章末检测卷(4) 运动和力的关系-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第一册同步辅导与测试(人教版)

5.B[以杠铃为研究对象，受力分析如图所示。 309 G 根据平衡条件得2Fc0s30”=G,解得F=5G,则他每只手臂承安 的力为G。故B正确。] 3 6.C[a角增大时，木块先受到的摩擦力为静摩擦力，F=ngsin a, 当木块相对木板滑动时变为滑动摩擦力，F:一umg cos a,又知a角 在增大，故C正确。] 7.D[对小球受力分析，其受重力和拉力 AF 而平衡，故F一ng,再对环受力分析，其 受两个拉力和支持力，如图所示。 图中∠1=∠2，再根据等腰三角形底角 相等，有∠2=∠3，而∠1十∠2十∠3= 90°，故∠1=∠2=∠3=30°，由几何关系 3...0. 0 得N,点和轻环的连线与竖直方向的夹角 为30°，故D正确；轨道对轻环的支持力大小为FN=2FTc0s30° √5mg,故A错误；细线对M点的拉力大小为Fr=mg,故B错误； 细线对轻环的作用力大小为两个拉力的合力，为F=2 FTcos30 =√3mg,故C错误。] 8.CD「竹蜻蜓对空气的作用力和空气对竹蜻蜓的作用力是一对作 用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，竹蜻蜒对空气的作用 力大小等于空气对竹蜻蜓的作用力，二者的方向相反，故C、D正 确，A、B错误。 9.AD[先对甲受力分析，甲受OA、OB两根绳子的拉力及自身重 力，通过已知条件可知OA和OB的夹角为90°，因此利用力的平 衡有，FaA=G Xsin30°-10N,FoB=Gm×cos30°-10V3N,故 A正确，B错误：对物体乙受力分析，受向左的拉力10N,向右的 拉力10√3N,因此物体乙受到的静摩擦力水平向左，大小为 (10√3-10)N,C错误，D正确。] 10.AC[对B球受力分析如图所示。 F30 有FTsin30°=mg① 解得Fr=2ng,故A正确，B错误； 对A球受力分析如图所示。在水平 方向 Fr'cos30°=Fxasin30° ② 在竖直方向 FNACOS30°=mAg+Frsin30°③ 又FT'=FT mg 解得m4=2n,故C正确，D错误。] 11.解析ab虚线处刻度尺读数是d1= 31.10cm=0.3110m 由题图可知，当钩码由两个增至三个时，弹力增大F=g,而弹 簧的长度伸长量x=31.80cm一31.10cm=0.70cm =0.0070m 由胡克定律可知F一kx 解得动度系数为6=呈_005X9:SNym=70Nym 0.0070 答案0.311070 12.解析(1)裉据弹簧测力计的读数方法可知，弹簧测力计乙的读 数为3.00N。 (2)若保持DA与OB的夹角不变 F 逐渐增大OA与0℃的夹角，如图中 实线变到虚线， 之F甲 由图可知弹簧测力计甲的读数将一 直变小，而弹簧测力计己的读数将 先变小后变大。 F 答案(1)3.00(2)一直变小先 变小后变大 13.解析(1)在水平拉力F作用下匀速运动，则有：g=F 解得：u=0.5。 (2)在拉力F。作用下匀速运动时，物块受 力如图并建立图示坐标系： F 由平衡条件有： 水平方向：F2cos37°-F,=0 竖直方向：FN十F2sin37一mg=0 F=uFN 解得：F=50N。 答案(1)0.5(2)50N 14.解析(1)同一根细线上的拉力大小相等，设细线拉力大小为 F、,对小动滑轮O,和小球B整体进行受力分析，如图甲所示，根 据平衡条件得2 Frsin37°=mg, F 37 mg 解得F,=5m8 F 309F 对小球A,受力分析如图乙所示，根据平衡条件得 30° FNa sin30°=Frsin30°， 2 Frcos30°=mAg 解得mA=53m 6 (2)对小球A和半圆柱体P整体受力分析，如 图丙所示，设P受到摩擦力为F,支持力为 /FT F、,根据平衡条件得 ￥30° F:=FTsin 30% F FN十FTcos30°=(M+nA)g (M+mA)g 解得E=2ng,FN=Mg十12ng 由牛顿第三定律可得，P对水平面的摩擦力大小为 12mg,对水 平地面的压力大小为Mg+5 12 g 答案(1)53m(2) 5√3 6 12mg Mg+12mg 15.