大小为
2.甲、乙、丙三个物块视为质点用不可伸长的轻绳、通过轻滑轮连接,轻滑轮通过轻绳悬挂于天花板,甲与地面用劲度系数为的轻弹簧连接,弹簧处于伸长状态,乙与丙之间的距离和丙到地面的距离相等均为。已知乙、丙的质量均为,甲的质量大于。物块在运动过程中不会与滑轮相碰,且不计一切阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 剪断轻绳瞬间,乙的加速度大小为
B. 剪断轻绳后,乙落地的速度大小为
C. 剪断轻绳瞬间,轻绳对轻滑轮的拉力大小为
D. 剪断轻绳后,甲下降时速度最大
3.如图所示,两个质量分别为,的物体通过轻绳相连静止在光滑水平面上,第一次在恒力的作用下向左加速运动,绳子拉力为第二次在恒力的作用下向右加速运动,绳子的拉力为,则和的关系是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,、滑块质量分别是和,斜面倾角为,斜面体紧靠地板突出部分,控制使所有物体处于静止状态。现静止释放,当沿斜面体下滑、上升时,不计绳子质量及一切摩擦,重力加速度为,地板突出部分对斜面体的水平压力为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5.蹦极是一项刺激的运动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系,运动员身上携带传感器竖直下落,得到如图所示的图像。则运动员在下落过程中( )
A. 不受空气阻力 B. 先失重再超重
C. 下落到处合力最大 D. 下落时弹性绳被绷直
6.如图,物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.时,木板开始受到水平外力的作用,在时撤去外力.细绳对物块的拉力随时间变化的关系如图所示,木板的速度与时间的关系如图所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取由题给数据可以得出 ( )
A. 木板的质量为
B. 内,力的大小为
C. 内,力的大小保持不变
D. 物块与木板之间的动摩擦因数为
7.如图所示,在光滑斜面上叠放有质量分别为、的两个物块,现用方向平行于斜面向上、大小为的力拉物块,使、两物块在斜面上一起由静止开始向上运动.已知、间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面倾角为,重力加速度为则下列说法正确的是( )
A. 、间的摩擦力大小一定是
B. 、间的摩擦力大小可能是
C. 若,则、间的摩擦力一定是滑动摩擦力
D. 受到的摩擦力方向沿斜面向下
8.如图所示,两物块、之间用细线相连,第一次将物块放在水平面上施加水平拉力,第二次将物块放在足够长斜面上施加平行斜面向上拉力,第三次施加竖直向上拉力,已知物块与水平面和斜面间动摩擦因数均为,斜面倾角为,三根细线能够承受的最大拉力相同,三次均使两物块都动起来,三次最大拉力分别为、、,三次物块最大加速度分别为、、,已知,,以下说法正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,共14分。
9.如图,质量为的物体水平向右运动,物体与地面间的动摩擦因数,方向水平向左、大小恒为的力作用在物体上,此时物体所受摩擦力为 ,已知物体在时刻物体速度减为,,则物体秒后摩擦力方向 选填“水平向左”或“水平向右”;物体的加速度大小为 ;
10.如图,质量为的物体与质量为的物体,用一轻质弹簧连接,放在光滑的水平面上,在的水平推力作用下一起做匀加速直线运动,则加速度大小为 ,弹簧的弹力大小为 。
11.某人在地面上用电子秤称得其质量为,他将电子秤移至电梯内,站在电子秤上启动电梯并开始计时,内,电子秤的示数如图所示,取重力加速度大小,此过程人的最大速度为 ,电梯运动的距离为 。
四、实验题:本大题共2小题,共16分。
12.用如图所示的装置做实验,如小车静止时,小车上挡光板与光电门的距离为,挡光板宽度为,小车由静止释放后挡光板通过光电门的时间为。
小车通过光电门的速度大小 用上述物理量符号表示;
保持小车的质量不变,测得小车的加速度和拉力的数据如上表所示。
根据表中的数据在图中画出图线 ;
把图线延长,看看图线是否通过原点 ?如果不通过原点,试分析在操作过程中可能遗漏了哪个步骤 ;
这条图线在轴上的截距有什么物理意义 。
13.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
下列说法正确的是 单选。
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验砝码及砝码盘的质量应远大于小车的质量
D.在用图象探究加速度与质量的关系时,应作图象
某同学在实验中打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有个计时点没有标出,其中、、、,已知电源频率为,则纸带加速度的大小是 。
某同学将长木板右端适当垫高,其目的是为了平衡摩擦力。但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大。用表示小车的加速度,表示细线作用于小车的拉力。则他绘出的关系图象是图中的 。
五、计算题:本大题共2小题,共30分。
14.如图所示,质量木箱静止于水平地面上,用大小为、方向与水平方向成的斜向下推力推木箱,使木箱做匀加速直线运动,末撤去。木箱与地面间的动摩擦因数,不计空气阻力,取,,,求:
推木箱时地面所受的压力:
末木箱的速度大小;
撤去推力后内木箱的位移大小.
