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

**基本信息** 2026年人教版物理必修第一册第四章单元卷，聚焦运动与力的关系，通过传送带（机场安检）、斜面体等生活情境，结合“探究加速度与力、质量的关系”实验及板块模型综合题，覆盖牛顿定律应用、摩擦力等核心知识点，适配单元复习与科学思维培养。 **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|牛顿第二定律、摩擦力、v-t图像|以机场传送带为情境（题7、9），考查瞬时加速度（题6）与科学推理（题3伽利略理想实验）| |实验题|2题/约20分|控制变量法、打点计时器数据处理|结合“探究加速度与力、质量关系”实验（题11-12），注重误差分析与图像斜率意义| |解答题|3题/约34分|板块模型、斜面体受力、连接体多过程|题13-15综合考查相对运动（A、B木板）、临界条件（Q质量最小值），体现模型建构与科学论证|

2026年物理人教版必修第一册第四章运动与力的关系检测试卷 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，质量分别为m和M的两本书叠放在光滑水平面上，两本书之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，为使两本书一起做匀加速直线运动，则施加在m上的水平推力F最大值为（     ） A．μmg B． C． D． 2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为直观判断加速度和质量之间的关系，应根据实验数据作出的图像是（　　） A．图像 B．图像 C．图像 D. 3．物理学是一门洞天察地、格物致理的学科，在其发展的历程中创新了很多的物理思想与方法。下列关于物理思想与方法的说法中正确的是（　　） A．合力与分力概念体现了放大思想 B．速度的定义运用了比值定义法 C．伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验+推理”的方法 D．在研究高铁从北京到长沙的运行时间时，我们把高铁当作了一个质点，运用了假设法。 4．如图1所示，上表面均粗糙、倾角分别为和的斜劈1、2一起固定在水平地面上，且在最底端处平滑相连。现将一小滑块（可视为质点）从斜劈1上的处由静止开始下滑到处，并在处转弯的过程中，速度大小保持不变，随后冲上斜劈2并运动到处速度变为0，在此运动过程中小滑块的速度大小与时间的关系图像如图2所示。已知小滑块与两个斜劈之间的动摩擦因数均为（未知），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A．动摩擦因数 B．小滑块将在处保持静止不动 C．小滑块运动到处后将会以大小为的加速度向下滑 D．经过很长一段时间后，小滑块最终停在斜劈2上的某一位置处 5．如图所示，在水平地面上有质量的相同木块A、B用轻弹簧相连，木块与地面间动摩擦因数，在的水平拉力作用下，做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F，此刻A和B的加速度大小分别为和，则（　　） A． B．， C．， D． 6．如图所示，物块1的质量为，物块2的质量为m，两者通过轻质弹簧相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有（　　） A．， B．， C．， D．， 7．应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2.旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　） A．开始时行李的加速度大小为4m/s2 B．行李经过2s到达B处 C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.12m D．当物体的速度与传送带的速度相同时，传送带立刻停止运动。物体从开始运动的整个过程中行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04m 8．细线拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细线与竖直方向的夹角为53°，如图所示，已知cos53°=0. 6，sin53°=0.8，以下说法中正确的是（　　）   A．细线剪断的瞬间弹簧的弹力大小为 B．细线剪断的瞬间弹簧的弹力大小为 C．细线剪断的瞬间小球的加速度为 D．细线剪断的瞬间小球的加速度为 9．