第五章 牛顿运动定律 章末检测卷 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

**基本信息** 本卷为高中物理牛顿运动定律单元检测卷，通过双脚跳台阶、电梯称重等生活情境及无人机运动等科技案例，覆盖牛顿定律应用、超重失重等核心知识，注重科学思维与物理观念的考查，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/40分|单位制、牛顿第二定律、弹簧模型|结合车厢悬球等情境，考查运动与相互作用观念| |实验题|1题/12分|验证牛顿第二定律|涉及平衡摩擦力、纸带数据处理，体现科学探究要素| |计算题|5题/48分|板块模型、空气阻力、斜面受力|综合运动学与动力学，如无人机最大升力问题，培养模型建构能力|

第五章 牛顿运动定律 章末检测卷 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共10小题) 1.下列关于单位制及其应用的说法不正确的是(　　) A.基本单位和导出单位一起组成了单位制 B.选用的基本单位不同，构成的单位制也不同 C.在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的 D.一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系 2.如图所示，小明在做双脚跳台阶的健身运动，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是 (　　) A.小明在下降过程中处于失重状态 B.小明起跳以后在上升过程处于超重状态 C.小明落地时地面对他的支持力小于他的重力 D.起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力 3.如图所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一小球，当小球相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，则下列关于车厢的运动情况正确的是(　　) A.车厢加速度大小为gtan θ，方向沿水平向左 B.车厢加速度大小为gtan θ，方向沿水平向右 C.车厢加速度大小为gsin θ，方向沿水平向左 D.车厢加速度大小为gsin θ，方向沿水平向右 4.如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是 (　　) A.L＋ B.L＋ C.L－ D.L－ 5.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N。他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图所示，则电梯运行的v－t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正) (　　) 6.如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，电磁铁A和秤盘C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。当电磁铁通电，铁片被吸引加速上升的过程中，轻绳中拉力T的大小为(　　) A.T＝mg B.Mg＜T＜(M＋m)g C.T＝(M＋m)g D.T＞(M＋m)g 7.(多选)跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中 (　　) A.运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B.运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C.运动员所受的支持力和重力平衡 D.运动员所受的合力一定向上 8.(多选)如图所示，物体m静止在升降机中的斜面上，当升降机竖直向上作加速运动时，物体仍静止在斜面上，则(　　) A.斜面对物体的支持力增大 B.物体m所受的合力增加 C.物体m所受重力增加 D.物体m所受摩擦力增加 9.(多选)在20 m高处以初速度15 m/s竖直上抛一物体，不计空气阻力，g取10 m/s2，则物体离抛出点10 m时，所经历的时间是 (　　) A.1 s B.2 s C.3 s D.3.56 s 10.(多选)一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，速度v随时间t变化的关系如图乙所示(g取10 m/s2)，下列说法正确的是(　　) A.5 s末物块所受摩擦力的大小为15 N B.物块在前6 s内的位移大小为12 m C.物块在水平地面间的动摩擦因数为0.75 D.物块的质量为5 kg 二、实验题： 11.某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律。 (1)(多选)为了验证加速度与合外力成正比，实验中必须做到(　　) A.实验前要平衡摩擦力 B.每次都必须从相同位置释放小车 C.拉小车的细绳必须保持与轨道平行 D.