第三、四章 力与运动 单元测试题-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 高中物理“力与运动”单元测试卷，以生活实践与科技情境为载体，覆盖弹力、摩擦力、牛顿定律等核心知识，通过基础巩固与综合应用梯度设计，落实物理观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|弹力方向判断、摩擦力计算、牛顿定律应用|结合举重（第5题）、传送带（第6题）等真实情境，考查运动和相互作用观念| |多选题|2|超重失重、牛顿第二定律综合|以蹦极（第9题）、车厢运动（第10题）为背景，强化科学推理与模型建构| |实验题|2|力的合成规律、加速度与力质量关系|注重实验操作（弹簧测力计读数）与数据处理（逐差法求加速度），培养科学探究能力| |解答题|2|平衡条件应用、运动学与动力学综合|物流滑轨（第14题）等问题设计，体现理论联系实际，提升综合分析能力|

第三、四章 力与运动 单元测试题 学校:___________姓名：___________班级：__________ 一、单选题 1．下列物体均处于静止状态，图中所画弹力方向正确的是（　　） A．B．C．D． 2．工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（　　） A． B． C． D． 3．利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 4．如图（a），一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（　　） A． B． C． D． 5．中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 6．倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（   ） A． B． C． D． 8．在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）    A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力 二、多选题 9．研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（　　） A．弹性绳的劲度系数为 B．运动员在下落过程中先超重再失重 C．运动员在最低点处加速度大小为 D．运动员在速度最大处运动员处于失重状态 10．如图所示，正在水平路面上行驶的车厢底部有一质量为的箱子。在车厢的顶部用细线悬挂一质量为的小球，某段时间内，乘客发现细线与竖直方向成角保持不变，而箱子则始终相对于车厢静止。（，，重力加速度取10m/s2）下列说法正确的是（　　） A．车厢的加速度大小为7.5m/s2，方向向右 B．车厢一定加速向右运动 C．箱子受到的静摩擦力大小为15N D．箱子受到的摩擦力方向可能向右，也可能向左 三、实验题 11．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的点，另一端系两个细绳套，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某位置，记为，然后撤去两个力，再用一个弹簧测力计把结点拉到位置，如图甲所示。 (1)某次实验中，一弹簧测力计的指针位置如图乙所示，读数为___________N。 (2)同一次实验过程中，弹簧末端都要拉到同一位置点，这使用了___________的科学研究方法。 (3)某次实验作出力的平行四边形如图丙所示，在与两力中，方向一定沿方向是___________（填“F”或“”）。 (4)实验中与的夹角为，保持的方向不变、增大角的过程中，为保证结点位置不变，的大小将___________。 A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 12．实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验。 (1)实验过程相关要求正确的是_____。（填正确选项标号） A．实验时，先释放小车再接通电源 B．实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量 C．补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点 D．交流电频率为，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔 (2)某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点、、、、等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小_____；打下点点时小车速度大小____。（结果均保留两位有效数字） (3)根据实验数据，作出、图像如图所示，实验中未补偿阻力的是_____，实验中未满足的是_____。（均填正确选项标号） 四、解答题 13．如图所示，质量的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为的物体B相连，连接A的细绳与水平方向的夹角为，此时系统处于静止状态。已知A与水平面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： (1)A物体所受摩擦力的大小； (2)A物体所受桌面支持力的大小。 14．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。 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 参考答案 1．B 【详解】A．由二力平衡可知，弹力方向竖直向上，故A错误； B．弹力方向过接触点垂直于接触面，指向受力物体，故B正确； C．小球受到沿绳方向的拉力和半圆形物体的支持力，该支持力应沿两圆心连线向上，故C错误； D．由二力平衡可知，物体受到垂直于地面向上的支持力，不受到竖直墙面水平向左的支持力，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】根据滑动摩擦力的公式 可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即 故选D。 3．C 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得 根据平衡条件得 解得 根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为 故选D。 5．D 【详解】AB．杠铃的重力为 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的弹力，而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于，AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 6．C 【详解】时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。 之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动。 C正确，ABD错误。 故选C。 7．A 【详解】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有 F = (M＋m)a 对空间站分析有 F′ = Ma 解两式可得飞船和空间站之间的作用力 故选A。 8．B 【详解】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误； B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确； C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误； D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。 故选B。 9．AC 【详解】A．运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为15m时速度最大，此时受力平衡 且， 解得，故A正确； B．根据加速度向上，物体处于超重状态；加速度向下，物体处于失重状态，运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，故B错误； C．运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得 其中， 联立解得，故C正确； D．速度最大时重力和弹力平衡，此时加速度为零，既不失重也不超重，故D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】AB．以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 方向水平向右；可知车厢的加速度大小为，方向向右；车厢可能加速向右运动，也可能减速向左运动，故A正确，B错误； CD．以箱子为对象，根据牛顿第二定律可得 解得箱子受到的静摩擦力大小为 方向水平向右，故C正确，D错误。 故选AC。 11．(1)3.00N (2)等效替代 (3)F′ (4)A 【详解】（1）因为弹簧测力计读数要估读到最小刻度的下一位，所以读数为 （2）同一次实验过程中，弹簧末端都要拉到同一位置点，这是两次实验力产生的作用效果相同，是等效替代的研究方法。 （3）是两个分力和根据平行四边形作出的合力，而是用直接将结点拉到位置时的力，所以方向一定沿方向是。 （4）为保证结点位置不变，合力不变，保持的方向不变、增大角，做平行四边形如图 可知将一直增大。 故选A。 12．(1)B (2) 1.0 0.54 (3) C D 【详解】（1）A．实验时先接通电源然后释放小车，故A错误； B．实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，满足上述条件，小车拉力才近似等于沙桶及细沙的重力，故B正确； C．补偿阻力时，不应该挂上沙桶，故C错误； D．交流电频率为，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔，故D错误。 故选B。 （2）[1] 根据变速直线运动逐差法，小车加速度为 [2] 根据匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度 （3）[1]在图像中，有纵截距的原因是补偿阻力过大，有横截距原因是未补偿阻力，故实验中未补偿阻力的是图像C； [2]根据牛顿第二定律，对m有 对M有 得 当时，拉力才近似等于沙桶重力，其 在图像，增大时，即M减小，不满足，实际加速度 它小于理论，图线向下弯曲，故实验中未满足的是图像D。 13．(1)18N (2)126N 【详解】（1）以A为研究对象，受力分析如图所示 由平衡条件得F= m2g = 30N A物体所受摩擦力的大小 （2）由上图可知在竖直方向上，有Fsinθ+FN = m1g 解得A物体所受桌面支持力的大小FN = 126N 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 （2）根据运动学公式 解得 （3）根据牛顿第二定律 根据运动学公式 代入数据联立解得 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 $