解析若物体沿斜面向上匀速运动，受力分析如图所示，有 FN m 10 mg Fcos37°=F:十ngsin37 Fi=u(mgcos 37-Fsin 37) 解得F≈112N 若物体沿斜面向下匀速运动，受力分析如 图所示，有 Fcos37°+F,=ng sin37 F:=u(mgcos 37+Fsin 37) 解得F≈48N。 答案112N或48N Ymg 章末检测卷（四） 1.C厂伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误；一 个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如 果不受力，物体会永远运动下去，故B错误；伽利略根据理想实验 推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速 度，将保持这个速度继续运动下去，故C正确：惯性只与质量有 关，与速度无关，故D错误。] 2.A「因为鸽子在空中以加速度α沿图中虚线斜向上匀加速飞行， 加速度有竖直向上的分量，所以鸽子处于超重状态，故A正确，B 错误；鸽子所受的合力的方向与其飞行的速度方向相同，合力、空 气的作用力与重力应构成矢量三角形，故空气对鸽子的作用力不 可能等于鸽子所受重力，作用力的方向应与其飞行的速度方向有 一定的夹角，故C、D错误。] 3.B[当物体具有向上的加速度，即向上做加速运动或向下做减速 运动时，物体处于超重状态；当物体具有向下的加速度，即向下做 加速运动或向上做减速运动时，物体处于失重状态。在A、C、D 选项中，运动员处于静止状态，即处于平衡状态，只有选项B中足 球的加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于失重状态，而且处 于完全失重状态，故B正确。] 4.A [人在地面上静止站立时，受到的支持力等于人的重力，在快 速下蹲时人先向下加速后向下减速到达最低点，故先具有向下的 加速度后具有向上的加速度，测人先处于失重状态后处于超重状 态，受到支持力先减小后增大：在人蹬伸的过程中，从最低点到达 重力与地面支持力相等时，人具有向上的加速度，处于超重，人从 受力平衡点继续上升时支持力减小，至人完全离开地面时支持力 减小到索，A正确。 5.D[当B物块受到的合外力为零时，速度最大，此时FT2=2mg= k.xg,又g一kx,所以弹簧此时的伸长量x2=2x,即B物块向下 运动3x时其速度最大，远项A,B均错误；撤去木板瞬间，B物块 所受的合外力为3g:由牛顿第二定律知其加速度大小为1.5g, 远项C错误，D正确。] 6.B[重物静止时受到重力和两根橡 皮绳的拉力，处于平衡状态，如图 所示。 由于FT1=FT,=ng,故两个拉力的 合力一定在角平分线上，且在竖直线 上，故两个拉力的夹角为120°，当右 侧橡皮绳拉力变为零时，左侧橡皮绳 拉力不变，重力也不变，由于三力平 衡时，三个力中任意两个力的合力与 第三个力等值、反向、共线，故左侧橡 mg 皮绳拉力与重力的合力与右侧橡皮 绳断开前的弹力反方向，大小等于ng,故加速度为g,沿原断裂绳 的方向斜向左下方。故B正确，A、C、D错误。] 7.D [A与薄硬纸片间的最大静摩擦力为FA=凸mAg=3N,B与 薄硬纸片间的最大静摩擦力为FB一gg一2N。F-1N时，经 计算得A所受摩擦力小于FA,B所受摩擦力小于FB,所以A、B 与薄硬纸片保持相对静止，整体在力F作用下向左做匀加速运 动，远项A错误；同理，F-1.5N时，A、B与薄硬纸片仍保持相对 静止，整体在力F作用下向左做匀加速运动，F一FA'=mAα，所 以FA'<F,远项B错误；当B刚要相对纸片滑动时，B所受静摩 擦力达到最大值，由牛顿第二定律得F=mBao,得ao=2m/s2, 对整体有F=(nA十ng)a=4N,此时A所受摩擦力为F:=F mAao =2N<FA,A与纸片间不会发生相对滑动，由以上分析可 知，当力F大于4N时，B与纸片间的摩擦力为滑动摩擦力，大小 为2N,此后增大力F,不会改变B的受力，也不会改变A所受到 的摩擦力，B的加速度大小恒为2m/s2,选项C错误，D正确。] 