拉力改变后必须重新平衡摩擦力 (2)图为某次实验得到的纸带，纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度大小为a＝________m/s2(结果保留两位有效数字) (3)(多选)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图所示的a－F图象，其中图线不过原点并在末端发生弯曲，产生这种现象的原因可能有(　　) A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足) B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度) C.盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M(即m≪M) D.盘和重物的总质量m不远小于车和砝码的总质量M 三.计算题:(本题共5小题。计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 12.在水平地面上有一个质量为4.0 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10 s后拉力大小减小为，并保持恒定。该物体的速度—时间图象如图所示(取g＝10 m/s2)。求： (1)物体所受到的水平拉力F的大小； (2)该物体与地面间的动摩擦因数。 13.如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数μ为0.5，天花板长为L＝4 m，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2 ，试求： (1)刷子沿天花板向上的加速度； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。 14．如图所示的是正在高空进行拍摄的无人机。已知无人机质量m＝ 1 kg，动力系统能提供的最大升力F＝16 N，无人机上升过程中最大速度v＝6 m/s。若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3 s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变。g取10 N/kg。求： (1)无人机以最大升力起飞的加速度大小； (2)无人机在竖直上升过程中所受阻力f的大小； (3)无人机从地面起飞竖直上升至离地高度h＝30 m的高空所需的最短时间。 15.如图所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向； (2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a； (3)若长木板足够长滑块与长木板达到的共同速度大小v。 16.(2026·江苏连云港期末)如图甲所示，质量为1 kg的物块，在水平向右、大小为5 N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动，在运动过程中，物块受到水平向左的空气阻力，其大小随着物块速度的增大而增大，且当物块速度为零时，空气阻力也为零，物块加速度a与时间t的关系图线如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2，求: (1)物块与水平面间的动摩擦因数μ; (2)t=5 s时物块速度的大小; (3)t=6 s时空气阻力的大小。 参考答案： 1.解析　在单位制中，基本单位和导出单位一起构成了单位制，选项A正确；选用的基本单位不同，构成的单位制也不同，选项B正确；在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确的应用公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的，选项C正确；物理公式既确定了各物理量间的数量关系，又同时确定了它们之间的单位关系，选项D错误。答案　D 2.解析　超重还是失重要看加速度方向，若加速度方向向上即为超重，若加速度方向向下即为失重。小明在下降过程中因加速度向下，故失重，A正确；起跳以后的上升过程中加速度也向下，也是失重，B错误；小明落地时因做减速下降，加速度向上，所以是超重，地面对他的支持力大于他的重力，C错误；起跳过程中地面对小明的作用力与他对地面的作用力是一对作用力与反作用力，不是同一个力，D错误。答案　A 3.解析　设小球质量为m，车厢加速度为a，对小球进行受力分析可知，小球受绳的拉力和重力，其中绳的拉力F在竖直方向上的分力为Fcos θ，有Fcos θ＝mg，水平方向有Fsin θ＝ma，解得a＝gtan θ，方向水平向左。答案　A 4.解析　以整体为研究对象，则一起运动的加速度为a＝，以甲为研究对象，弹簧的弹力：F1＝m1a＝kx，以乙为研究对象，F－F1＝m2a，两木块之间的距离则为：L－x，由以上可得C正确。答案　C 5.解析　t0～t1时间段内，人失重，应向上减速或向下加速，B、C错；t1～t2时间段内，人匀速或静止；t2～t3时间段内，人超重，应向上加速或向下减速，A对，D错。答案　A 6.解析　以A、B、C组成的系统为研究对象，A、C静止，铁片B由静止被吸引加速上升，则系统的重心加速上升，系统处于超重状态，故轻绳的拉力为T＞(M＋m)g。