第四章运动和力的关系 章节测试卷-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 人教版必修一第四章单元卷，聚焦牛顿运动定律，通过选择、实验、解答题多题型设计，结合空间站质量测量、传送带等真实情境，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|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|6|惯性、矢量、牛顿定律基础|第3题结合航天科技，体现科学态度| |多选题|4|v-t图像分析、多体受力|第7题以飞行器运动考查运动与相互作用观念| |实验题|2|探究加速度与力、质量关系|控制变量法应用，培养科学探究能力| |解答题|3|传送带、斜面运动综合|第15题传送带问题，融合科学推理与模型建构|

2026-2027人教版必修一第四章章节测试卷 一、单选题 1．对生活中的一些惯性现象，下列说法正确的是（　　） A．静止的物体没有惯性 B．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性 C．抛出的排球还会在空中运动一段时间，是因为排球受到惯性力的作用 D．正在向前行驶的客车突然刹车，车上的乘客身体会向前倾 【答案】D 【详解】A．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何状态下都有惯性，静止的物体也有惯性，故A错误； B．惯性的大小只与物体的质量有关，助跑不能增大惯性，只是利用惯性来提高跳远成绩，故B错误； C．惯性是物体的一种性质，不是力，不能说“受到惯性力”，抛出的排球继续运动是因为排球具有惯性，故C错误； D．行驶的客车突然刹车，乘客的脚随车厢速度减小，但身体由于惯性要保持原来的运动状态，所以会向前倾，故D正确。 故选D。 2．下列物理量中，属于矢量且在国际单位制中其单位属于基本单位的是（　　） A．路程 B．位移 C．速度 D．加速度 【答案】B 【详解】A．路程是只有大小没有方向的标量，不满足矢量要求，故A错误； B．位移是既有大小又有方向的矢量，其国际单位为米，属于国际单位制基本单位，两个条件均满足，故B正确； C．速度是矢量，但它的国际单位为米每秒（m/s），是由长度和时间基本单位导出的导出单位，不满足单位要求，故C错误； D．加速度是矢量，但它的国际单位为，属于导出单位，不满足单位要求，故D错误。 故选B。 3．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站的速度变化是，求空间站的质量（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】飞船和空间站的加速度为 对飞船和空间站的整体由牛顿第二定律可知 解得空间站的质量 故选A。 4．如图所示，三个木块A、B、C质量分别为m 、m、，木块A、C通过轻弹簧相连，B放置在C上面、C放置在木板D上面，整个系统处于静止状态，重力加速度为g ，突然水平抽出木板D的瞬间，下列说法正确的是（     ） A．A的加速度大小为 B．B的加速度为零 C．C的加速度大小为 D．B、C间的弹力大小为 【答案】C 【详解】A．A原来受重力 和向上的弹簧弹力 ，系统处于平衡状态，合力为零，，抽出木板D瞬间，弹簧形变来不及改变，弹力大小保持不变，因此A加速度为 ，故A错误； BD．若假设B、C一起加速，对B、C整体，总向下合力为 可得加速度 ，则与实际情况不符，因B最大加速度为 ，因此B、C会分离，B、C间弹力为 ，B只受重力，加速度为 ，故BD错误； C．对C受力分析：向下的重力，向下的弹簧弹力为 ，总合力为，因此加速度 ，故C正确。 故选C。 5．光滑水平面上有一静止物体，先施加水平恒力F1，作用时间T；随即撤去F1、换为水平恒力F2，再经过时间T，物体恰好回到初始出发点。不计一切摩擦，则F1∶F2为（     ） A．1∶1 B．1∶2 C．3∶4 D．1∶3 【答案】D 【详解】设物体质量为，取的方向为正方向，第一个过程：加速度 作用时间后，位移，末速度 第二个过程：加速度 经过时间回到出发点，即第二个过程位移 由匀变速位移公式得 将、代入上式，约去整理得 负号表示与方向相反，力的大小比值为 故选D。 6．水平传送带匀速运动，将物体（可视为质点）无初速度从A点放在传送带上，一段时间后物体随传送带一起匀速运动，最终到达B点。已知传送带运行速率v，物体与传送带之间的动摩擦因数μ，下列说法正确的是（    ） A．刚开始物体相对传送带向前运动 B．若仅增大μ，则物体做加速运动的位移变大 C．若仅增大μ，则物体从A点运动到B点的时间变短 D．若仅增大μ，则物体从A点运动到B点的过程中可能一直受摩擦力 【答案】C 【详解】A．物体无初速度放在传送带上，传送带向右运动，物体相对传送带向后运动，故A错误； B．物体做匀加速运动的加速度 加速至与传送带共速的位移 若仅增大，则变小，故B错误； C．设间距离为，物体加速时间 匀速时间 总时间 若仅增大，则变短，故C正确； D．由题意知物体先加速后匀速，说明 若仅增大，加速位移减小，物体仍先加速后匀速，不可能一直受摩擦力，故D错误。 故选C。 二、多选题 7．小明同学为了测试遥控飞行器性能，操控飞行器从地面沿竖直方向由静止起飞，上升到最高点后竖直下落，着陆时速度刚好为零。已知飞行器质量为1kg，其动力系统提供的升力方向始终竖直向上，所受空气阻力大小恒为2N，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．1s时飞行器升力大小为15N B．3s时飞行器处于失重状态 C．5s时飞行器加速度大小为4m/s2 D．