第四章 运动与力的关系 质量检测-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 2026年物理人教版必修第一册第四章“运动与力的关系”单元检测卷，以牛顿运动定律为核心，结合传送带、物流分拣等真实情境，通过选择、实验、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|运动图像（第1题）、摩擦力（第2题）、牛顿定律（第5题传送带）|情境真实，如快递分拣（第5题）、立定跳远（第2题）| |实验题|2题|牛顿第二定律验证（光电门、打点计时器）|注重科学探究，如第11题传感器直接测拉力| |解答题|3题/36分|动力学综合（第14题卡车制动）、运动学公式应用|分层设计，第15题结合相互垂直传送带，考查科学推理|

2026年物理人教版必修第一册第四章运动与力的关系质量检测试卷 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，下图中正确的是（    ） A．B．C． D． 2．立定跳远的动作分解图如图所示，图甲为人从地面起跳的动作，图乙、丙为人在空中的动作，图丁为人的落地动作，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，地面对人的摩擦力向左 B．图乙中，人处于失重状态 C．图丙中，人处于超重状态 D．图丁中，地面对人的支持力大于人对地面的压力 3．质量均为2kg的物块1、2放在光滑水平面上，中间夹了一个轻质压力传感器，如图所示，现对物块1、2分别施以方向相反的水平力、，且，则压力传感器的读数为（　　） A．14N B．15N C．16N D．18N 4．物体A放在桌面上，则下列说法正确的是（　　） A．物体A静止时惯性为零 B．物体A受力后惯性变大 C．A压桌面的力与桌面对A支持力是作用力与反作用力 D．A压桌面的力和重力是一对平衡力 5．在快递分拣中心，常用倾斜传送带运输物品。如图所示，某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°，传送带长度为L=7.2m，以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹（可视为质点）从传送带顶端A无初速度释放，包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A．以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动 B．到达传送带底端B时的速度大小为4m/s C．在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小 D．若在包裹放置前增大传送带速度，包裹运动的最短时间为1.2s 6．在现代物流、车间等配送部门经常用到传送带这种设施。如图所示，倾角的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，现将一物块（可视为质点）无初速度的放在传送带顶端，已知传送带与物块之间的动摩擦因数，传送带顶端到底端的距离，重力加速度取，，，物块从顶端到底端运动过程中下列判断正确的是（　　） A．物块运动过程中加速度不变 B．物块的运动时间为 C．物块与传送带间的摩擦痕迹长度为 D．物块到达底端的速度大小为 7．一个小球（其密度小于水的密度）从较高的位置落下，落入足够深的水池中。已知在空气中和水中小球会分别受到与速度大小成正比的阻力，则在小球从静止下落、直到在水中下落到最大深度的过程中，下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是（          ） A．B．C．D． 8．利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是（    ） A．小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力 B．只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力 C．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 D．该实验的科学思想方法为控制变量法 9．如图甲所示，在倾角α=30°的光滑斜面上，放着质量分别为mA=4kg和mB=1kg的A、B两个物块，轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从t=0时刻开始，对A施加一沿斜面向上的拉力F，物块A沿斜面向上做匀加速直线运动，若力F随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．物块A的加速度a=5m/s2 B．物块A、B分离时拉力F=50N C．A、B刚分离时B速度达到最大 D．从静止开始到B速度最大时，B沿斜面移动的位移为 10．—小球在一竖直的轻弹簧正上方由静止开始自由下落，直到压缩弹簧到最低点，其运动的图像如图所示，最低点时加速度大小为。已知小球的质量为m，重力加速度为g，小球在运动过程中的空气阻力忽略不计，当弹簧的弹力等于小球的重力时，小球的加速度为0，速度达到最大。弹簧始终在弹性限度内，则（   ） A．小球匀加速运动的时间为 B．小球运动过程中的最大速度为 C．可能等于g D．弹簧的劲度系数为 二、实验题 11．某实验小组用如图所示装置验证牛顿第二定律，水平轨道上安装两个光电门，两个光电门中心距离为L，小车上的挡光板宽度为d，小车上装有力的传感器，小车和力的传感器总质量为M，细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为m时，小车恰好匀速运动。    (1)该实验过程中，__________（填“不需要”或“需要”）物块质量远小于车的质量； (2)某次实验测得小车通过光电门1、2时，挡光时间分别为t1和t2，计算出小车的加速度a=___________ (3)保持M不变，改变物块质量，得到多组力的传感器示数F，通过计算求得各组加速度，描出a-F图像，下列图像可能正确的是（　　） A．  B．  C．   D．   12．某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如右图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。 (1)下列实验操作中，正确的是______； A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器 C．平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 D．平衡摩擦力时，应将小车后面的纸带连接好 E．改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 (2)为使细绳对小车的拉力F近似等于沙和沙桶的总重力，需满足的条件是______； (3)下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从点迹比较清晰的位置开始，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间还有4个点没有标出。则此次实验中小车运动的加速度大小______m/s2。（结果保留两位有效数字） (4)程同学根据测量数据作出的图线如下图所示，他实验中可能存在的问题是______。 (5)蔡同学改进实验方案，采用如图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要平衡摩擦力？______（选填“需要”或“不需要”）。 三、解答题 13．如图所示的机车，质量为，设它从停车场出发经后速度达到，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，求： （1）机车在加速阶段和减速阶段的加速度大小； （2）机车关闭发动机前所受的率引力。    14．如图所示，载重卡车载着与卡车质量相等的货物在平直公路上以v0=24m/s的速度匀速行驶，紧急制动时防抱死制动系统（ABS）使车轮与地面间恰好达到最大静摩擦力，货物相对水平车厢底板发生滑动，恰好不能与车厢前壁发生碰撞。已知车轮与地面间的动摩擦因数μ1=0.9，货物与车厢底板间的动摩擦因数μ2=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）求货物与车厢前壁的距离L； （2）若卡车以v=28m/s的速度匀速行驶，要使货物不能与车厢前壁发生碰撞，求卡车制动的最短距离d。 15．在工厂车间里传送工件时常会用到改变方向的传送装置，如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲和乙匀速运行的速度为v0=3m/s，工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上（乙足够长），工件与甲和乙之间的动摩擦因数均为μ=0.2，乙的宽度足够大，工件质量为1kg，重力加速度为g=10m/s2。 (1)某工件从甲传送带距甲、乙传送带的分界线x0=6m处轻放，问经过多长时间该工件可以到达乙传送带？ (2)求工件滑到传送带乙上后受到的摩擦力； (3)求工件在乙传送带上的痕迹长度？工件在乙传送带上运动（对地）速度的最小值v1为多少？ 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C D D A ABD AD ABD 1．C 【详解】AB．