应选D。答案　D 7.解析　运动员蹬地的作用力与地面对他的支持力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，A错误，B正确；因为运动员向上做加速运动，所以运动员所受的支持力和重力不平衡，且合力向上，C错误，D正确。答案　BD 8.解析　物体本来是静止的，支持力与摩擦力的合力竖直向上，大小等于G。物体始终向上加速运动时，加速度方向竖直向上，合外力方向竖直向上。支持力与摩擦力的合力必然竖直向上，大小大于G，所以A、B、D正确。答案　ABD 9.解析　取竖直向上方向为正方向，当物体运动到抛出点上方离抛出点10 m时，位移为：s＝10 m。 由竖直上抛运动的位移公式得：s＝v0t－gt2 整理得：gt2－v0t＋s＝0，代入：5t2－15t＋10＝0 解方程，得：t1＝1 s，t2＝2 s。 当物体运动到抛出点下方离抛出点10 m时，位移为：s′＝－10 m，由s′＝v0t－gt2 整理得：gt2－v0t＋s′＝0，代入：5t2－15t－10＝0 解方程得：t≈3.56 s(负值舍去)。故选项A、B、D正确。答案　ABD 10.解析　5 s末物块处于静止状态，根据平衡条件知，f＝F＝10 N，故A错误；物块在前6 s内的位移大小等于前4 s内的位移大小，根据v－t图线可知前4 s内的位移s＝×2×4 m＋2×4 m＝12 m，故B正确；在0～2 s内物块做匀速直线运动，滑动摩擦力f′＝15 N，物块做匀减速运动的加速度大小为a＝ m/s2＝2 m/s2，根据牛顿第二定律得f′－F＝ma，解得m＝ kg＝5 kg，则动摩擦因数为μ＝＝＝0.3，故C错误，D正确。答案　BD 11.解析　(1)为了验证加速度与合外力成正比，实验中必须做到实验前要平衡摩擦力和拉小车的细绳必须保持与轨道平行，而正确的操作应该是给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑，并且要注意平衡摩擦力时，不能将盘和重物与小车相连挂在滑轮上，选项A、C正确。 (2)根据Δs＝aT2，T＝0.1 s，运用逐差法得 ，a＝＝0.64 m/s2。 (3)其中图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度，故A选项错误，B选项正确；其中图线在末端发生了弯曲，是因为盘和重物的总质量m不远小于车和砝码的总质量M，故C选项错误，D选项正确。 答案　(1)AC　(2)0.64　(3)BD 12.解析　 (1)物体的运动分为两个过程，由题图可知两个过程的加速度分别为： a1＝1 m/s2，a2＝－0.5 m/s2 物体受力分析如图甲、乙所示： 对于两个过程，由牛顿第二定律得： F－f＝ma1，－f＝ma2 联立以上二式解得：F＝9 N，f＝5 N (2)由滑动摩擦力公式得：f＝μN＝μmg，解得μ＝0.125 答案　(1)9 N　(2)0.125 13.解析　 (1)以刷子为研究对象，受力分析如图，设向上推力为F，滑动摩擦力为f，天花板对刷子的弹力为N，由牛顿第二定律得 (F－mg)sin 37°－μ(F－mg)cos 37°＝ma 代入数据得a＝2 m/s2。 (2)由运动学公式得L＝at2，代入数据得t＝2 s 答案　(1)2 m/s2　(2)2 s 14.解析　(1)由无人机起飞的过程是匀加速直线运动可得，加速度的大小为a＝ 代入数据后可得a＝2 m/s2 (2)由牛顿第二定律得F－mg－f＝ma 得f＝4 N (3)上升过程分匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段， 在匀加速直线运动阶段t1＝3 s 则h1＝at＝9 m 匀速直线运动阶段有t2＝＝3.5 s 联立可得t＝t1＋t2＝6.5 s 答案　(1)2 m/s2　(2)4 N　(3)6.5 s 15.解析　(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力 f＝μmg＝0.5 N，方向水平向左 根据牛顿第三定律，滑块对木板的摩擦力大小为0.5 N，方向水平向右。 (2)由牛顿第二定律得：μmg＝ma 得出a＝μg＝1 m/s2。 (3)对木板，由牛顿第二定律μmg＝Ma′ 可得a′＝＝0.5 m/s2 设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足： 对滑块：v＝v0－at　对长木板：v＝a′t 由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度v＝1 m/s 答案　(1)0.5 N　方向水平向右　(2)1 m/s2 (3)1 m/s. 16.答案　(1)0.3　(2)5 m/s　(3)2 N 解析　(1)由题图乙可知当t=0时， 加速度a0=2 m/s2 此时物块所受空气阻力为零，物块受力分析如图所示 由牛顿第二定律有F-Ff=ma0，FN-mg=0 又Ff=μFN 联立解得μ=0.3。 (2)在a-t图像中，图线与t轴所围的面积表示速度的变化量， 所以t=5 s时物块的速度大小为v=×2×5 m/s=5 m/s。 (3)由题图乙知t=5 s后，物块做匀速直线运动，物块所受的空气阻力不变，设此过程中物块所受空气阻力为F空，由平衡条件有F-Ff-F空=0 解得F空=2 N。 学科网（北京）股份有限公司 $