第四章 牛顿运动定律 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粤教版必修第一册

第四章 牛顿运动定律 单元能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素。关于这些要素的排列顺序应该（　　） A．提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 B．对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 C．提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论 D．对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论 2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验的准备阶段，在小车不挂小桶时，先将木板的一端垫起一定高度. 这样做的目的是 A．测量小车运动的加速度 B．平衡摩擦力 C．测量小车运动的速度 D．测量木板倾斜的角度 3．坡道式自动扶梯（不带台阶）因其安全便捷在一些商场和车站等场所得到广泛应用。考虑到经济和效率性，扶梯在空载模式下低速运行，当有乘客踏上扶梯时，通过传感器和控制系统，扶梯会逐渐提升至一个较高的速率匀速运行。如图为一名乘客踏上空载运行的坡道式扶梯并相对扶梯保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．匀速运动时，乘客不受静摩擦力作用 B．在整个过程中乘客受到扶梯的作用力始终竖直向上 C．在提速阶段乘客受滑动摩擦力，而在较高速度匀速运动时受静摩擦力作用 D．在提速阶段乘客受到扶梯的摩擦力大于在高速匀速运动时受到的摩擦力 4．一物体受水平绳的拉力作用在水平地面上由静止开始前进，先做加速运动，然后做匀速运动，最后又做减速运动，则下列说法中正确的是（　　） A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等 D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 5．如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，整个系统处于静止状态，取g=10m/s2．某时刻将细线剪断，则剪断细线瞬间 A．B的加速度大小为 B．A的加速度大小为 C．B对A的压力大小为0N D．B对A的压力大小为20N 6．下列有关力学单位制的说法中正确的是（　　） A．在有关力学计算中，只能采用国际单位制。 B．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达。 C．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度。 D．力学单位制中，采用国际单位的基本单位有千克、千米和秒。 7．图甲是用来探究加速度和合力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，并排放在水平光滑板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。下列说法正确的是（　　） A．实验中应使小车质量不同、砝码质量相同 B．实验中必须用到的测量仪器是秒表、刻度尺、天平 C．若将水平光滑板换为水平粗糙板、不会影响实验探究的结果 D．若小盘和砝码的总质量远小于小车质量，则小盘和砝码的重力近似等于绳的拉力 8．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳．如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两橡皮绳的夹角为60°，则(　　) A．每根橡皮绳的拉力为mg B．若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小 C．若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时加速度a＝g D．若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳在腰间断裂时，小明的加速度 a＝g 9．如图，某同学把瓶中水竖直缓慢倒出，此过程中瓶子始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A．瓶子对手的摩擦力一定减小 B．瓶子对手的作用力小于手对瓶子的作用力 C．手握瓶子的弹力一定减小 D．手对瓶子的弹力是因为瓶子发生形变产生的 10．如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（） A．若μ≠0，则k= B．若μ≠0 ， k = C．若μ=0，则 D．若μ=0，则 二、多选题 11．伽利略在研究力与运动的关系时成功的设计了理想斜面实验。下面关于理想实验的叙述中正确的是（    ） A．理想实验完全是逻辑思维的结果，不需要经过客观事实的检验 B．理想实验是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推断 C．理想实验所提出的设想是在理想条件下的是不合乎实际的，因此得出的结论是脱离实际的、不可靠的 D．理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律 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,小车板面上的物体质量为m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向左的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到,此后以 的加速度向左做匀加速直线运动．