第四章 运动和力的关系 单元基础夯实综合检测训练（A卷）-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 单元基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的 B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义 C．牛顿第一定律表明，力是维持物体运动的原因 D．物体不受力的作用一定处于静止状态 2．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，采用的研究方法是（　　） A．理想实验法 B．替代法 C．控制变量法 D．类比法 3．质量为1kg的物体在空中由静止开始下落，某时刻物体所受的空气阻力为2N，此时物体加速度的大小为（取g=10m/s2）（　　） A．12m/s2 B．8m/s2 C．4m/s2 D．1m/s2 4．下列说法中正确的是（　　） A．两个力和之间的夹角不变，力大小不变，增大，则合力一定增大 B．汽车速度越大，刹车时间越长，表明物体的速度越大，其惯性越大 C．国际单位制中力学的基本单位有：s（秒）、m（米）、kg（千克） D．伽利略斜面实验的实验现象直接验证了自由落体运动是匀变速直线运动 5．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为（　　） A．7 m/s B．14 m/s C．10 m/s D．20 m/s 6．放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图)，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是( ) A．匀速上升 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降 7．关于牛顿第一定律， 下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律可以用实验验证 B．由牛顿第一定律可知，静止的物体没有惯性 C．由牛顿第一定律可知，运动的物体没有惯性 D．由牛顿第一定律可知，一切物体在任何时候都具有惯性 8．“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（ ） A．打点计时器应使用低压直流电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 9．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示。（已知cos53°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度为g）以下说法正确的是（　　） A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg B．小球静止时细绳的拉力大小为mg C．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为g D．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为g 10．下列说法中正确的是（　　） A．牛顿、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位 B．伽利略通过实验说明了力是维持物体运动状态的原因 C．牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的 D．牛顿的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法 二、多选题 11．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、C、D，其中A、B用不可伸长的短绳相连，C、D用一轻弹簧相连。初状态时，4个物块处于静止伏态，不计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为g下列说法正确的是（　　） A．剪断间绳子瞬间，D物块的加速度为g，方向竖直向下 B．剪断间绳子瞬间，C物块的加速度为，方向竖直向下 C．剪断间弹簧瞬间，A物块的加速度为，方向竖直向下 D．剪断间弹簧，B的加速度为g 12．排球颠球训练时，小娜同学以的速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，取，则（　　） A．排球上升的最大高度为 B．排球在上升过程中处于失重状态 C．排球在最高点速度为0，处于平衡状态 D．排球上升和下降过程的加速度方向相同 13．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　） A．图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B．图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图（b）伽利略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持 14．利用图装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是（    ）    A．换成质量更小的小车 B．调整长木板的倾斜程度 C．把钩码更换成砝码盘和砝码 D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角 15．某校实验小组做了关于超重和失重的实验，在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，小强同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小强同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，则在这段时间内（　　） A．小强同学所受的重力不变 B．电梯一定在竖直向下运动 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．小强同学对体重计的压力小于体重计对小强的支持力 16．对力学中基本量、基本单位、导出单位的理解正确的是(    ) A．厘米、克、小时均是基本单位 B．力、加速度、质量都是基本量 C．牛顿、焦耳、帕斯卡均是导出单位 D．所有导出单位都可用基本单位表示 三、填空题 17．