第四章 运动和力的关系 单元能力提升综合检测训练（B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 单元能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．关于物体惯性的大小，下列说法中正确的是 A．物体受到的外力大时，运动状态改变得快，则惯性小 B．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为物体速度大时惯性大 C．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为火车静止时惯性大 D．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小 2．在物理学的发展过程中，科学家总结归纳了很多科学研究方法，以下叙述正确的是（　　） A．很多情况下，研究物体的运动时用质点来代替物体，运用了假设法 B．实验探究物体运动的加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 C．用时间内的位移与的比值定义t时刻的瞬时速度，运用了等效法 D．推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程分成若干小段，然后将各小段位移相加，运用了极限的方法 3．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，在力刚开始作用的瞬间（　　） A．物体立即获得速度 B．物体立即获得加速度 C．物体同时获得速度和加速度 D．由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零 4．研究发现，人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉。若用“急动度”这一物理量来描述加速度对时间的变化率，则“急动度”的单位是（　　） A． B． C． D． 5．一物体质量为10kg，放在水平地面上，当用水平力F1=30N推它时，其加速度为1m/s2；当水平推力增为F2=45N时，其加速度为（   ） A．1.5m/s2 B．2.5m/s2 C．3.5m/s2 D．4.5m/s2 6．如图所示为一物体被吊车用钢索竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是（） A．内物体被吊起的高度为25m B．0~10s内物体的加速度0.1m/s2 C．30~36s内物体处于超重状态 D．0~10s内物体的平均速度大于30~36s内物体的平均速度 7．下列利用惯性或防止惯性带来危害的实例中，属于防止惯性带来危害的是（　　） A．运动员跳远时，要奋力助跑 B．弓箭手拉弓射箭时，离弦的箭会继续飞行 C．驾驶员驾车行驶时，发现前方有障碍物要提前刹车 D．飞机飞行中空投物品时，要在到达空投目标上方前投下 8．用阻力补偿法来探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示，图中的小车质量大约为200g，则下列说法正确的是（    ）    A．电磁打点计时器要用4节干电池作为电源 B．实验中小车中增加钩码，改变小车质量，务必重新平衡阻力 C．为了保证实验精度，滑轮下细线悬挂槽码的总质量越大越好 D．槽码和槽码盘的总质量比小车的质量小得多时，拉小车的力才约等于槽码和槽码盘所受的总重力 9．如图所示，物体A、B放在物体C上，在水平力F作用下，A、B、C以相同的加速度一起向左匀加速运动，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到向右的滑动摩擦力 B．物体B不受摩擦力 C．物体A受到摩擦力大于物体B受到摩擦力 D．地面对C的支持力与物体C的重力是一对平衡力 10．如图所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1、v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法： ①若F1＝F2，M1＞M2，则v1＞v2； ②若F1＝F2，M1＜M2，则v1＞v2； ③若F1＞F2，M1＝M2，则v1＞v2； ④若F1＜F2，M1＝M2，则v1>v2． 其中正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②④ D．②③ 二、多选题 11．在水平的路面上为一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（　　） A．小车匀速向左运动 B．小车可能突然向左加速运动 C．