在此过程中,以下说法正确的是： A．当小车加速度（向左）为时，物体不受摩擦力作用 B．小车以的加速度（向左）做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N C．物体受到的摩擦力先减小后增大，先向右后向左 D．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 14．下列说法中正确的是(　　) A．物体保持静止状态，它所受合外力一定为零 B．物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态 C．作用力和反作用力可以相互平衡 D．作用力和反作用力的产生无先后之分 15．如图甲所示，一水平传送带以的速度匀速运动，现把小物块（可视为质点）无初速地轻放在传送带的左端A处，经过5s时间，小物块到达传送带的右端B处，其速度—时间图像如图乙所示，重力加速度。则下列说法正确的是（    ） A．A、B间距离为7m B．小物块与传送带间的动摩擦因数0.2 C．内小物块在传送带上留下的痕迹的长度为2m D．若把传送带的速度调为，其他物理量保持不变，则小物块从A运动到B的时间为4s 16．如图1所示，电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动，当轿厢从顶楼向下运动时，v—t图像如图2所示，下列说法正确的是（    ） A．在0~t1时间内，轿厢处于超重状态 B．在0~t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大 C．在t2~t3时间内，“对重”处于失重状态 D．在t1~t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小 三、填空题 17．科学技术的不断发展，给我们的工作和生活带来了方便，也带来新的精彩。如图为手机拍摄竖直放置的水瓶在向左水平运动时，形成的水面形状。其中（a）图反映水瓶在_________运动，（b）图反映水瓶在_________运动。 18．“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别 （1）一对相互平衡的力作用在___________物体上，一对作用力和反作用力作用在___________物体上。（均选填“一个”或“两个”） （2）一对作用力和反作用力___________是同一种类的力，而一对相互平衡的力___________是同一种类的力。（均选填“一定”或“不一定”） 19．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，物体加速度大小a=_______m/s2；物体的质量为_________kg。    20．（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）． 四、解答题 21．一木箱静止在地面上，木箱连同固定在箱子上的杆总质量为M，有一质量为m的环套在杆上，给环一初速度，使其沿杆向上减速运动，试求环向上运动的加速度多大时，才使箱子对地面的压力为零？ 22．如图所示，倾角为37°的传送带，A、B两处相距16m。当传送带以10m/s的速率顺时针转动时，小物块由静止从A处沿传送带运动到B处。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为，，求小物块从A处运动到B处所用的时间。    23．质量为20kg的小孩坐在2kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的100N的拉力拉雪橇，他们一起沿水平地面向前做匀速直线运动。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）雪橇受到地面的支持力大小； （2）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小； （3）若拉力变为水平方向但是大小变成132N，雪橇的加速度大小。    24．风洞实验是研究流体力学的重要依据，实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将一套有小球A的细直杆放入其中，如图甲所示，小球孔径略大于杆直径，其质量为m，与杆间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小.杆与水平方向夹角为，已知，，重力加速度为g。 （1）请画出小球A在无风时的受力示意图，并求其受到的摩擦力大小； （2）现施加水平向右的风，使小球A沿杆向上做匀速直线运动，请画出小球A的受力示意图，并求出水平风力F的大小（可用题目中字母表示）； （3）某次试验中，杆中套有不同的球B与球C，通过调整风力，使球B以沿杆向下做匀速直线运动，球C沿杆向下做加速度大小为a的匀减速直线运动，当球C速度为（）时，两球相距，球B与杆底端O相距L，请计算并判断在球B到达斜面底端O前，两球会不会相撞（两小球可视为质点）。 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 牛顿运动定律 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 B B D D A B D B A D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BD BC ACD AD CD BC 1．