湖南长沙市长郡中学2025-2026学年高一下学期物理单元复习：运动和力的关系

《运动和力的关系单元复习卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D C B D B ABD BCD ACD 1. A【详解】伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态。故选 A。 2、A【详解】A.在力学范围内，基本物理量是描述力学现象的基础量，长度、质量、时间是国际单位制中力学部分的三个基本物理量，其他力学量(如速度、力)均可由此导出，故A正确； B. “km”(千米)是长度单位“m”(米)的倍数单位, “h”(小时)是时间单位“s”(秒)的倍数单位，二者均属于基本单位的倍数或分数单位，而非由基本单位组合定义的导出单位(如牛顿)，故B错误； C.国际单位制的七个基本物理量是长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度,其对应的基本单位分别为m、 kg、s、A、K、 mol、 cd,故C错误; D.公式F= ma中,力F的单位“N”(牛顿)是导出单位,定义为1N=1kg•m/s², 由基本单位 kg、m、s组合而成，不属于国际单位制的基本单位(基本单位仅有m、kg、s等七个)，故D 错误。故选 A。 3. D【详解】A.在0~t₁时间内，水瓶向上加速运动，加速度方向向上，水和水瓶都处于超重状态。此时水对侧壁有压力，水会从小孔喷出，故A 错误； B.在t ₁~t₂时间内，水瓶向上做减速运动，加速度方向向下，水和水瓶都处于失重状态。由于水和水瓶具有相同的加速度，它们之间没有相对运动，水对侧壁没有压力，所以没有水从侧壁流出，故B错误； C. t₂时刻之后，水瓶自由下落，加速度为重力加速度g，方向向下，水和水瓶都处于完全失重状态，而不是超重状态，故C错误； D. 在t₁~t₂时间内，水瓶向上做减速运动，加速度方向向下，水和水瓶都处于失重状态。由于水和水瓶具有相同的加速度，它们之间没有相对运动，水对侧壁没有压力，所以没有水从侧壁流出，故D 正确。故选D。 4. C【详解】AD.以A、B、C组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B、C静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力 以C为研究对象可知，细线的拉力为 对A、B组成的系统受力分析，烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得 则加速度大小为 故AD错误； B.对球C，由牛顿第二定律得 解得 方向沿斜面向下，故B错误； C.以 B为研究对象，由牛顿第二定律得 解得 故C正确。故选C。 5. B【详解】A.光滑的柔软轻绳与小铁环接触的结点为活结，即小铁环轻绳的张力相等，设为 T，对结点竖直方向有 解得 故A错误； B.对结点竖直方向有 解得 故B 正确； C.两轻绳的张力相等互成60°，由平行四边形定则得，轻绳对小铁环作用力的大小为 故C错误； D. 对系统，需要在杆上施加力的大小为 故D错误。故选 B。 6. D【详解】由图可得两个力随时间的关系： A、B分离前一起运动，对整体受力分析，总合力 根据牛顿第二定律 可得因此整体加速度 a=1m/s², 分离前A、B做匀加速直线运动，加速度恒为1m/s²。 A. t=0时A的加速度等于整体加速度, a=1m/s², A 错误; B. A、B刚好分离的条件是相互作用力N=0，研究B物体，根据牛顿第二定律 解得t=1s,即t=1s时开始分离, B 错误; C. t=0时，设A、B间相互作用力为N'，研究B物体，根据牛顿第二定律： 解得N'=2N, C错误; D.分离前 A、B 做匀加速直线运动, v= at=1×1m/s=1m/s, D 正确。故选 D。 答案第2页，共8页 7. B【详解】A.把 P、Q看成一个整体，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 所以 Q物体刚开始的加速度为6m/s²，故 A 错误； BD. P从滑上传送带至与传送带速度相等所用的时间 时间t ₁内 P 的位移为 当P与传送带共速后，对 P、Q整体分析，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 P与传送带共速后，P做匀减速直线运动，P到达传送带的右端的速度大小 P从与传送带达到共速至到达传送带右端的时间 P在传送带上运动的时间为 故B正确，D错误； C. P与传送带共速前传送带的位移大小 P相对传送带的位移 P与传送带共速后传送带的位移大小 P与传送带共速后的位移大小 P与传送带的相对位移大小为 后面的划痕没有完全覆盖前面的划痕，即P在传送带上留下的划痕长度为0.03m，故C错误。故选 B。 8. ABD【详解】A.由图乙可知，在第1s内，物体对压力传感器的压力大于30N(物体的重力)根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，具有向上的加速度，因此电梯可能向上做加速直线运动，故A 正确； B.由图乙可知，在第2s内，物体对传感器的压力大小等于物体的重力，因此物体处于平衡状态，电梯可能处于静止或匀速直线运动状态，故 B正确； C.由图乙可知，在第4s内，物体对传感器的压力小于物体的重力，根据牛顿第二定律可知，物体处于失重状态，物体具有向下的加速度，电梯可能加速下降，也可能减速上升，故C 错误； D. 由图乙可知，在第5s内，物体对传感器的压力小于物体的重力，根据牛顿第二定律可知，物体处于失重状态，物体具有向下的加速度，电梯可能加速下降，也可能减速上升，故D 正确。故选 ABD。 9. BCD【详解】A.货车匀速行驶，对桶c受力分析如图所示 由几何关系可知: θ=30° 由共点力平衡条件得： Fasin30°= Fbsin30° 解得： 故A 错误； B.为防止紧急刹车时桶c脱离b 碰向前方的驾驶室而发生危险，设刹车时的最大加速度为am，此时b对c刚好无支持力，c的受力如图所示 由牛顿第二定律得： 解得： 故B 正确； C.货车刹车时，由平衡条件和牛顿第二定律得： 解得： 可见，货车刹车加速度变大时，要使 abc保持相对静止，则桶c受到桶a给它的支持力也变大，故C 正确； D. 驾驶员的能见度为s，为保证安全行驶，所以： 解得： 为确保安全行驶，货车匀速行驶的速度不能超过 故D正确。故选 BCD。 10. ACD【详解】B. F从0开始逐渐增大到F₁的过程中木板不动，木板与地面之间的摩擦力逐渐增大，物块与木板间没有摩擦力，直到F>F₁木板和物块一起相对于地面滑动，故B 错误； A. 当木板和物块一起相对于地面滑动时 故A正确； D. 当木板相对于地面滑动时，木板与地面间的摩擦力恒定 木板与物块间的摩擦力f₁逐渐增大，直到F=F₂时物块开始相对于木板滑动 其中a ₁为此时的加速度。 对物块与木板整体应用牛顿第二定律有 联立解得 D正确； C. F 从 F₁增加到F ₂过程中，对物块与木板整体 对物块 联立解得 结合题图乙可得：图中截距 又知 联立解得 C正确。故选 ACD。 11. (1)C (2)6.0 (3)偏大 (4)A 【详解】(1)A.实验中弹簧测力计能够直接测量细线对小车的拉力，可知，不需要使钩码的质量应远大于小车的质量，故 A 错误； B. 实验过程中，钩码向下做加速运动，钩码并没有处于平衡状态，故B错误； C. 小车运动过程中，为了确保细线对小车拉力一定，实验中，与小车相连的细线与长木板一定要平行，故C正确； D. 令小车所受的拉力大小为F，对钩码进行分析，根据牛顿第二定律有 mg-2F= ma 解得 可知，小车所受的拉力小于钩码重力，故D错误。故选 C。 (2)相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法可知，小车的加速度 (3)若交流电的实际频率小于50Hz，数据处理时仍然用50Hz，则相邻计数点之间的时间间隔偏小，结合上述可知，a的计算结果与实际值相比偏大。 (4)未挂钩码时，调节长木板的倾角为θ，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，则有 Mgsinθ=f 挂上钩码后，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有F+Mgsinθ-f=Ma，解得加速度a与拉力F成正比，可知，a-F为过原点的一条倾斜直线。故选A。 (5)让长木板水平放置，没有补偿阻力，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有F-μMg= Ma,解得F= Ma+μMg,结合图像有M=k, μMg=b,解得 12. (1)左 (2)0.80 【详解】(1)发现小车做减速运动，说明斜面倾角过小，应增大倾角，则应将小物块向左移动，才会使小车在板上做匀速运动； (2)根据逐差法可得小车的加速度大小为 (3)以小车和N个钩码为整体，根据牛顿第二定律可得nmg=(M+ Nm)a 整理可得 可知a-n图像的斜率为 解得本实验中可用的钩码个数为 13. (1)6s (2)0.605m, 3.3m (3)33N 【详解】(1)设工件在传送带上加速运动时的加速度为a，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 与传送带达到共速，有 共速后工件向上做匀速运动，则 所以每一枚工件在传送带上运动的时间为 (2)刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离为 当工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则有 (3)由于工件加速时间为3s，因此传送带上总有3个工件正在加速，匀速运动的工件个数为 所以匀速运动的工件个数为3个，与空载相比，传送带需要增加的牵引力为 【详解】(1)设B 的加速度大小为a₂，A的加速度大小为a₁，分别由牛顿第二定律有 可得 (2)由题中图像可看出当F≤1N时，B在A上的路程始终等于板长L 当F=1N时，B刚好不从A右端掉下，此后A和B一起相对静止并做加速运动 当 时，B的加速度大小为a₂，设A的加速度大小为a 分别由牛顿第二定律有 设B运动的位移为SB，A运动的位移为SA，经过t时间两者的速度均为v 根据运动学公式有 B在 A 上相对 A 向右运动的路程 联立解得 将F=1N,s=1m代入解得 (3)分析可知，当 时，随着力 F增大，s减小，当 时，出现s突变，说明此时A、B在达到共同速度后，恰好再次发生相对运动，B将会从A 左端掉下由牛顿第二定律有 联立解得 此时 B在 A 上运动的路程 当 时，B在 A 上运动的路程为B相对A 向右运动的路程的2倍 故当 时，将 代入解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 长郡4月单元考-运动和力的关系单元复习卷 满分：100分 建议时长：60分钟 学校： 姓名： 班级： 一、单选题(7*4=28分） 1.伽利略是意大利伟大的物理学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的建立奠定了基础。理想斜面实验如图所示，它的意义在于( ) A.证明了力不是维持物体运动的原因 B.证明了物体的运动需要力来维持 C.证明了沿斜面滚下的小球，能滚到另一个斜面上相同的高度 D.证明了沿斜面滚下的小球，到了水平面上就做匀速直线运动 2.现代交通工具性能持续升级，高铁提速、电车增程、航速优化皆蕴物理巧思。“C919”飞机是中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，航程4075~5555km, 最大起飞重量约为 已于2023年2月完成100h的验证飞行。下列说法正确的是( ) A.力学范围内的三个基本量是长度、质量、时间 B.信息中的单位“km”、“h”属于单位制中的导出单位 C.国际单位制的七个基本物理量分别是: m、 kg、s、A、K、 mol、 cd D.公式F=ma中，F的单位N是国际单位制中的基本单位 3.为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。t=0时刻，他提着水瓶向上加速运动，t₁时刻松手，t₂时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是( ) A.0~t₁ 时间内，没有水从侧壁流出 B. t₁~t₂时间内，水和水瓶处于超重状态 C. t₂时刻之后，水和水瓶处于超重状态 试卷第1页，共7页 D. t₁~t₂时间内，没有水从侧壁流出 4.如图，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固 定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻 杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定 在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统 处于静止状态，重力加速度为g，则细线被烧断的瞬间，下列正确的是( ) A. A球的受力情况未变，加速度为零 B. C球的加速度沿斜面向下，大小为g C. A、B之间杆的拉力大小为 D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为2gsinθ 5. 如图所示，质量为M长为 L的杆水平置于空中，杆两端A、B系着长为3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。现在杆上施加一力，使杆和小铁环保持相对静止，在空中沿AB方向向右做匀加速直线运动，此过程铁环恰好悬于A端的正下方。已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( ) B.杆的加速度大小为 A.轻绳上拉力的大小为 C.轻绳对小铁环作用力的大小为 D. 需要在杆上施加力的大小为 6.如图，光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体，A、B的质量分别为mA=6kg, mB=4kg,从t=0开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上, FA、FB大小随时间变化的规律分别如图甲、乙所示，则( ) A. t=0时, A物体的加速度为2m/s² B. t=2s时, A、B开始分离 C. t=0时, A、B之间的相互作用力为3N D. A、B开始分离时的速度为 1m/s 试卷第2页，共7页 7.如图所示，水平传送带长L=0.21m，以速度v ₁=1m/s顺时针匀速运动，质量均为1kg的小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度 P 与定滑轮间的绳水平，P与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2。已知重力加速度 g=10m/s², 不计定滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦，绳足够长。不考虑P冲出传送带后再返回的情况，下列说法中正确的是( ) A. Q 物体刚开始的加速度为12m/s² B. P在传送带上运动的时间为0.2s C. P在传送带上留下的划痕长度为 0.05m D. P与传送带共速后一起匀速运动 二、多选题（3*6=18分，少选得3分，错选、多选不给分） 8.如图甲所示，在电梯地板上固定了一个压力传感器，传感器上表面水平，将一个重力G=30N 的物体放在压力传感器上，观察在电梯运动过程中压力传感器示数F的变化情况。若某段时间内压力传感器示数F随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是( ) A.在第1s内，物体处于超重状态，电梯可能向上做加速直线运动 B.在第2s内，电梯可能处于静止或匀速运动状态 C.在第4s内，物体处于失重状态，电梯可能向下做匀减速直线运动 D.在第5s内，物体处于失重状态，电梯可能向上做减速直线运动 9.如图所示，一辆货车载着许多相同的圆柱形空油桶在高速公路上匀速行驶。由于雾霾影响，该驾驶员的能见度为s。已知每只空油质量为m，重力加速度为g，不计油桶之间的摩擦力。则下列说法中正确的是( ) A.货车匀速行驶时，桶c受到桶a给它的支持力为 B.为防止紧急刹车时桶c脱离桶b砸向前方的驾驶室，刹车时加速度不能超过 C. 货车刹车时加速度变大，若a、b、c保持相对静止，则桶c受到桶b给它的支持力也变大 试卷第3页，共7页 D.为确保安全行驶，货车匀速行驶的速度不能超过 (1)对 10.如图甲所示，质量为M的长木板静置于水平地面上，质量为m的物块放在长木板上。现对木板施加从0开始逐渐增大的水平拉力F，木板与物块间的摩擦力f₁、木板与地面间的摩擦力f ₂随拉力F变化的情况如图乙中实线所示，图乙中a、b、c已知。木板与物块间的动摩擦因数为μ₁、木板与地面间的动摩擦因数为μ₂，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是( ) B.当 时，物块相对木板滑动 三、实验题（3分/空，共24分） 11.（15分）某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，单个钩码的质量为m，打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz，动滑轮质量不计，实验步骤如下： ①按图甲所示安装好实验装置(未挂钩码)，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直 ②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动 ③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数 ④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度 根据上述实验过程，回答以下问题： 试卷第4页，共 7页 (1)对于上述实验，下列说法正确的是 （ ） A.钩码的质量应远大于小车的质量 B.实验过程中钩码处于平衡状态 C.与小车相连的细线与长木板一定要平行 D. 小车所受的拉力大小等于钩码重力 (2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度 (结果保留两位有效数字) (3)若交流电的实际频率小于50Hz，则(2)中a的计算结果与实际值相比_________ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验符合的是_______ (5)若实验步骤②中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到如图丁所示的纵轴截距为b、斜率为k的一条倾斜直线，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数：μ= ____ 。 12、（9分）某同学用图甲所示装置探究加速度与合外力之间的关系。图中长木板水平放置，轻绳跨过定滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码，本实验中可用的钩码共有N 个，每个钩码的质量为m，小车的质量为M，重力加速度大小为g。 试卷第5页，共 7页 (1)平衡摩擦力：将N个钩码全部放入小车中，在长木板不带滑轮的一端下方垫上一个小物块，发现轻推小车后小车(和钩码)做减速运动，则应将小物块向 _______(选填“左”或“右”)移动，才会使小车 (和钩码)在板上做匀速运动； (2)平衡摩擦力后，将n(依次取n=1，2，3，4…)个钩码挂在轻绳左端，其余N-n个钩码放在小车内，用手按住小车并使轻绳与木板平行，打开电源，释放小车，获得一条清晰的纸带如图乙，相邻计数点间的时间间隔均为0.1s，则可计算出小车的加速度大小a=________ m/s²(结果保留2位有效数字)； (3)丙图是利用不同n对应不同a作出的a-n图像，如果图线斜率为k，通过理论分析可知本实验中可用的钩码个数N= ________。(用g、k、m、M表示)。 四、解答题（共30分） 13.（13分）如图所示，与水平面成θ=30°的传送带正以v=3m/s的速度匀速运行，AB两端相距l=13.5m。现每隔1.1s把质量m=1kg的工件(视为质点)轻放(初速度可视为0)在传送带上，工件在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数 求： (1)每一枚工件在传送带上运动的时间；(2)求相邻工件间的最小距离和最大距离； (3)为保证传送带匀速运行，求满载与空载(未放工件)相比，传送带需要增加的牵引力。 14.（17分）如图甲所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长 L=1m、 质量 的木板A，一质量 的物体B 以初速度v ₀滑上木板A 上表面的同时对木板A施加一个水平向右的力F，A与B之间的动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 物体B在木板A上运动的路程s(相对于木板A)与力F的关系如图乙所示，求： (1)当F=1N 时，A、B的加速度大小； (2)物体B的初速度v ₀的大小； (3)图乙中F₁和F₂的大小。 试卷第7页，共 7页 学科网（北京）股份有限公司 $