15.如图所示,倾角直轨道,长为直轨道分别与圆弧轨道相切于点和点,点右侧紧靠着质量的小车,小车足够长,其上表面与直轨道齐平。将质量的物块从直轨道上距离点高度处静止释放,已知物块运动到点速度大小与点速度大小满足,物块与直轨道、和小车上表面之间的动摩擦因数均为,小车与地面之间的摩擦不计物块视为质点,不计空气阻力,已知,,求:
(1)物块在直轨道上运动的加速度大小;
(2)物块在直轨道上的运动时间;
(3)物块经过点的速度大小;
(4)小车最终速度大小。
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福建省三明市沙县区2025-2026学年上学期期末
鲁科版高一物理《运动和力的关系》单元练习卷 答案解析
一、单选题:本大题共4小题,共16分
1.解: A.对物块受力分析可知,沿垂直斜面方向根据平衡条件,可得支持力为,故A错误;
B.物块加速下滑,斜面对物块的摩擦力大小为:,故B正确;
因物块沿斜面加速下滑,根据牛顿第二定律得
可知,即
则斜面对物块的作用力为
故CD错误。
故选B。
2.解: 剪断轻绳瞬间,轻绳上的弹力突变为零,乙只受重力,加速度大小为,乙落地的速度大小为 ,故AB错误;
C.剪断轻绳之前,轻绳上的拉力大小为 ,此时轻绳对轻滑轮的拉力大小为,剪断轻绳瞬间,甲有向下的加速度,轻绳上的拉力会变小,轻绳对轻滑轮的拉力大小小于,故C错误;
D.设甲的质量为,剪断轻绳前,弹簧的弹力大小为 ,则
剪断轻绳后甲的速度最大时加速度为零,弹簧仍处于伸长状态,设此时弹簧的弹力大小为 ,则
故剪断轻绳后直到甲的速度最大过程中,甲下降的高度为
联立求得 ,故D正确。
故选D。
3.解: 第一次在恒力的作用下向左加速运动时,根据牛顿第二定律,
对于、两个物体有:,
对于物体有:,
联立可解得:,
第二次在恒力的作用下向右加速运动时,根据牛顿第二定律,
对于、两个物体有:,
对于物体有:,
联立可解得:,
则和的关系是:,故ABC错误,D正确。
故选:。
4. 解:由题意可知,对、、组成的整体为研究对象,地板突出部分 对斜面体的水平压力 ,可知水平压力 只引起滑块水平方向的加速度,因为、在水平方向的加速度均是零,因此由牛顿第二定律可得
对、组成的整体则有
又有
联立解得。
故选A。
二、多选题:本大题共4小题,共24分
5.解: A.根据下落内图像是直线可得
可知受空气阻力,选项A错误;
B.图像的斜率等于加速度可知,加速度先向下后向上,则先失重再超重,选项B正确;
C.下落到 处速度最大,加速度为零,则合力为零,选项C错误;
D.下落时弹性绳被拉直,即下落时间 ,选项D正确。
故选BD。
6. 解: 由题图可知木板在内处于静止状态,再结合题图中细绳对物块的拉力在内逐渐增大,可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大,故可以判断木板受到的水平外力也逐渐增大,选项C错误;
由题图可知木板在内做匀加速运动,其加速度大小为,在内做匀减速运动,其加速度大小为,另外由于物块静止不动,同时结合题图可知物块与木板之间的滑动摩擦力,故对木板进行受力分析,由牛顿第二定律可得、,解得、,选项A、均正确;
由于不知道物块的质量,所以不能求出物块与木板之间的动摩擦因数,选项D错误.