B 【详解】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来。本题是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广。 B正确，ACD错误。 故选B。 2．B 【详解】将木板垫高，是为了平衡摩擦力，保证小车受到的合力等于绳的拉力，故B正确； 故选B。 3．D 【详解】A．无论加速还是匀速运动时，乘客都受沿扶梯向上的静摩擦力作用，AC错误； BD．在匀速运行的过程中乘客受到扶梯的作用力竖直向上，静摩擦力等于重力沿扶梯向下的分力；在扶梯速度逐渐提升的过程中乘客受到扶梯的作用力斜向上，静摩擦力大于重力沿扶梯向下的分力，B错误，D正确。 故选D。 4．D 【详解】根据牛顿第三定律可得，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等，方向相反，与物体的运动状态无关。 故选D。 5．A 【详解】AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=30N，剪断细线的瞬间，弹簧形变量不变，弹力仍为30N．对整体分析，整体加速度为： 故物体A、B的加速度大小均为4m/s2．故A符合题意，B不符合题意． CD．隔离对B分析，mBg-FN=mBa，解得： FN=mBg-mBa=20-2×4N=12N 故CD不符合题意． 6．B 【详解】A．在有关力学的分析计算中，可以根据实际情况对单位进行选择，不一定采用国际单位，选项A错误； B．力学中的其它物理量的单位，可以用质量、长度和时间的单位来表达，故B正确； C．在力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和时间，故C错误； D．在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位，它们的国际制单位是米、千克和秒，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．实验中要探究加速度和合力之间的关系，所以要控制小车质量不变，变化合力，探究加速度随合力的变化情况，故A错误； B．实验中需要使用刻度尺测量小车的位移，从而确定加速度之比；合外力之比可以通过砝码和小盘的质量比确定，所以需要测量砝码和小盘的质量；实验中不需要测量时间，故B错误； C．若将水平光滑板换为水平粗糙板，则小车所受合力之比不再等于砝码和小盘的总质量之比，所以会影响实验探究的结果，故C错误； D．设绳子的拉力为，系统的加速度为，砝码和小盘的质量之和为，小车的质量为，则有 两式分别乘以、后右侧相等，解得 当时，，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．根据平行四边形定则知 2Fcos 30°＝mg 解得 F＝mg 故A错误； B．根据共点力平衡得 2Fcos θ＝mg 当悬点间的距离变小时，θ变小，cos θ变大，可知橡皮绳的拉力变小，故B正确； C．当左侧橡皮绳断裂，断裂的瞬间，右侧橡皮绳的拉力不变，则重力和右侧橡皮绳拉力的合力与左侧橡皮绳初始时的拉力大小相等，方向相反，合力大小为mg，加速度为g，故C错误； D．当两侧为轻绳时，左侧绳断裂瞬间，右侧绳上拉力发生突变，将重力沿绳方向和垂直于绳方向正交分解，合力为mgsin 30°，加速度为g，方向沿垂直于右侧绳的方向斜向下，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】A．以瓶子和瓶子中的水为研究对象，由平衡条件可知，手对瓶子的摩擦力大小等于瓶子和瓶子中的水的重力大小，水不断流出，瓶子和瓶子中的水的重力变小，则手对瓶子的摩擦力变小，根据牛顿第三定律可知瓶子对手的摩擦力减小，故A正确； B．瓶子对手的作用力与手对瓶子的作用力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故B错误； C．根据题意无法判断手握瓶子的弹力如何变化，故C错误； D．根据弹力产生的条件可知手对瓶子的弹力是因为手发生形变产生的，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度大小： 所以，和之间相互作用力为： 与之间相互作用力： 所以可得： 由于谈论过程与是否为零无关，故有恒成立； A．与分析不符，故A错误； B．与分析不符，故B错误； C．与分析不符，故C错误； D．与分析相符，故D正确； 故选D。 11．BD 【详解】A．理想实验的结果，要经过客观事实的检验，才能证明其是否正确，故A错误。 BCD．在伽利略研究力与运动的关系时，是在斜面实验的基础上，成功地设计了理想斜面实验，他以实际的实验为依据，抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律。虽然所提出的设想是在理想条件下，但它是实际实验的延伸，是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断，不是脱离实际的、是可靠的，具有实际价值，故BD正确，C错误。 故选BD。 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．ACD 【详解】A．以物体为研究对象，物体和小车相对静止，它们的加速相等，根据牛顿第二定律 方向水平向左，刚好由弹簧的弹力提供，相对小车没有运动，所以物体不受摩擦力，A正确； B．由A选项中思路 方向水平向左，弹力向左为，所以物体还受到向左的静摩擦力2N，B错误； C．当加速度从零开始增大时，合力应向左增大，当加速度为时，物体的合力向左，大小为8N，而在加速度增大的过程中，合力应从零增大到8N，故摩擦力应先减小，然后再反向增大，最后加速度保持不变，C正确； D．