如图所示，物体在水平拉力F=10N的作用下，沿水平面做匀速直线运动，2s后撤去拉力，其v-t图象如图所示，则物体所受的摩擦力大小f=_______N；撤去拉力后，物体做_________直线运动（填“匀加速”或“匀减速”），加速度大小a=_______。 18．当你站在电梯中竖直上升时，处于失重状态，此时你受的重力___________（填“变小”或“不变”），电梯加速度方向___________（填“竖直向上”或“竖直向下”）。 19．用水平力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受的阻力。快速行驶的汽车刹车后，由于______，还会继续前进一段距离．汽车最终停下来的原因是____________________． 20．如图甲为“用 DIS 研究加速度与力的关系”的实验装置。实验中用回形针的重力大小代替小车所受拉力的大小 F，并通过 DIS 系统测得小车的加速度 a。某同学第一次将轨道水平放置进行实验，作出 a-F 图线；第二次将轨道倾斜放置（B 端垫高，轨道与水平面的倾角为θ） 进行实验，作出 a-F 图线。如图乙所示图线是在轨道___________（选填“水平”、“倾斜”） 的情况下得到的，图线纵截距最大可达到的值为______。 四、解答题 21．竖直加速度计可以用来测量电梯在竖直方向运行时的加速度，由固定在轻弹簧上的小球和带刻度的小木板构成，构造如图。电梯静止时，指针指示零刻度线。弹簧下端小球的质量为0.2kg，图中小木板上相邻两刻度线之间的距离为1cm，长刻度线旁，标注了小球的加速度（电梯的加速度）。 （1）求弹簧的劲度系数； （2）若指针恰好指示小木板上的5m/s2，请简要说出此时电梯的运动情况。 22．航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2kg，动力系统提供的恒定升力F1＝32N，试飞时飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的空气阻力大小恒为f＝4N，飞行器上升9s后由于出现故障而失去升力，出现故障9s后恢复升力但升力变为F2＝16N，取重力加速度大小g＝10m/s2，假设飞行器只在竖直方向运动。求： （1）飞行器9s末的速度大小v1； （2）飞行器0~18s内离地面的最大高度H； （3）飞行器落回地面的速度大小v2。 23．如图质量为1kg的物体在倾角足够长的斜面上恰好可以匀速下滑。当物体在拉力F的作用下恰好沿斜面以速度匀速上滑。g取。（最大静摩擦力略大于滑动摩擦力）求： (1)斜面与物体的摩擦因数。 (2)拉力F的大小。 (3)撤去拉力F后1s内物体移动的位移。 24．如图所示，粗糙水平地面上有一可视为质点且质量为6kg的小物块，小物块在一与水平方向成斜向右上的恒力F作用下沿水平地面做匀加速直线运动，小物块依次经过地面上的A、B、C三点，已知，小物块从A到B所用的时间为2s，从B到C的时间为1s，物块与水平面间的动摩擦因数为，取，，，求： （1）小物块在A、B、C三点的速度大小； （2）小物块运动的加速度a； （3）小物块受到的恒力F。 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 《第四章 运动和力的关系 单元基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C B C D B D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BC BD BD BC AC ACD 1．A 【详解】A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的，故A正确； B．不受力作用的物体是不存在的，合力为零的物体也适用于牛顿第一定律，故B错误； C．牛顿第一定律表明，力是改变物体运动状态的原因，故C错误； D．物体不受力的作用也可能处于匀速直线运动状态，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，需要先使小车的质量保持不变，探究加速度与力之间的关系，再使小车受到的力不变，探究加速度与质量之间的关系，即采用的是控制变量法。 故选C。 3．B 【详解】据牛顿第二定律可得 解得物体加速度的大小为 a=8m/s2 故选B。 4．C 【详解】A．两个力和之间的夹角不变，力大小不变，增大，若夹角大于，则合力可能减小，故A错误； B．惯性只由质量决定，与速度无关，故B错误； C．国际单位制中力学的基本单位有：s（秒）、m（米）、kg（千克），故C正确； D．伽利略通过斜面实验的实验现象合理外推解释了自由落体运动是匀变速直线运动，而不是通过实验直径验证，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】刹车过程中由牛顿第二定律可得 解得 a=7m/s2 根据匀变速直线运动规律有 解得 故选B。 6．C 【详解】发现木箱突然被弹簧拉动，说明最大静摩擦力减小，支持力减小，故是失重状态，故有向下的加速度，是加速下降或者减速上升，故ABD错误，C正确。 7．D 【详解】A．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，牛顿第一定律是理想化的定律，现实中无法直接用实验验证，故A错误； BCD．由牛顿第一定律可知，一切物体在任何时候都具有惯性，故BC错误，D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．打点计时器应使用交流电源，故A错误； B．实验中要先接通电源，然后释放小车，故B正确； C．接好纸带的小车应停在靠近打点计时器处，纸带上可以得到较多的点，故C错误； D．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】AB．当小球静止时，对小球受力分析，受重力、弹簧的弹力和绳子的拉力，如图所示 由平衡条件可得 ， 解得 ， 故AB错误； CD．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，由牛顿第二定律可得 故C错误；D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．米、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位，而牛顿是国际单位制中的导出单位，故A错误； B．伽利略通过理想斜面实验说明了力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C．牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的，其中伽利略、笛卡尔、牛顿都有贡献，故C正确； D．伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法，是现代物理实验之父，故D错误。 