7. 解:A.当、相对静止时,有:,对有:,解得:,但当、相对滑动时,、间的摩擦力为滑动摩擦力,大小为,因此、间的摩擦力大小就不一定是,故A错误;
B.当、相对滑动时,、间的摩擦力大小为滑动摩擦力,大小为,故B正确;
C.当、恰好要发生相对滑动时对有:,对、整体有:,故有:,故当时,、要发生相对滑动,、间的摩擦力大小为滑动摩擦力,故C正确;
D.对受力分析可知,受到的摩擦力方向沿斜面向上,故D错误。
故选BC。
8.解: 将两物块放在粗糙斜面上,在外力作用下向上加速运动,
根据牛顿第二定律有,
令两物块间细线拉力为,对物块进行分析,根据牛顿第二定律有,
解得,
可知细线拉力与、、无关,只跟拉力和两物块质量有关,当三种情况细线拉力达到最大时,外力为最大,
即有,可知,故A错误,B正确;
当外力最大时系统加速度最大,对、整体进行分析,根据牛顿第二定律有
,
,
,
解得:,,,
根据题干所给数值,结合上述可知,故C正确, D错误。
故选BC。
三、填空题:本大题共3小题,共14分
9. 解:根据可得。
当速度减到后,因为最大滑动摩擦力比拉力大,所以物体静止不动,由平衡可知物体受到向右的静摩擦力。
由牛顿第二定律可知静止的物体加速度为。
故答案为: 水平向右
10. 解:对的整体,由牛顿第二定律可知
解得
对物体分析可知
弹簧的弹力大小为。
故答案为:;。
11. 解: 内,根据牛顿第二定律可得
解得
在 时,人的速度大小为
可知人的最大速度为 ;
根据对称性可知,电梯向下加速和向下减速运动的距离相等,均为
电梯向下匀速运动的距离为
则电梯向下运动的距离为。
故答案为:
四、实验题:本大题共2小题,共16分
12.解: 根据小车经过的速度等于过光电门时平均速度,速度大小为
利用表中数据,描点连线得到图像如图所示
把图线延长,图线不通过原点。当小车受到的拉力较小时,小车不运动,说明小车与桌面间存在摩擦力,操作过程中可能漏掉了平衡摩擦力。
设小车受到的摩擦力大小为,对小车由牛顿第二定律
整理得
故这条图线在轴上的截距表示小车受到的摩擦力。
故答案为:(1)
(2) 不通过 平衡摩擦力
(3)小车受到的摩擦力
13. 解:、一次平衡摩擦力后,虽然改变小车的质量时,因为摩擦力和重力的下滑分力均同比例变化,所以不必重新平衡,故A错误;
B、凡涉及打点计时器的操作均应先通电再释放,故B错误;
C、要使拉力等于钩码的总重力,则要求钩码的质量远小于小车质量,故C错误;
D、作图象比作图象更直观看出加速度与质量的关系,故D正确。
根据求加速度,。
平衡摩擦力时,他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大,当小车不受拉力时,小车就能向下加速,即时,,则图象符合。
故答案为:;;。
五、计算题:本大题共2小题,共30分
14. 解:对木箱受力分析得:
联立代入数据解得:,
根据牛顿第三定律可知推木箱时地面所受的压力大小:,方向竖直向下;
对木箱根据牛顿第二定律得:.
末木箱的速度大小
联立代入数据解得:,
撤去推力后,木箱的加速度大小
根据速度时间关系可知木箱停止的时间
联立代入数据解得:
可见撤去推力后内木箱的位移大小与内的位移大小相等,因此根据速度位移公式得,木块继续滑行的距离
15. 物块在直轨道 上运动时,根据牛顿第二定律可得
解得 ;
物块在 下滑距离为
根据运动学公式可得
解得 ;
物块在 点速度大小为
则物块在 点速度大小为
物块直轨道 上加速度大小为
根据运动学公式可得
解得 ;
物块在小车滑行时的加速度大小为
小车的加速度大小
设经过 时间,物块与小车共速,则有
解得
共速后物块与小车一起匀速运动,则小车最终速度大小为。
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