8s时飞行器返回地面 【答案】BC 【详解】A．由图像的斜率表示加速度，可知时飞行器加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得时飞行器升力大小为，故A错误； B．由图像可知飞行器在内向上减速运动，加速度方向向下，所以时飞行器处于失重状态，故B正确； C．由图像可知内向下加速运动，加速度大小为 则5s时飞行器加速度大小为4m/s2，故C正确； D．设时刻飞行器返回地面，根据图像与横轴围成的面积表示位移，则有 解得，故D错误。 故选BC。 8．如图所示，质量为m的物体被吊车吊起的过程中，物体从静止开始先做匀加速直线运动，达到一定速度后再做匀速直线运动，到达一定高度后再做匀减速直线运动，到最高点时速度减为零。若加速和减速阶段加速度大小均为a，三个阶段的运动时间均为t，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ） A．匀加速阶段，吊车对物体的作用力大小为 B．匀速阶段，吊车对物体的作用力为零 C．匀减速阶段，吊车对物体作用力大小为ma D．整个过程，物体上升的高度为 【答案】AD 【详解】A．匀加速阶段，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律有 解得，A正确； B．匀速阶段，吊车对物体的作用力等于物体的重力，B错误； C．匀减速阶段，由牛顿第二定律有 解得，C错误； D．依题意，物体匀加速阶段和匀减速阶段上升的高度相等，由得 由得加速结束时的速度，则物体匀速阶段上升的高度 故整个过程，物体上升的高度为，D正确。 故选AD。 9．如图所示，小球P、Q质量均为m，分别用轻弹簧b和细线c悬挂在天花板下，再用另一细线d、e与左边的固定墙相连，静止时细线d、e水平，b、c与竖直方向夹角均为，下列判断正确的是（     ） A．剪断d瞬间P的加速度大小为0.6g B．剪断d瞬间P的加速度大小为0.75g C．剪断e前c的拉力大小为0.8mg D．剪断e瞬间c的拉力大小为0.8mg 【答案】BD 【详解】ABC．剪断细线d、e前，小球P、Q受力相同，都受到竖直向下的重力mg、沿弹簧或细线与竖直方向夹角为37°斜向右上方的拉力T和水平向左的拉力F，三力平衡，由平衡条件解得， 由于弹簧弹力不能突变，剪断d瞬间， P受到的合力与d的拉力F等大反向，故加速度大小为0.75g，剪断e前c的拉力大小为1.25mg，故AC错误，B正确； D．细线的拉力可以突变，剪断e后瞬间，小球Q受c的拉力T'和竖直向下的重力mg，小球将要做圆周运动，但此刻速度为零，故沿细线方向合力为零，则有，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，质量为、长度为的长木板在光滑的水平地面上以的速度向右运动，将一可视为质点的物体轻放在的右端，与之间的动摩擦因数为，的质量为，。滑离时，下列判断正确的是（　　） A．的速度是 B．的速度是 C．的位移是 D．的位移是 【答案】AD 【详解】物体轻放在的右端，的初速度为零，的初速度，则两者发生相对滑动，在滑动摩擦力的作用下，做匀加速直线运动，做匀减速直线运动​，两者之间的摩擦力为 由牛顿第二定律可知、的加速度大小为， 由匀变速直线运动的规律可知， 所以当滑离时，的位移比的位移多了木板长度，有 代入数据解得 A．滑离时，的速度，故A正确； B．滑离时，的速度，故B错误； C．根据匀变速直线运动的规律可知，滑离时，的位移，故C错误； D．滑离时，有 代入 解得，故D正确。 故选AD。 三、实验题 11．如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 (1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_______。 A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法 (2)该实验过程中操作正确的是_______。 A．平衡阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与木板平行 D．释放前，小车应尽量靠近滑轮 (3)在小车质量_______（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。为减小上述做法引起的系统误差，下列方案可行的是_______。 A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 【答案】(1)B (2)BC (3) 远大于 C 【详解】（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是先保持其中的一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用控制变量法，故选B。 （2）A．平衡阻力时小车应该不挂槽码，但要连接纸带，A错误； B．先接通打点计时器电源，后释放小车，B正确； C．调节滑轮高度使细绳与木板平行，这样才能认为细线的拉力等于小车受的合力，C正确； D．释放前，小车应尽量靠近打点计时器，以充分利用纸带，D错误。 故选BC。 （3）根据牛顿第二定律，对整体mg=（M+m）a 对小车 在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 上述做法是由于方案不完善引起的系统误差；为减小此误差，可行的方案是在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小，故C正确，AB错误。 故选C。 12．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图丙所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细绳一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连。 (1)在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 。 A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰 B．在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力 C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动 D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动 (2)某同学根据实验数据作出了小车加速度与力传感器示数的关系图像如图丁所示，图线不过原点的原因是____________。 【答案】(1)B (2)平衡摩擦力时木板倾角过大 【详解】（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力。 故选B。 （2）由图像可知，当F=0时小车的加速度不为零，可知原因是平衡摩擦力时木板倾角过大。 四、解答题 13．如图所示，质量为m的物体在水平向右的拉力F作用下，从时刻由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。已知，。求： (1)物体加速度的大小a； (2)2.0s末物体速度的大小v； (3)2.0s内物体位移的大小x。 【答案】(1) (2)4.0m/s (3)4.0m 【详解】（1）根据牛顿第二定律 解得物体加速度的大小为 （2）根据运动学公式 解得2.0s末物体速度的大小 （3）根据运动学公式 解得2.0s内物体位移的大小 14．如图所示，有一企鹅在倾角为的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数。求： (1)企鹅向上“奔跑”的位移大小； (2)企鹅在冰面向前滑动的加速度大小； (3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可用根式表示） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可得 解得 （2）企鹅在冰面向前滑动过程，由牛顿第二定律得 解得 （3）根据题意可得时，企鹅速度大小 向前滑动过程，由运动学公式得 从最高点向下滑行时，由牛顿第二定律得 解得 从最高点到出发点的总位移为 由运动学公式 解得 15．如图所示，煤矿有一长度的传送带与水平面夹角，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端A点由静止释放一个黑色煤块，煤块运动到传送带下端B点并离开传送带，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数，，取 (1)求煤块刚放到传送带上时的加速度； (2)求煤块在传送带上运动的时间； (3)煤块从A运动到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度。 【答案】(1) (2)2.5s (3)1.55m 【详解】（1）对煤块受力分析，如图所示 由牛顿第二定律得 解得 （2）煤块匀加速到与传送带速度相等的过程有 解得 该过程煤块通过的位移为 因 故速度相等后，煤块与传送带一起做匀速直线运动，有 解得 煤块在传送带上运动的时间 （3）只有加速阶段会产生黑色痕迹，加速阶段传送带的位移为 传送带上形成黑色痕迹的长度 解得 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 $ 2026-2027人教版必修一 第四章 章节测试卷 一、单选题 1．对生活中的一些惯性现象，下列说法正确的是（　　） A．静止的物体没有惯性 B．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性 C．抛出的排球还会在空中运动一段时间，是因为排球受到惯性力的作用 D．正在向前行驶的客车突然刹车，车上的乘客身体会向前倾 2．下列物理量中，属于矢量且在国际单位制中其单位属于基本单位的是（　　） A．路程 B．位移 C．速度 D．加速度 3．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站的速度变化是，求空间站的质量（    ） A． B． C． D． 4．如图所示，三个木块A、B、C质量分别为m 、m、，木块A、C通过轻弹簧相连，B放置在C上面、C放置在木板D上面，整个系统处于静止状态，重力加速度为g ，突然水平抽出木板D的瞬间，下列说法正确的是（     ） A．A的加速度大小为 B．B的加速度为零 C．C的加速度大小为 D．B、C间的弹力大小为 5．光滑水平面上有一静止物体，先施加水平恒力F1，作用时间T；随即撤去F1、换为水平恒力F2，再经过时间T，物体恰好回到初始出发点。不计一切摩擦，则F1∶F2为（     ） A．1∶1 B．1∶2 C．3∶4 D．1∶3 6．水平传送带匀速运动，将物体（可视为质点）无初速度从A点放在传送带上，一段时间后物体随传送带一起匀速运动，最终到达B点。已知传送带运行速率v，物体与传送带之间的动摩擦因数μ，下列说法正确的是（    ） A．刚开始物体相对传送带向前运动 B．若仅增大μ，则物体做加速运动的位移变大 C．若仅增大μ，则物体从A点运动到B点的时间变短 D．若仅增大μ，则物体从A点运动到B点的过程中可能一直受摩擦力 二、多选题 7．小明同学为了测试遥控飞行器性能，操控飞行器从地面沿竖直方向由静止起飞，上升到最高点后竖直下落，着陆时速度刚好为零。已知飞行器质量为1kg，其动力系统提供的升力方向始终竖直向上，所受空气阻力大小恒为2N，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．1s时飞行器升力大小为15N B．3s时飞行器处于失重状态 C．5s时飞行器加速度大小为4m/s2 D．8s时飞行器返回地面 8．如图所示，质量为m的物体被吊车吊起的过程中，物体从静止开始先做匀加速直线运动，达到一定速度后再做匀速直线运动，到达一定高度后再做匀减速直线运动，到最高点时速度减为零。若加速和减速阶段加速度大小均为a，三个阶段的运动时间均为t，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ） A．匀加速阶段，吊车对物体的作用力大小为 B．匀速阶段，吊车对物体的作用力为零 C．匀减速阶段，吊车对物体作用力大小为ma D．整个过程，物体上升的高度为 9．如图所示，小球P、Q质量均为m，分别用轻弹簧b和细线c悬挂在天花板下，再用另一细线d、e与左边的固定墙相连，静止时细线d、e水平，b、c与竖直方向夹角均为，下列判断正确的是（     ） A．剪断d瞬间P的加速度大小为0.6g B．剪断d瞬间P的加速度大小为0.75g C．剪断e前c的拉力大小为0.8mg D．剪断e瞬间c的拉力大小为0.8mg 10．如图所示，质量为、长度为的长木板在光滑的水平地面上以的速度向右运动，将一可视为质点的物体轻放在的右端，与之间的动摩擦因数为，的质量为，。滑离时，下列判断正确的是（　　） A．的速度是 B．的速度是 C．的位移是 D．的位移是 三、实验题 11．如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 (1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_______。 A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法 (2)该实验过程中操作正确的是_______。 A．平衡阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与木板平行 D．释放前，小车应尽量靠近滑轮 (3)在小车质量_______（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。为减小上述做法引起的系统误差，下列方案可行的是_______。 A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 12．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图丙所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细绳一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连。 (1)在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 。 A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰 B．在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力 C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动 D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动 (2)某同学根据实验数据作出了小车加速度与力传感器示数的关系图像如图丁所示，图线不过原点的原因是____________。 四、解答题 13．如图所示，质量为m的物体在水平向右的拉力F作用下，从时刻由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。已知，。求： (1)物体加速度的大小a； (2)2.0s末物体速度的大小v； (3)2.0s内物体位移的大小x。 14．如图所示，有一企鹅在倾角为的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数。求： (1)企鹅向上“奔跑”的位移大小； (2)企鹅在冰面向前滑动的加速度大小； (3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可用根式表示） 15．如图所示，煤矿有一长度的传送带与水平面夹角，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端A点由静止释放一个黑色煤块，煤块运动到传送带下端B点并离开传送带，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数，，取 (1)求煤块刚放到传送带上时的加速度； (2)求煤块在传送带上运动的时间； (3)煤块从A运动到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度。 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 $