传送带是一种常用的传输工具，被广泛用于机场、车站、码头等场所。图为机场使用的传送带示意图，绷紧的传送带水平部分长度为5m，并以2m/s的速度向右匀速运动。现将一个可视为质点的质量为1kg的旅行包无初速地轻放在传送带左端进行传送。已知旅行包和传送带之间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，则旅行包在传送带上的运动过程（　　） A．先加速后匀速 B．一直做加速运动 C．经历的时间为3s D．摩擦力对它所做的功为3J 10．如图（a）所示，在倾角的固定光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端与小滑块A相连，小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连，A、B的质量均为m，初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B，使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动，A、B的图像如图（b）所示，A的图像在时刻的切线与t轴平行，已知重力加速度大小为g，则（　　） A．施加力F的瞬间，A、B间的弹力大小为 B．A、B在时刻分离，此时弹簧弹力大小为 C．弹簧恢复到原长时，A的速度达到最大值 D．A沿斜面向上运动过程中速度最大时，A、B间的距离为 二、实验题 11．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中： (1)在本实验中，保持力不变，探究加速度与质量的关系，这种研究方法叫做___________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化方法 (2)当质量m一定时，a与成___________。 12．如图甲所示实验装置，既可用于“研究小车做匀变速直线运动”，也可以用来“探究加速度与力、质量的关系”实验。 (1)图甲中的打点计时器，纸带应放置于复写纸片的_________面（选填“上”、“下”），配套的是_______电源（选填“交流”、“直流”）。 (2)①某同学利用这套器材完成“研究小车做匀变速直线运动”实验，下列措施有必要的是__。 A．小车质量应远小于槽码质量       B．拉小车的细绳要平行长木板 C．补偿阻力时要移去钩码和纸带      D．需要抬高长木板的右侧以补偿阻力 ②该同学获得一张纸带，是打好的纸带上5个连续的计数点（每两点间还有四个点没有画出来）。用刻度尺测量相邻各计数点间距离，如图乙所示，打下C点时小车的瞬时速度大小=_______m/s，小车的加速度大小a=_______m/s2（计算结果保留3位有效数字）。 (3)①该同学继续用这套装置按课本要求以小车为研究对象进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，还需要增加一样器材__________。 A．天平（带砝码）      B．刻度尺      C．秒表 ②在保持小车M一定时，改变槽码质量m，探究小车的加速度a与受力F的关系时，根据实验数据做出图像，如图丙所示（若实验前已经补偿了阻力）。发现该图线AB段明显偏离直线，分析其产生原因，是_____。 A．槽码的质量太小        B．槽码的质量太大 ③该同学利用最初的几组数据拟合了一条直线OAP。一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为。则______________（用题中的表示）。 ④另一位同学探究加速度与质量的关系时，做了两次实验（若实验前已经补偿了阻力），都以小车和小车上的砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像如图丁所示，纵轴上的截距均为b。由图像得图线甲所用的槽码质量_________乙所用的槽码质量（选填“大于”、“小于”或”“等于”）。根据理论推导可知纵轴截距____________。（已知重力加速度为） 三、解答题 13．如图所示，有一个质量为足够长的木板A静止在光滑的水平地面上，在木板的左端静止放置一个大小不计、质量为的小物体B，A、B间的动摩擦因数为，g取。求： (1)当对B施加水平向右的力时，A、B保持相对静止，A、B加速度各为多大？ (2)当时，A、B发生相对滑动，则A、B加速度各为多大？ (3)的力作用0.5s后撤去，再经过多长时间A、B共速？ 14．如图所示，质量为M、倾角为的斜面体置于水平地面上，一质量为m的小物块在斜面上A点以某一初速度沿斜面向上运动，运动到最高点B后沿斜面下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，整个过程中斜面体保持静止。