一开始，根据平衡条件可知，摩擦力等于弹力等于6N，在此后的运动中，摩擦力总是小于6N的，所以物体与小车始终保持相对静止，弹簧的伸长量没有变化，对物体的作用力始终没有发生变化，D正确。 故选ACD。 14．AD 【分析】据物体的平衡态与合外力的关系分析判断，注意静止或匀速直线运动的合外力都为零．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失． 【详解】A、B、物体保持静止，处于平衡态，它所受合外力一定为零；当它所受合外力一定为零时，物体处于静止或匀速直线运动，故A正确，B错误； C、作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故C错误； D、作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失，故D正确； 故选AD. 【点睛】明确物体的运动状态与合外力的关系；理解牛顿第三定律与平衡力的区别．作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果． 15．CD 【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知A、B间距离为 故A错误； B．根据图像可知小物块加速过程的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得小物块与传送带间的动摩擦因数 故B错误； C．小物块与传送带共速前，发生的相对位移为 可知内小物块在传送带上留下的痕迹的长度为2m，故C正确； D．若把传送带的速度调为，其他物理量保持不变，设小物块从A运动到B整个过程一直做匀加速运动，则有 解得 小物块到达B端的速度为 假设成立，所以小物块从A运动到B的时间为4s，故D正确。 故选CD。 16．BC 【详解】A．由图可知在0~t1时间内，轿厢从顶楼向下做加速运动，加速度方向向下，轿厢处于失重状态，故A错误； B．根据v—t图像的斜率表示加速度可知，在0~t1时间内轿厢的加速度先增大后减小，且加速度向下，则根据牛顿第二定律有 mgF=ma 可知，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大，故B正确； C．在t2~t3时间内，“对重”向上做减速运动，加速度方向向下，“对重”处于失重状态，故C正确； D．在t1~t2时间内，轿厢虽然做匀速运动，轿厢与“对重”的重量不相等，因为中间有驱动电机在调控，钢丝绳对轿厢的拉力大小不等于钢丝绳对“对重”的拉力大小，故D错误。 故选BC。 17． 匀速 减速 【详解】[1]（a）图水面是水平的，表明水在水平方向并未受到的其它力影响，即水瓶做的是匀速运动 [2]（b）图看出大部分的水聚集瓶子的左侧，因为水瓶原本是向左运动的，当瓶子水平向左做减速运动，瓶中水由于惯性保持向左的运动，但在阻碍作用下形成了聚集到左侧。 18． 一个 两个 一定 不一定 【详解】（1）[1][2]一对相互平衡的力作用在一个物体上，一对作用力和反作用力作用在两个物体上。 （2）[3][4]一对作用力和反作用力一定是同一种类的力，而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力。 19． 10 1 10 【详解】[1] 0-2s内，物体做匀速直线运动，根据平衡条件可知物体所受的摩擦力大小 [2]撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小为 [3]由牛顿第二定律得物体的质量为 20． 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 21． 【详解】解法一：如图所示，以小环为研究对象，设其与杆间作用力为f，加速度大小为a，则： mg＋f＝ma 再对箱子分析受力列平衡方程： FN＋f′＝Mg f＝f′ 令FN＝0，由以上各式解得 。 解法二：利用超重、失重法 小环有向下的加速度，处于失重状态，若失重部分恰等于整体重力，则箱子对地面压力为零，则： ma＝(M＋m)g， 得： 22．2s 【详解】开始阶段，由牛顿第二定律得 mgsinθ+μmgcosθ=ma1 解得 a1=10m/s2 物体加速至与传送带速度相等时需要的时间 通过的位移为 由于 mgsin37°＞μmgcos37° 可知物体与传送带不能保持相对静止．速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得 a2=gsinθ−μgcosθ 解得 a2= 2m/s2 根据 解得 t2=1s 则 t=t1+t2=2s 23．（1）160N；（2）0.5；（3）1m/s2 【详解】（1）经对小孩和雪橇整体受力分析得，竖直方向有 Fsinθ+N=（M+m）g 解得 N=160N （2）水平方向有 Fcosθ-f=0 又 f=μN 解得 μ=0.5 （3）若拉力变为水平方向，则有 F-f=（M+m）a 又 解得 a=1m/s2 24．（1），；（2），或；（3）见解析 【详解】（1）小球A的受如图 小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为 经计算得 因此物体静止，此时 （2）小球沿细杆向上做匀速直线运动时，受力如图 垂直于杆的方向 沿着杆的方向 解得 （3）B球匀速滑到底端用时 当两球共速，用时 ①若，共速时，球B的位移 球C的位移 若 即 则会相撞。 若 即 则不会相撞。 ②，当球B到达底端时，球B位移 球C的位移 若 即 则会相撞 若 即 则不会相撞。 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 $