故选C。 11．BC 【详解】A．对D受力分析，得弹簧弹力 F弹 =mg 剪断AB间绳子瞬间，D物块依然受力平衡，加速度为零，故A错误； B．剪断AB间绳子瞬间，对AC整体受力分析，由牛顿第二定律得 F弹+mg-mg=2ma 得C的加速度为 a=0.5g 竖直向下，故B正确； C．剪断CD间弹簧瞬间，对ABC整体受力分析，由牛顿第二定律得 2mg-mg=3ma 得A的加速度为，竖直向下，故C正确； D．剪断CD间弹簧瞬间，对ABC整体受力分 析，由牛顿第二定律得 2mg-mg=3ma 得C的加速度为，竖直向上。故D错误。 故选BC。 12．BD 【详解】A．排球上升的最大高度为 故A错误； B．依题意，排球在上升过程中只受重力作用，其加速度为重力加速度，处于完全失重状态。故B正确； C．排球在最高点速度为0，对其受力分析，受重力作用，处于非平衡状态。故C错误； D．排球上升和下降过程均只受重力作用，根据牛顿第二定律可知加速度方向相同。故D正确。 故选BD。 13．BD 【详解】AB．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比。由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推，得出了正确结论，故A错误，B正确； C．完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故C错误； D．伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故D正确。 故选BD。 14．BC 【详解】做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，为了使细绳拉力等于小车受到的合力，需要平衡小车受到的摩擦力，则需要调整长木板的倾斜程度，在不挂细绳的条件下，使小车做匀速直线运动；以重物和小车为整体，根据牛顿第二定律可得 以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得细绳拉力大小为 为了使细绳拉力近似等于重物重力，需要满足，则应将图中钩码更换成砝码盘和砝码。 故选BC。 15．AC 【详解】A．电梯静止时，体重计示数为50kg，说明小强同学的重力为，且重力的大小和运动状态没有关系，所以小强同学所受的重力不变，A正确； B．体重计上示数为40kg，小于重力所对应的50kg，处于失重状态，即电梯的加速度一定向下，可以向下加速也可以向上做减速，B错误； C．电梯的加速度大小为 解得： 方向一定竖直向下，C正确； D．小强同学对体重计的压力与体重计对小强的支持力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，D错误。 故选AC。 16．ACD 【详解】A.基本量的单位是基本单位，力学中的基本量有长度、质量、时间，故厘米、克、小时均为基本单位，选项A正确； B.力学中的长度、质量、时间是基本量，力、加速度等为导出量，选项B错误； C.牛顿、焦耳、帕斯卡分别是导出量力、功、压强的单位，故选项C正确； D.因所有物理量均由基本量构成的，故所有导出单位都可用基本单位表示，故选项D正确． 故选ACD。 17． 10 匀减速 1 【详解】[1]匀速运动时 [2]撤去拉力后，物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动。 [3]由图像得 解得 18． 不变 竖直向下 【详解】[1]重力大小与人的运动状态无关，故人站在电梯中竖直上升时，受到的重力不变。 [2]由于人处于失重状态，可知支持力小于重力，故电梯加速度方向竖直向下。 19． 等于 惯性 受摩擦阻力作用 【详解】[1]汽车在水平推力的作用下保持静止状态，汽车水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等； [2][3]刹车时，汽车虽然受到地面摩擦阻力的作用，但由于惯性，仍要向前运动，由于受到摩擦力的作用故最终停下来。 20． 倾斜 【详解】[1][2]．由图象乙可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线是在轨道倾斜的情况下得到的。沿斜面重力的分力为mgsinθ，F=0，根据牛顿第二定律知 mgsinθ-f=ma 知f=0时，加速度a最大为gsinθ。 21．（1）；（2）加速下降或者减速上升 【详解】（1）电梯静止时，指针指示零刻度线，设弹簧伸长 ，即 当指针指到 时，加速度大小为 ，则有 根据牛顿第二定律 联立解得 （2）若指针恰好指示小木板上的5m/s2，此时的弹力 此时加速度方向竖直向下，则电梯可以做加速下降，或者减速上升 22．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）飞行器受重力、升力和阻力作用做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得： 解得： a1=4m/s2 飞行器9s末的速度大小 （2）最初9s内位移 设失去升力后上升阶段加速度大小为a2，上升阶段的时间为t2，由牛顿第二定律得： f+mg=ma2 解得 a2=12 m/s2 由运动学公式可得飞行器失去升力后上升阶段： 由运动学公式可得 飞行器0~18s内离地面的最大高度 H=h1+h2 解得： H=216m （3）飞行器到最高点后下落，设加速度大小为a3，由牛顿第二定律得： mg-f=ma3 解得 a3=8m/s2 飞行器下落的时间为9-t2，所以其速度 解得： 由于 恢复升力 所以飞行器匀速下降，可知落回地面的速度大小为48m/s。 23．(1) (2) (3) 【详解】（1）物体在斜面上恰好可以匀速下滑，对物体受力分析得 解得 （2）物体在拉力F的作用下恰好匀速上滑，对物体受力分析得 （3）撤去拉力后，对物体受力分析得 解得 向上滑行至减速为0的过程，逆着运动方向看当成初速度为0的匀加速运动，则运动的时间和位移分别为 ， 速度减为0后，由题意知重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力，物体保持静止，故撤去拉力F后1s内物体移动的位移为1.5m。 24．（1），，；（2）；（3）F＝28N 【详解】（1）由匀变速直线运动规律可得﹐AB段的平均速度： BC段的平均速度 AC段的平均速度 联立以上三式可解得 （2）由第（1）问可得物块匀加速运动的加速度为 （3）由牛顿第二定律得 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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