求： （1）物块从B点沿斜面下滑t时间内的位移； （2）物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面体的摩擦力； （3）为使斜面体保持静止状态，斜面体与地面间的动摩擦因数的最小值。    15．如图所示，水平工作台上的木板P通过细线跨过光滑定滑轮与重物Q相连，物块K（可视为质点）放在木板的右端。物块K与木板P的质量均为，木板P的长度为，物块K与木板P间的动摩擦因数为，木板P与工作台面间的动摩擦因数，，由静止释放重物Q，P到滑轮足够远，Q到地面足够高。则： (1)若使木板P发生滑动，Q的质量至少为多少？ (2)若使物块K与木板P发生相对滑动，Q的质量至少为多少？ (3)若Q的质量为，时由静止释放，时，细线断裂，之后在运动中物块K恰好没有从木板P的左端滑落，求最终物块K距木板P的左端的距离为多少？ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C B D D AC AC BD 1．D 【详解】依题意，由牛顿第二定律，m能够提供给M最大加速度时，二者间的静摩擦力达到最大值，即 对系统， 解得 故选D。 2．C 【详解】根据牛顿第二定律有 则有 可知，当合外力一定时，加速度与成正比，图像为一条过原点的直线，可知，为直观判断加速度和质量之间的关系，应根据实验数据作出的图像是图像。 故选C。 3．C 【详解】A．合力与分力概念体现了等效替代的思想，A错误； B．速度的定义运用了极限的思想，B错误； C．伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验+推理”的方法，C正确； D．在研究高铁从北京到长沙的运行时间时，我们把高铁当做了一个质点，运用了理想化的物理模型的方法，D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．小滑块在斜劈1向下滑的过程中，对其受力分析，根据牛顿第二定律可知 小滑块在斜劈2向上滑的过程中，对其受力分析，根据牛顿第二定律可知 根据题图2的图像关系知 解得动摩擦因数为 故A错误； BC．当小滑块运动到处速度为0时，有 解得 即小滑块将以大小为的加速度下滑，故B错误，C正确； D．由于小滑块不能静止在斜劈2上，每次在斜劈1、2上上滑、下滑，都会损失一部分机械能，因此小滑块最终会停在处，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】在水平拉力作用下，向右加速，设加速度为，弹簧的弹力为 以整体为研究对象，根据牛顿第二定律 以A木块为研究对象，根据牛顿第二定律 解得， 突然撤去拉力F，弹簧的弹力不能突变，仍为，木块A受力没有变化，加速度也没有变化， 研究木块B，根据牛顿第二定律 解得 故选B。 6．D 【详解】开始时，物块1处于平衡状态，弹簧的弹力 抽出木板的瞬间，弹簧的弹力不变，物块1所受的合力仍然为零，则加速度 物块2受重力和弹簧向下的弹力，根据牛顿第二定律得 故选D。 7．D 【详解】A．开始时行李的加速度大小为 故A错误； B．行李与传动带共速需要时间 行李的位移为 行李匀速运动的时间为 行李到达B处的时间为 故B错误； C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 故C错误； D．共速时传送带立刻停止运动，行李做匀减速运动的位移为 两端划痕的长度重合，则摩擦痕迹长度为0.04m，故D正确。 故选D。 8．AC 【详解】AB．小球静止时，小球受竖直向下的重力G，水平向右的弹簧弹力F，细绳的拉力T，由平衡条件得，弹簧的弹力大小为 细线剪断的瞬间弹簧的弹力保持不变，则的弹力大小为，故A正确，B错误； CD．小球静止时，细绳的拉力大小为 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，则此瞬间小球的加速度大小为 故C正确，D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】AB．旅行包轻放上传送带，受向右的摩擦力 加速度 加速到与传送带共速 位移 之后匀速运动，所以先加速后匀速，A正确，B错误； C．加速时间 匀速位移 匀速时间 总时间 C正确； D．摩擦力仅在加速阶段做功 D错误。 故选AC。 10．BD 【详解】A．当小滑块均处于静止状态时，设弹簧的压缩量为，则根据平衡关系有 解得 施加力F的瞬间，对小滑块A进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得此时A、B间的弹力大小为，故A错误； B．