8.AC [在5~10$内，速度一时间图像为水平线，此时电梯在匀速 运动，处于受力平衡状态，所以该同学对电梯底板的压力大小等 于他所受的重力500N,故A正确：在0一5s内，由速度一时间图 像可知，此时的加速度为正，电梯的加速度向上，此时人处于超重 状态，对电梯底板的压力大于500N,故B错误；在10~20s内，该 同学的加速度a=一0.2m/s2,由牛顿第二定律得FN一mg一a, 解得该同学所受的支持力F、=490NG,该同学处于失重状态 远项C正确；在20一25s内，观光电梯在加速下降，电梯的加速度 向下，此时人处于失重状态，故D错误。] 9,AB[前2s内小车做匀加速运动，由图像的斜率可得小车的加 速度a一8m/s,故选项A正确：由速度一时间图线与横坐标轴围 成的面积即可计算出0~18s内小车位移的大小约为x=188m, 所以平均速度约为0-工≈10.4m/s,故选项B正确；对前2s 内，根据牛顿第二定律得F一mg三ma,解得u=0.4,选项C错 误：14s后小车做匀速运动，所以拉力F=ng=400N,远项 D错误。] 10.AD[由题图可知，物块的初速度。一4m/s,传送带转动的速 度0=2m/s,A正确，B错误：AB两点间距离为s=X(2+4) ×0.5m十2×1m=3.5m,C错误：物块留在传送带上摩擦痕迹 长为△s=号×(2十4)×0.5m-2×0.5m=0.5m,D正确。] 11.解析（2)由纸带数据可得x1=0.72cm,r2=1.63cm 0.72cm=0.91cm,x3=2.74cm-1.63cm-1.11cm,x= 4.04cm-2.74cm=1.30cm,用逐差法求加速度，a= 2T2 -1.11×10-2-0.72×10- 9 2×0.12 m/s=0.195m/s2,ae= 2T° 1.30×102-0.91×10-9 2×0.19 m/s=0.195m/s2,故a=十≈ 2 0.20m/s2 (3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘和重物的总重力g, 小盘和重物的总质量n必须远小于小车的质量M,即《M。 答案(1)①打点计时器不应使用于电池，应使用交流电源 ②小车初始位置离打点计时器太远（或实验中没有补偿摩擦阻 力) (2)0.20(3)m≤M 12.解析(1)将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况 下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿木板方向的分力 和所受的摩擦力平衡，那么小车所受的合力就等于细绳的拉力， 故远C。 (2)由题意可知T=2×0.02s=0.04s,根据匀变速直线运动的 推论公式△x=aTP可以求出加速度大小a=册 (2T)2 (7.72+7.21-6.71-6.25)×10-2 m/s2≈3.1m/s。在匀变 (2×0.04)2 速直线运动过程中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度， -2E=(7.72+7.21)X102 E一2T m/s≈l.9m/s。 2×0.04 (3)由题图可知，图线斜率的数值为0.2，则a=m 答案(1)C(2)3.11.9(3)a=5m 沙 13.解析(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1,则 8 由-t图像得a1= m/s=2 m/s2 根据牛顿第二定律，有F十ng=na1 设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为α2，则由v-t图 6 像得a:=10°m/s=1m/ 根据牛顿第二定律，有F一ng=mag 联立得：F=3N,4=0.05 (2)设10S内物体的位移为x,则x为-t图线与坐标轴所圆的 面积。 则：x一2 ×4×8m-2 ×6X6m=一2m,负号表示物体在A 点左侧，即10s末物体离A点的距离为2m。 答案(1)3N0.05(2)2m 14.解析(1)物块下滑过程中做匀加速运动，有H=之a 代入数据解得加速度大小a=3m/s 由牛顿第二定律知ng一uF=n@ 代入数据解得4=0.5。 (2)挡板逆时针转过37°后，挡板与水平地面夹角为53°，物块下 滑时加速度大小a1满足 mngsin53°-ngcos53°=na1 代入数据解得a1=5m/s 由运动学规律u一 2=2a1H知 物块滑到地面时的速度大小为u=8m/s。 答案(1)0.5 (2)8m/s 15.解析(1)小滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动， 由牛顿第二定律得一F,=ma1 又F:=FN=mg 解得a1=一4m/s 由2一2=2a1L,解得v=0.4m/s。 (2)长木板在水平方向只受向右的滑动摩擦力F,',且F,'=F= 4mg=0.4N,所以长木板向右做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得F=Ma2, 解得a,=2m/s 设经过时间t,两者速度相同，则有h十a1t=a2t 解得t=0.4s。 由x=bt十 241,得此时间内小滑块运动的位移大小工= 0.64m 答案(1)0.4m/s (2)0.4s0.64m 模块综合检测卷 1.D[神舟十三号飞船在与天和核心舱对接的过程中，二者的大 小、形状以及各部分的运动差异均不能忽略，所以不能将它们视 为质点，研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的大小，形状以 及各部分的运动差异均可以忽略，可将空间站视为质点，故A错 误，D正确：对接成功后，以空间站为参考系，神舟十三号飞船是 静止的，以地球为参考系，整个空间站是运动的，故B,C错误。] 2.A设物体刚脱离气球时气球的高度为H,取初速度的方向为正 方向，则有-H=61一2gf 代入数据得H=400m 故B、C、D错误，A正确。 3. 棋子受重力、棋盘的吸引力、弹力和摩擦力，共四个力，A错 误：静摩擦力大小等于重力大小，磁性增强，静摩擦力不变，减小 棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小，C错误，D正确：棋盘对棋 子的吸引力和弹力平衡，静摩擦力与重力平衡，所以棋盘对棋子 的作用力等于重力，B错误。] 4.C[由竖直上升过程的v-t图像可知，3~6s内，无人机在匀速 上升，A错误：由图知，0一3$内，无人机做匀加速，加速度大小为 41= m/s 6~l0s内，无人机做匀减速，加速度大小为a2一1m/s 所以，第2s末与第7s末的加速度之比为4：3，B错误； 无人机上升的高度为 h=4m/sx3s+4 m/sx3s+4 m/8x4s=26 m,C 2 2 正确 无人机在上升过程中的平均速度大小为 0=A-26m=2.6m/s 10s D错误。 5.D[惯性是物体本身的性质，只与质量有关，小丽同学的质量不 变，惯性不变，故A错误；体重计示数小于体重，说明小丽对体重 计的压力小于重力，处于失重状态，电梯做向上的减速运动也会 是失重状态，故B错误；小丽对体重计的压力与体重计对小丽的 支持力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误；以小丽为研究 对象mg一R、=a,求得a-msEx-50X1040X10=2m/s 717 50 =尽，方向竖直向下，故D正确。] 5 6章末检测卷（四） (修/) (建议用时 一、单项选择题 1.下列说法正确的是 ) A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的 原因 到 B.一个运动的物体，如果不再受力，它总会 逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体 长时间不受力时的“自然状态” C.伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩 擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个 速度，将保持这个速度继续运动下去 D.车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以 惯性越大 2.如图所示，一只鸽子在空中 以加速度a沿图中虚线斜向 上匀加速飞行，在此过程中 下列说法正确的是 ( A.鸽子处于超重状态 B.鸽子处于完全失重状态 C.空气对鸽子的作用力可能等于鸽子所受 重力 抓 D.鸽子受到空气的作用力的方向与其飞行 的速度方向相同 3.下列说法正确的是 A.体操运动员双手握住单杠在空中不动时 处于失重状态 B.被踢出去的足球在飞行过程中处于失重 状态 C.举重运动员在举起杠铃后的那段时间内 处于超重状态 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于 失重状态 4.人在平地上静止站立时，受 到的支持力等于人的重力， 做原地纵跳时，在快速下蹲 后立即蹬伸的过程中，人受 到的地面支持力会发生变 化（如图，G为重力，F为支 持力)。下列曲线能正确反映从下蹲开始到 离地过程中地面支持力变化的是 19 运动和力的关系 :60分钟) 静立 腾空 静立 腾空 B 0静立 腾空 0静立 腾空 C D 5.如图所示，质量分别为m和2m的 LLLLLELLLL2 A、B两物块，用一轻弹簧相连，将 LA A用轻绳悬挂于天花板上，用一 木板托住物块B。调整木板的位 置，当系统处于静止状态时，悬挂 B 2☑ A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹 簧的形变量为x。若突然撤去木板，重力加速 度为g,则下列说法正确的是 A.撤去木板后，B物块向下运动x时速度 最大 B.撤去木板后，B物块向下运动2x时速度 最大 C.撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为g D.撤去木板瞬间，B物块的加速度大小 为1.5g 6.如图所示，拴在重物左、 右两侧的是弹性好的橡 皮绳，质量为m的重物静 止悬挂时两橡皮绳的拉 力大小均恰为mg。若此时重物右侧橡皮绳 断裂，则重物此时 A.加速度为零 B.加速度a=g,沿原断裂绳的方向斜向左 下方 C.加速度α=g,沿未断裂绳的方向斜向右： 上方 D.加速度a=g,方向竖直向下 7.一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，硬 纸片上放有质量均为1kg的A、B两物块， A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为 1=0.3,2=0.2,水平恒力F作用在A物 块上，如图所示。已知最大静摩擦力等于滑： 动摩擦力，g取10m/s2,则 FA B 77777777777777 A.若F=1N,则物块、薄硬纸片都静止不动 B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小 为1.5N C.若F=8N,则B物块的加速度大小为： 4.0m/s2 D.无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生！ 相对滑动 二、多项选择题 8.一个质量为50kg的 ◆v/(ms) 同学站在观光电梯的 底板上，如图所示的 0 510152025t/8 vt图像是计算机显 -1 示的观光电梯在某一段时间内速度变化的 情况（以竖直向上为正方向）。根据图像提 供的信息，可以判断下列说法中正确的是(g 取10m/s2) A.在5~10s内，该同学对电梯底板的压力 大小等于500N B.在0一5s内，电梯在加速上升，该同学处 于失重状态，对电梯底板的压力等于： 480N C.在10~20s内，该同学所受的支持力为： 490N,该同学处于失重状态 D.在20~25s内，电梯在加速下降，该同学 处于超重状态，对电梯底板的压力等于： 510N 9.总质量为100kg的小车，在粗糙水平地面上 从静止开始运动，其速度一时间图像如图所 示。已知在0~2$内小车受到的恒定水平 、 拉力F=1200N,2s后小车受到的拉力发！ 生了变化，g取10m/s2,则 ()} 19 20s*y 14 10 8 4 21 0 24681012141618202224t/s A.t=1s时小车的加速度为8m/s2 B.0~18s内小车行驶的平均速度约 为10.4m/s C.小车与地面间的动摩擦因数为0.2 D.14s后拉力的大小为200N 10.如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动， 物块以初速度o滑上水平传送带，从A点 运动到B点的-t图像如图乙所示。