小车可能突然向右减速运 D．小车可能突然向左减速运动 12．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 13．如图所示，甲、乙两车在水平面上均做匀变速直线运动，甲、乙两车中分别用悬线悬吊的A、B小球均与车厢相对静止，A球的悬线与竖直方向夹角为，B球的悬线与竖直方向夹角为，其中，则下列判断正确的是（　　） A．A球的质量可能大于B球的质量 B．A球的悬线一定比B球的悬线长 C．甲、乙两车一定都向右做匀加速直线运动 D．甲车的加速度一定比乙车的加速度小 14．根据你所掌握的物理知识，判断下列选项正确的是（　　） A．米、千克、秒、牛顿都是国际单位制中的单位 B．小明在某次计算中解得作用力的表达式，用单位制的方法检查，这个结果是正确的 C．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 D．牛顿第一定律是牛顿第二定律中的特殊情况 15．高空跳伞是一项极限运动。某运动员和降落伞总质量为72kg，其高空跳伞的图像如图所示，可将运动员的运动视作竖直方向上的直线运动。运动员打开降落伞后，其所受阻力与成正比，比例系数为20kg/m，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．降落伞打开后运动员始终处于超重状态 B．降落伞打开后运动员的速度先减小后不变 C．运动员和伞受到的空气阻力在打开降落伞后越来越小 D．运动员在打开降落伞后达到的收尾速度为6m/s 16．如图，倾斜的光滑杆与水平方向的夹角为37°，一质量为m=1kg的小环套在杆上位于底端，现施加一个竖直向上的拉力F作用在小环上，作用时间t1=1s后撤掉该力，小环再经时间t2=1s恰好返回杆的底端（最初出发处）。（g=10m/s2），下列说法正确的是（　　） A．恒力F的大小为12N B．滑块返回斜面底端时的速度为6m/s C．滑块撤掉F前后的加速度分别2m/s2和6m/s2 D．撤掉F之前，小环处于超重状态；撤掉F之后到返回出发点之前，小环处于失重状态 三、解答题 17．如图所示，地面上有一固定的斜面体ABCD，其AB边的长度，斜面倾角为。水平地面上有一块质量的足够长的木板紧挨着斜面体静止放置。质量为物体（可视为质点）由A点静止滑下，然后从B点滑上长木板（由斜面滑至长木板时速度大小不变），在长木板上滑行时间为1.2s时与长木板的速度相等，已知物体与斜面体间的动摩擦因数为0.5，物体与长木板间的动摩擦因数为0.3，取，，，求： (1)物体到达斜面底端B点时的速度大小； (2)长木板与地面间的动摩擦因数； (3)长木板滑行的最大距离。 18．某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示，一根轻弹簧上端固定在支架上，下端悬挂一重物，弹簧左侧固定一刻度尺。在弹簧下端悬挂1.0N重物，重物静止时指针所指位置的刻度标记为0，两条相邻长刻线间距离设为d，取g＝10m/s2。 (1)在弹簧下端悬挂0.9N重物，重物静止时指针指在刻度尺上的C位置。求此弹簧的劲度系数； (2)将这个“竖直加速度测量仪”置于在竖直方向运动的电梯中。悬挂1.0 N重物时，在电梯运动的某段时间内，指针指在刻度尺上的C位置。 ①判断电梯处于超重状态还是失重状态，并简要说明电梯的运动情况； ②求电梯的加速度。 19．如图所示，一轻质弹簧左端固定于竖直墙壁上，右端连接有竖直挡板。还有一木块紧靠着挡板（两者不粘连）置于水平地面上，它与地面的动摩擦因数，假设木块所受最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。给木块施加一水平向左的推力F将木块缓慢推至某点静止，此时，弹簧被压缩了1.5cm。已知弹簧劲度系数，重力加速度，求： （1）若木块质量，不计挡板质量及挡板与地面的摩擦，突然撤去推力F的瞬间，木块的加速度有多大？ （2）若木块质量，挡板质量，不计挡板与地面的摩擦，突然撤去推力F的瞬间，挡板对木块的支持力有多大？ （3）第二问中撤去推力F后，木块向右运动直至与挡板分离，求此过程中木块向右运动的距离有多远？      20．如图甲所示，水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的砂桶相连。已知小车的质量为M，砂和桶的质量为m，重力加速度为g，不计摩擦阻力与空气的阻力。 （1）根据牛顿第二定律，求细线作用于小车的拉力F；并根据以上计算结果分析说明，当满足什么条件时，细线作用于小车的拉力F近似等于砂和桶所受的重力mg？ （2）认为细线对小车拉力。保持M不变，改变m，小车的加速度a会随之改变。通过实验方法测得a、m，并描绘图，发现图线如图乙所示。请通过计算，从理论上解释图像为什么会发生弯曲？ （3）基于上述分析计算，仅利用此装置，取“小车和砂桶”为一个物体，怎么探究“质量不变时，加速度与外力的关系”？简述实验方案。 四、填空题 21．做匀速直线运动的小车上水平放置一密封的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子___________。 22．（1）某位同学在做验证牛顿第二定律实验时，实验前必须进行的操作步骤是_________________． （2）正确操作后通过测量，作出a—F图线，如图中的实线所示．试分析：图线上部弯曲的原因是________； （3）打点计时器使用的交流电频率f =50Hz，如图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a=_________（用英文字母表示）；根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为a=_______m/s2（结果保留两位有效数字）． 23．如图所示，质量分别为m、2m的球A、B由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀加速运动的电梯内，细线中的拉力为F，此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力的大小为___________，小球A的加速度大小为___________。（重力加速度为g） 24．我们生活中的许多实际现象如果要用物理规律严格地进行求解往往会很复杂，甚至可能无法求解，而有些问题用量纲分析法就简便得多。比如，鸟能够飞起来的必要条件是空气对鸟的升力大于鸟的重力，设鸟的升力为f，它与鸟的翅膀面积S和飞行速度v有关，另外鸟是在空气中飞行的，因而可能与空气的密度有关，人们猜测f与这些有关因素之间的关系式为：，其中C为无量纲的常数。根据量纲分析的方法，你认为该公式中的a、b大小应分别为______、______。 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 单元能力提升综合检测训练（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B B B B C D C C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BC BC AD AC BD CD 1．D 【分析】惯性的大小取决于物体的质量，质量越小，物体的惯性越小．惯性与物体的速度、力、加速度等无关． 【详解】物体受到的外力大时，加速度大，运动状态改变得快，但惯性不一定小，故A错误．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为物体速度大时动量大，而惯性没有变化．故B错误．静止的火车启动时，速度变化慢，加速度小，但火车运动时与静止时惯性一样大．故C错误．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的质量小，惯性小，状态容易改变．故D正确．故选D． 【点睛】本题关键抓住惯性是物体本身的属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、受力情况无关． 2．B 【详解】A．在研究物体运动时，用质点来代替物体运用了理想模型法，选项A错误； B．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法，选项B正确； C．用时间内的位移与的比值定义t时刻的瞬时速度，运用了极限法，选项C错误； D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法，选项D错误。 故选B。 3．B 【详解】根据牛顿第二定律可知，力与加速度具有瞬时对应关系，它们同时存在、同时消失、同增同减，即在力开始作用的瞬间，物体立即获得加速度。但力与速度无瞬时对应关系，由运动学知识可知，静止的物体要获得一个速度，除有一个加速度外，还要经历一定的时间，故ACD错误，B正确。 故选B。 4．B 【详解】“急动度”的定义为加速度对时间的变化率，用j表示，则有 加速度的单位为m/s2，则“急动度”的单位。 故选B。 5．B 【详解】物体在竖直方向受力平衡，水平方向受到推力和滑动摩擦力，设滑动摩擦力大小f，根据牛顿第二定律得：第一种情况 得 第二种情况 得 故选B。 6．B 【详解】A．由图象可知，0～36s内物体被吊起的高度为： A错误； B．0～10s内物体的加速度为： B正确； C．30s～36s内物体匀减速上升，拉力小于重力，处于失重状态，C错误； D．