对物体受力分析可知，物体在斜面上向下做匀加速直线运动，在水平面上，做匀减速直线运动，则两个过程的图像都是倾斜的直线，两个过程的图像都是与横轴平行的直线，故AB错误； C．设斜面倾角为，物体质量为，动摩擦因数为，物体在斜面上受到的摩擦力大小为 在水平面上受到的摩擦力大小为 故C正确； D．根据图像的切线斜率表示速度，可知图像的切线斜率应先逐渐增大，后逐渐减小，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．人起跳时，脚相对于地面运动趋势向左，人受到地面的摩擦力向右，选项A错误； BC．人在空中时，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，选项B正确、C错误； D．地面对人的支持力与人对地面的压力为一对相互作用力，作用力与反作用力大小相等、方向相反，选项D错误。 故选B。 3．A 【详解】根据题意，设压力传感器的读数为，由牛顿第二定律，对整体有 对物块1有 联立代入数据解得 故选A。 4．C 【详解】AB．惯性大小只与物体质量有关，与物体的运动状态，是否受力无关，故AB错误； CD．A压桌面的力与桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力，而A压桌面的力作用在桌面，A的重力作用于A，二者大小相等，不是平衡力，故C正确，D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．由受力分析可知，包裹在刚开始时因传送带比包裹快（包裹初速为0），相对传送带向上滑，故摩擦力与重力沿斜面分力同向，根据牛顿第二定律有 解得10 m/s² 但当包裹速度增大到与传送带共速后，摩擦力将改为与重力分力反向，有 解得2 m/s²，故A错误； B．包裹与传送带共速前根据运动学规律， 解得s， 共速后 解得，故B错误； C．结合上述分析可知，开始包裹相对传送带向上运动，共速后相对传送带向下运动，则“包裹在传送带上划痕长度”小于包裹对传送带的相对位移大小，故C错误； D．若事先将皮带速度增大到足以保证包裹全程都相对皮带向上滑（即包裹速度始终小于皮带速度），则摩擦力与重力分力同向且均取最大值，包裹全程加速度恒为10 m/s² 由 解得t = 1.2 s 则最短时间为1.2s，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．最初物块相对传送带向上滑，由牛顿第二定律 得 经，与传送带共速，此时间内的位移 接着由于，则物体相对传送带加速下滑，由牛顿第二定律 得，A错误； B．由 解得，物块的运动时间为，B错误； D．物块到达底端的速度大小为，D正确； C．前内，传送带的位移 故物体相对传送带向上滑了 在后内，传送带的位移 故物体相对传送带向下滑了，故传送带上痕迹的长度为（其中有重叠），C错误。 故选D。 7．A 【详解】BC．小球未落入水中时，小球受重力和空气阻力的作用，而空气阻力的大小随小球速度的增大而增大，方向为竖直向上，即小球所受的合力为竖直向下且会随小球速度增大而减小的力，则根据F=ma可得小球刚开始运动时的加速度最大，随小球速度的增大，加速度会逐渐减小，又因为空气阻力最大时，阻力的大小等于重力的大小，则加速度最小为零，故BC错误； AD．小球落入水中后，受到水的阻力、浮力以及重力的作用，由题可知，小球受到的浮力大于小球的重力，而水的阻力也是竖直向上的，故小球受到的合力为竖直向上，小球做减速运动，而水对小球的阻力随小球速度的减小而减小，即小球所受合力会随小球速度的减小而减小，则根据F=ma可得小球会做加速度减小的减速运动，又因为水对小球的阻力最小为零时，小球所受合力依然竖直向上且大于零，则小球的加速度不会减小到零，故D错误，A正确。 故选A。 8．ABD 【详解】AB．小车运动时，槽码有向下的加速度，槽码的合力方向向下，可知绳子拉力小于槽码的总重力；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 可知只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，故AB正确； C．若斜面倾角过大，小车重力沿斜面向下分力大于小车受到的摩擦阻力，则小车所受合力将大于绳的拉力，故C错误； D．探究小车的加速度与力和质量的关系，该实验的科学思想方法为控制变量法，故D正确。 故选ABD。 9．AD 【详解】A．题意可知对A施加一沿斜面向上的拉力F，物块A沿斜面向上做匀加速直线运动，根据图乙可知t=0时刻拉力为25N，则对AB整体有，故A正确； B．物块A、B分离时AB间弹力为0，且AB加速度仍为a，对A有 联立解得，故B错误； C．由B选项分析可知，A、B刚分离时仍做加速运动，即B还要加速运动，故AB分离时B的速度不是最大，故C错误； D．