由图（b）可知，A、B在时刻分离，此时对小滑块A进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得此时弹簧弹力的大小为，故B正确； C．当小滑块A的加速度为零时，其速度达到最大值，设此时弹簧的压缩量为，则对小滑块A进行受力分析，根据共点力平衡有 解得，故C错误； D．由图（b）可知，时刻小滑块A沿斜面向上运动速度有最大值，则根据匀变速直线运动位移与时间的关系式可得，时间内小滑块B上升的位移为 又因为该过程小滑块A上升的位移为 所以A沿斜面向上运动过程中速度最大时，A、B间的距离为，故D正确。 故选BD。 11．(1)A (2)正比 【详解】（1）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，保持力不变，只探究加速度这一变量与质量的关系的方法叫控制变量法。 故选A。 （2）根据牛顿第二定律可知 可知，当质量m一定时，a与成正比。 12．(1) 下 交流 (2) B 1.07 4.20 (3) A B 大于 【详解】（1）[1][2]由打点计时器的工作原理可知，纸带应放置于复写纸片的下面，配套的是交流电源。 （2）①[1]ACD．实验目的是“探究小车速度随时间变化的规律”，只要保证小车所受合力不变即可，不需要补偿阻力，也不需要满足小车质量远小于槽码质量的要求，故ACD错误； B．实验时拉小车的细绳要平行长木板，以保证细线拉力保持不变，小车做匀加速直线运动，故B正确。 故选B。 ②[2][3]每两点间还有四个点没有画出来，则相邻计数点间的时间间隔为 打下点时小车的瞬时速度大小 由逐差法可得，小车的加速度为 （3）①[1]该同学继续用这套装置按课本要求以小车为研究对象进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，需要测量质量，即还需要增加一样器材天平（带砝码），故选A。 ②[2]图线AB段明显偏离直线的原因是不满足槽码的质量远小于小车的质量，即槽码的质量太大，故选B。 ③[3]图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1，即 解得 图中QN对应小车的实际加速度a2，设此时细线的拉力为T； 对小车有 对悬挂物有 解得 则有 ④[4][5]设槽码的质量为，细绳的拉力为，由牛顿第二定律得，对槽码有 对小车和砝码有 解得 则图像斜率为 故斜率越小，槽码的质量越大，由图可知甲的斜率较小，故甲组所用的槽码质量大于乙组所用的槽码质量。根据理论推导可知，纵轴截距 13．(1) (2)， (3) 【详解】（1）由题知，当对B施加水平向右的力时，A、B保持相对静止，则A、B加速度相等，根据牛顿第二定律，对A、B组成的整体有 解得 （2）由题知，当时，A、B发生相对滑动，根据牛顿第二定律，对A有 解得 对B有 解得 （3）的力作用0.5s后撤去，则此时A、B的速度分别为， 撤去F后，A所受力的情况不变，则A的加速度仍为，而B在水平方向上只受到向左的滑动摩擦力作用，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 设经时间，两者共速，则有 解得 14．（1）；（2），方向水平向右；（3）； 【详解】（1）设物块沿斜面下滑的加速度为a，由牛顿定律有 解得 物块沿斜面下滑t时间内的位移 （2）设地面对斜面体的摩擦力为，斜面体受力如图，其中 ， 由平衡条件有 解得 方向水平向右； （3）物块上滑时，斜面体所受物块摩擦力f沿斜面向上，此时地面对斜面体的支持力设为较小，由平衡条件有 解得 【点睛】 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）木板P刚要滑动时，受到拉力大小等于最大静摩擦力，有 而绳子拉力大小为 解得 （2）物块K的最大加速度大小为 当P、K恰好未相对滑动，对重物Q，由牛顿第二定律有 对木板P，由牛顿第二定律有 联立解得 故Q的质量至少为。 （3）若Q的质量为，由（2）问中结论可知K、P间发生相对滑动，设细线断开前P的加速度大小为，K的加速度大小为，对P受力分析有 对Q受力分析有 解得 设细线断开后P的加速度大小为，二者共速前K继续加速的加速度不变，直到共速，对P有 解得 设K在P的左端时二者速度相等且为，则有 解得 达到共同速度后，假设K、P一起运动（相对静止），则有 解得 假设不成立，二者各自做减速运动，此时设P的加速度大小为，对P有 解得 则此后二者间的相对位移大小，即K距P左端的距离为 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 $