0～10s内的平均速度的大小等于30s～36s内的平均速度的大小，均为0.5m/s，D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．运动员跳远时，要奋力助跑，是利用人的惯性，故A错误； B．弓箭手拉弓射箭时，离弦的箭会继续飞行是利用箭的惯性，故B错误； C．驾驶员驾车行驶时，发现前方有障碍物要提前刹车，避免紧急刹车时人由于惯性而继续向前运动，发生交通事故，故C正确； D．飞机空投物品是利用物品具有惯性保持继续向前运动的状态，从而顺利到达目的地，是利用惯性，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．电磁打点计时器使用交流电源，而干电池是直流电源，故A错误； B．实验中小车中增加钩码，改变小车质量，不必重新平衡阻力，故B错误； C．为了保证实验精度，滑轮下细线悬挂槽码的总质量不是越大越好，故C错误； D．槽码和槽码盘的总质量远小于小车的质量时，槽码和槽码盘所受的总重力约等于拉小车的力，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】ABC．A、B、C以相同的加速度一起向左匀加速运动，对整体有 分别对A、B有 ， 可知物体A受到向右的静摩擦力，同理对B，应受向左的摩擦力提供加速度，物体A受到摩擦力大于物体B受到摩擦力，故C正确，AB错误； D．根据竖直方向的受力平衡可知地面对C的支持力大于物体C的重力，所以地面对C的支持力与物体C的重力不是一对平衡力，故D错误； 故选C。 10．C 【详解】物块和木板均做初速度为零的匀加速运动，板长为 ， 物块的加速度为 ， 木板的加速度为 ； 若F1＝F2，M1＞M2，则物块加速度相等，木板1的加速度小于木板2的加速度，可得，由于，可得，①错误； 若F1＝F2，M1＜M2，则物块加速度相等，木板1的加速度大于木板2的加速度，可得，由于，可得，②正确； 若F1＞F2，M1＝M2，则物块1的加速度大于物块2的，木板的加速度相等，可得，由于，可得，③错误； 若F1＜F2，M1＝M2，则物块1的加速度小于物块2的，木板的加速度相等，可得，由于，可得，④正确； A．不符合题意，错误； B．不符合题意，错误； C．符合题意，正确； D．不符合题意，错误． 11．BC 【详解】A．若小车匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，不会从碗中的水洒出，故A错误； B．小车突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以小车向左的速度大于水向左的速度，水将向右洒出，故B正确； C．小车突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向右的速度小于水向右的速度，水将向右洒出，故C正确； D．小车突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向左的速度小于水向左的速度，水应向左洒出，故D错误。 故选BC。 12．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。 13．AD 【详解】D．设甲车和小球的加速度大小为，小球的质量为，对小球A由牛顿第二定律可得 解得 同理可得乙车的加速度大小为 由于，可知甲车的加速度一定比乙车的加速度小，故D正确； AB．加速度大小与小球质量及悬线长短无关，所以大小关系无法确定，故A正确，B错误； C．甲、乙两车加速度均向右，都有可能向左做匀减速直线运动，故C错误。 故选AD。 14．AC 【详解】A．米、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位，牛顿是国际单位制中的导出单位，因此都是国际单位制中的单位，A正确； B．计算中解得作用力的表达式，用单位制的方法检查，这个力的单位是 因此kg∙s这个结果是错误的；作用力的正确表达式为，力的正确单位应是， B错误； C．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，C正确； D．牛顿第一定律并不是牛顿第二定律中的特殊情况，因为牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动状态，是一种理想情况，有其自身的物理意义和独立地位，同时还引入惯性的概念，牛顿第一定律指出了力和运动的关系，而第二定律定量给出了决定物体加速度的因素，所以牛顿第一定律是研究力学的基础，是不能用牛顿第二定律来代替的，D错误。 故选AC。 15．BD 【详解】AB．由图像可知，未打开降落伞时，运动员和降落伞先加速下落，降落伞打开后运动员接着减速，最后达到匀速，则打开降落伞后运动员加速度后向上，最后为零，所以运动员先超重，最后处于平衡状态，故A错误，B正确； C．