拉力F未作用时，对AB整体，由平衡条件可知 解得弹簧此时压缩量 AB分离时对B有 解得弹簧此时压缩量 又因为 联立解得， B速度最大时B的合力为0，对B有 解得弹簧此时压缩量 则从静止开始到B速度最大时，B沿斜面移动的位移为，故D正确。 故选AD。 10．ABD 【详解】A．由图可知小球自由落体的位移为，所以小球匀加速运动的时间为 故A正确； B．由公式 可知的图线围成的面积表示，当位移为时速度达到最大值，有 故B正确； CD．小球在位置，加速度为0，有 得 小球在位置，速度为0，此时弹力最大，有 联立得 最低点有 由图有 可见 所以大于g，故C错误，D正确。 故选ABD。 11．(1)不需要 (2) (3)A 【详解】（1）由于实验中已经给出力传感器可以直接得到拉力的大小无需满足物块质量远小于车的质量。 （2）通过光电门1的速度为 通过光电门2的速度为 根据 解得 （3）当物块质量为m时，小车恰好匀速运动可得此时拉力为 此时拉力与阻力大小相等即 改变物块质量根据牛顿第二定律可知 整理为 根据函数关系可知图像应为直线且在F轴上有截距。 故选A。 12．(1)ADE (2)沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M (3)0.47 (4)平衡摩擦力过度（木板的倾角过大） (5)需要 【详解】（1）A．平衡摩擦力后，调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，细线的拉力等于小车所受合力，故A正确； B．为了充分利用纸带，每次实验，都要先接通打点计时器，再放开小车，故B错误； CD．摩擦力是通过小车重力沿木板方向的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时不能将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上，需要将后面的纸带必须连好，通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动，故C错误，D正确； E．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为，在沿木板方向根据平衡条件有 两边M可以约掉，即与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故E正确。 故选ADE。 （2）对小车根据牛顿第二定律可得 对沙和砂桶根据牛顿第二定律可得 联立解得 为使细绳对小车的拉力F近似等于沙和沙桶的总重力，需满足的条件是：。 （3）相邻2个计数点之间还有4个点没有标出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得小车运动的加速度大小 （4）程同学根据测量数据作出的图线如图所示，由图可知，当时，小车加速度不为零，他实验中可能存在的问题是平衡摩擦力过度（木板的倾角过大）。 （5）由图可知，弹簧测力计可以直接测出细线拉力，为了使小车受到的合力 仍然需要平衡摩擦力。 13．（1），；（2） 【详解】（1）设机车在加速、减速阶段的加速度大小分别为和，根据运动学公式可得 ， 解得 （2）由牛顿第二定律得 ， 解得 14．（1）7.2m；（2）41.8m 【详解】（1）设卡车紧急制动时的加速度大小为，货物在车厢底板滑动时的加速度大小为，则由牛顿第二定律 由运动学公式 解得 L=7.2m （2）设货物匀减速运动的位移大小为x，则有 由几何关系 解得 d=41.8m 15．(1)2.75s (2)见解析 (3)4.5m， 【详解】（1）工件在甲先匀加速运动，加速度大小 加速度到传送带速度的时间为 位移为 可知工件后做匀速，到达分界线用时 故总用时 （2）如图所示，在传送带乙上，工件与传送带相对运动时，所受摩擦力的大小不变，其大小，方向与传送带乙运行方向成45°偏左侧，工件与传送带相对静止后，所受摩擦力为0，即工件滑到传送带乙上后受到的摩擦力一开始是，方向与传送带乙运行方向成45°偏左侧，后来变为0。 （3）方法一：在传送带乙上，工件与传送带相对运动时，所受摩擦力的大小和方向不变，其大小 工件的加速度大小 方向与侧向的夹角满足 可得 小工件沿x方向做匀减速直线运动，加速度大小 水平速度减为0时有 解得 匀减速至零用时 沿y方向做匀加速 位移 相对乙的y方向位移 工件相对乙的位移（痕迹的长度） 方法二：以传送带乙为参考系，工件做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，直至相对静止，则痕迹的长度 以地面为参考系，工件在乙传送带上相对滑动时可视为做类斜抛运动，其偏转角为90°，根据对称性，可得工件初速沿垂直摩擦力方向的分速度大小就是最小速度，等效为斜抛运动达最高点 即工件在乙传送带上运动（对地）速度的最小值 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 $