下列 说法正确的是 4fv/(ms) 0 0.51.01.5t/s 甲 乙 A.物块的初速度vo=4m/s B.传送带转动的速度v=4m/s C.AB两点间的距离为3m D.物块留在传送带上摩擦痕迹长为0.5m 三、非选择题 11.在“探究加速度与力、质量的关系”的实 验中： 小车 纸带 打点计时器 ( 小盘 月0干电池 开关 (1)某同学在接通电源进行实验之前，将实 验器材组装成如图所示的实验装置图。请 你指出该装置中的两处错误或不妥之处： ① ② (2)改正实验装置后，该同学顺利地完成 了实验。如图是他在实验中得到的一条 纸带，图中相邻两计数点的时间间隔为 0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度： a为 m/s2。(结果保留两位有效 数字) 072 —1.63→ 2.74 4.04 单位：cm (3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘 和重物的总重力mg,小盘和重物的总质量 m与小车的质量M应满足的关系是 12.某同学设计了一个“探究加速度与力、质量 的关系”的实验。如图所示为实验装置简 图，A为小车，B为电火花计时器，C为钩 码，D为一端带有定滑轮的长木板，还有 220V的交流电源（图中未画出）。实验中 认为细绳对小车的拉力F等于钩码的重： 力，当地的重力加速度为g。 电源插头 纸带 (1)为了消除小车与木板之间摩擦力对实： 验的影响，应采取的做法是 A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小 车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车 在钩码拉动下恰好做匀速运动 C.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不 挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不 挂钩码的情况下使小车能够静止在木 板上 (2)如图所示为某次实验得到的纸带（交流： 电源的频率为50Hz),由图中数据求出小： 车加速度大小为 m/s2,打下E点 时小车速度大小为 m/s.(结果均： 保留两位有效数字) 纸带运动方向 0 E 、F.G.H 7.727.216.76.2单位：cm 197 (3)某同学根据实验数据画出了如图所 示的a-工图像，则从图像可知小车的加 01 速度a与小车质量的倒数口之间的关系 m 式为 +a/(ms为 2.0----- 10 m/水g 3.如图甲所示，质量m=2kg的物体在水平 面上向右做直线运动.过A点时给物体作 用一个水平向左的恒力F并开始计时，选 水平向右为速度的正方向，通过速度传感 器测出物体的瞬时速度，所得v-1图像如图 乙所示。重力加速度g取10m/s2。求： ↑/m-s) 6 2 0 246810s -2 -4 77777777777777 A 甲 (1)力F的大小和物体与水平面间的动摩 擦因数； (2)10s末物体离A点的距离。 14.如图所示，用F=7N的水平 恒力把质量为m=0.5kg的 物块（可视为质点）压在竖直 挡板上，物块离地面高为H= 6m,物块由静止开始向下做 77777元 777777777777 匀加速运动，经过t=2s到达地面，取g= 10m/s2。 (1)求物块与挡板间的动摩擦因数： (2)若将挡板由竖直位置逆时针转过37°后 撤去压力F,当物块以vo=2m/s的初速度 从挡板上同一位置沿挡板下滑时，求物块 滑到地面时的速度大小v。(sin53°=0.8， c0s53°=0.6) 198 ,如图所示，光滑的水平m☐ M 面上有一质量M= 0.2kg的长木板，另一质量m=0.1kg的 小滑块以o=2.4m/s的水平初速度从长 木板的左端滑上长木板（此时开始计时）。 己知小滑块与长木板间的动摩擦因数= 0.4,重力加速度g=10m/s2。 (1)若长木板长L=0.7m且固定在水平面 上，求小滑块从长木板上滑离时的速度 大小； (2)若长木板足够长且不固定，则经过多长 时间小滑块与长木板的速度相等？求此时 间内小滑块运动的位移大小。