由于打开降落伞后，运动员先减速，最后匀速，根据牛顿第二定律可知，它们受到的空气阻力先大于重力，后逐渐减小到等于重力，故C错误； D．依题意，可知运动员在打开降落伞后，受到的阻力满足 当它们的重力与阻力相等时，达到的收尾速度，即 求得收尾速度为 故D正确。 故选BD。 16．CD 【详解】有拉力时，对小环根据牛顿第二定律可得 撤去拉力后，对小环根据牛顿第二定律可得 解得 由运动学公式 有拉力时，由位移公式 撤去拉力后，根据位移公式 解得 A．由上述讨论，可解得,故A错误； B．撤去拉力时速度为 返回时的速度为 故B错误； C．根据前面的分析，撤掉F前后的加速度大小分别为和，故C正确； D．撤掉F之前，加速度沿杆向上，有竖直向上的分量，处于超重状态，撤掉F之后，加速度沿杆向下，有竖直向下的分量，处于失重状态，故D正确。 故选CD。 17．(1)4m/s；(2)0.05；(3)0.40m 【详解】(1)从A到B的过程，根据牛顿第二定律有 解得 下滑到B点时的速度 解得 (2)滑上长木板时，对物体，由牛顿第二定律得 解得 方向水平向左，速度相等时满足 解得 对长木板，由牛顿第二定律得 解得 (3)长木板加速位移为 末速度为 根据牛顿第二定律有 解得 减速位移为 所以总位移为 18．(1)；(2)①电梯处于失重状态，可能的运动状态是：加速下降或减速上升；②1.0 m/s2，方向竖直向下。 【详解】以重物为研究对象，重物受到重力和弹簧的拉力。以竖直向上为正方向。 (1)设悬吊0.9 N重物时，弹簧形变量为x1；悬吊1.0 N重物时，弹簧形变量为x2. 根据胡克定律及二力平衡条件   kx1=G1 kx2=G2 代入已知条件 G2－G1=k·2d 解得 (2)①电梯处于失重状态，可能的运动状态是：加速下降或减速上升。 ②根据牛顿第二定律 F－mg=ma 解得 a=－1.0 m/s2 电梯的加速度大小为1.0 m/s2，方向竖直向下。 19．（1）；（2）；（3）1.6cm 【详解】（1）撤去F之前木块受力情况如上图所示    则 撤去F之后木块受力情况如下图所示，    弹簧弹力不变 方向向右 因为 所以，大于，则木块开始向右运动，滑动摩擦力方向向左 可列 所以 （2）撤去F之后，    对挡板和木块的整体受力分析，由牛顿第二定律可得 再对木块单独受力分析可列 （3）挡板和木块分离时，两者速度和加速度均相同，但接触面刚好不挤压。    对木块受力分析，可知 方向向左 再对挡板受力分析如右图    所以 此时弹簧被拉伸了0.1cm，所以 即木板在和挡板分离前 向右运动了1.6cm 20．（1），见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）设绳子上的拉力为F，对小车有 对砂和桶有 整理有 由上述式子可知，当时，，所以当砂和桶的质量远远小于小车的质量时，细线作用于小车的拉力F近似等于砂和桶所受的重力mg。 （2）对小车有 整理有 由解析式可知，其图像为一条倾斜的直线，由之前的分析可知 当砂和桶的质量远远小于小车的质量时，细线作用于小车的拉力F近似等于砂和桶所受的重力mg，当其不满足远远小于时，其拉力F不等于砂和桶的重力，所以图像出现明显偏折，即发生弯曲。 （3）保持小车和砂桶的质量不变，设砂桶的质量为，沙的质量为，根据牛顿第二定律 整理得 多次改变砂桶内砂的质量，作出图像，是一条直线，斜率为 ，纵截距为，即可验证。 21．向后运动 【详解】由于惯性的大小与质量有关，而同体积的水的质量远大于气泡质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动。 22． 平衡摩擦力； 没有满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m 0.60 【详解】（1）做验证牛顿第二定律实验时，实验前必须进行的操作步骤是平衡摩擦力；（2）随着外力F的增大，砂和砂筒的质量越来越大，最后出现了不满满足远小于小车质量的情况，因此图线出现了上部弯曲的现象； （3）由题意可知两计数点之间的时间间隔为：，根据匀变速直线运动推 S4-S2=2a1△T2；S3-S1=2a2△T2 联立解得 带入数据解得 a=0.60m/s2 23． 【详解】[1]根据题意，对两球分析，有 对B球，有 解得 突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力不能发生突变，所以弹力的大小为 [2]剪断细线瞬间，对A球有 解得 24． 1 2 【详解】[1][2]因f的单位是牛顿N，则等号右边的单位 因 则 c=1 2a+b-3c=1 解得 a=1 b=2 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $