暑假培优：专题03 运动和力的关系 专题训练（基础卷）-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦运动和力的关系，以基础概念→规律应用→实验探究→综合问题为逻辑链条，强化运动和相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念辨析|单选1-4题|力的单位、惯性、超重失重判断|从力的定义到惯性概念生成| |规律应用|单选5-7题、多选8-10题|牛顿定律、弹簧瞬时性、传送带模型|规律推导与模型建构结合| |实验探究|填空11-12题|加速度测量、a-F图像分析|实验数据处理与误差分析| |综合问题解决|解答13-15题|斜面、无人机、v-t图像多过程问题|知识综合应用与科学论证|

暑假培优：专题03 运动和力的关系 专题训练（基础卷） 考试范围：必修第一册 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1．关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是(　　) A．“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的 B．“N”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的 C．使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 N D．物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的，而是测出来的 2.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球(　　) A．一定相碰　　　　 B．一定不相碰 C．不一定相碰 D．无法确定 3.某时刻，物体甲受到的合力是10 N，加速度为2 m/s2，速度是10 m/s；物体乙受到的合力是8 N，加速度也是2 m/s2，但速度是20 m/s，则(　　) A．甲比乙的惯性小 B．甲比乙的惯性大 C．甲和乙的惯性一样大 D．无法判定哪个物体惯性大 4.在一个封闭装置中,用弹簧测力计测一物体的重力,根据读数与物体实际重力之间的关系,判断以下说法中正确的是(　　) A.读数偏大,表明装置一定加速上升 B.读数偏小,表明装置一定加速下降 C.读数为0,表明装置运动的加速度等于重力加速度,但无法判断是向上运动还是向下运动 D.读数准确,表明装置一定匀速上升或下降 5.如图所示，质量皆为m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧，放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间(　　) A．A的加速度为 B．A的加速度为 C．B的加速度为 D．B的加速度为 6.如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法中正确的是(　　) A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间的动摩擦因数越大，径迹的长度越短 7.放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，6 s前、后的路面不同，重力加速度g取10 m/s2，则以下判断正确的是(　　) A．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.2 B．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.4 C．物块的质量为1 kg，动摩擦因数为0.5 D．物块的质量为1 kg，动摩擦因数前、后不一样，6 s前为0.4,6 s后为0.5 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是(　　) A.s＝at(s为位移、a为加速度、t为时间) B.a＝μg(a为加速度,μ为动摩擦因数、g为重力加速度 ) C.F＝m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径) D.v＝(v为速度、R为半径、g为重力加速度) 9.如图所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平地面上，其上放一质量为m2的木块。t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F。分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图中可能符合运动情况的是(　　) 10.如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点。小球静止时,Ⅰ中拉力的大小为F1,Ⅱ中拉力的大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间,球的加速度a应是(　　) A.若剪断Ⅰ,则a＝g,方向竖直向下 B.若剪断Ⅱ,则a＝,方向水平向左 C.若剪断Ⅰ,则a＝,方向沿Ⅰ的延长线方向 D.若剪断Ⅱ,则a＝g,方向竖直向上 三、填空题（共计2题，共计15分） 11.（6分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”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为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得． (1)如图所示为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为_______ m/s，小车的加速度大小为_______ m/s2(结果均保留两位有效数字)． (2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图像(如图所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图像． 12.(9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重力,小车运动的加速度a用纸带上打出的点求得。(相邻两计数点间还有两个点没有画出),已知实验所用电源的频率为50 Hz。 根据实验数据分析,该同学认为小车的运动为匀加速运动。回答下列问题: (1)在打点计时器打出B点时,小车的速度大小为　　　　m/s。在打出D点时,小车的速度大小为　　　　m/s。(保留2位有效数字)  (2)小车的加速度大小为　　　　m/s2。(保留2位有效数字)  (3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了补偿阻力这一步骤,他测量得到的a-F图像可能是图中的　　　　。  四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上。现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°斜向上的力F拉物体，使物体沿水平面做匀加速直线运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。 (1)若水平面光滑，求物体加速度的大小。 (2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，求物体加速度的大小。 14.（14分）如图所示,某款质量m＝1 kg的摄影无人机开始悬停在一定高度处,为了全景拍摄景物,无人机匀加速上升,速度v＝6 m/s时上升高度达到9 m,而后减速直至悬停,忽略空气阻力影响,g取10 m/s2,求无人机: (1)加速上升的时间t; (2)加速上升过程中加速度a的大小; (3)加速上升过程中受到的升力F的大小。 15.（18分）如图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1 s时撤去力F，物体运动时部分 v－t图像如图乙所示，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数和力F的大小； (2)t＝3 s时物体的速度大小； (3)物体沿斜面上升的最大高度。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题03 运动和力的关系 专题训练（基础卷） ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题03 运动和力的关系 专题训练（基础卷）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1．关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是(　　) A．“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的 B．“N”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的 C．使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 N D．物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的，而是测出来的 B　[“牛顿”这个单位是人为规定的，规定使质量为1 kg的物体，产生1 m/s2的加速度所需的力为1 N，在此规定下牛顿第二定律F＝kma中的比例常数k＝1，选项B正确．] 2.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球(　　) A．一定相碰　　　　 B．一定不相碰 C．不一定相碰 D．无法确定 B　[小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用．原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰．故选项B正确．] 3.某时刻，物体甲受到的合力是10 N，加速度为2 m/s2，速度是10 m/s；物体乙受到的合力是8 N，加速度也是2 m/s2，但速度是20 m/s，则(　　) A．甲比乙的惯性小 B．甲比乙的惯性大 C．甲和乙的惯性一样大 D．无法判定哪个物体惯性大 B　[由牛顿第二定律F＝ma得m甲＝＝ kg＝5 kg，m乙＝＝ kg＝4 kg，物体的惯性只与其质量有关，与速度无关，m甲>m乙，所以B正确．] 4.在一个封闭装置中,用弹簧测力计测一物体的重力,根据读数与物体实际重力之间的关系,判断以下说法中正确的是(　　) A.读数偏大,表明装置一定加速上升 B.读数偏小,表明装置一定加速下降 C.读数为0,表明装置运动的加速度等于重力加速度,但无法判断是向上运动还是向下运动 D.读数准确,表明装置一定匀速上升或下降 解析:C　读数偏大,表明装置处于超重状态,其加速度方向向上,可能的运动情况是加速上升或减速下降,A错误;同理知B错误;弹簧测力计读数为0,即完全失重,这表明整个装置运动的加速度等于重力加速度g,但是a＝g时,速度方向有可能向上,也有可能向下,还有可能沿其他方向,C正确;读数准确,装置可能静止,也可能正在向任意一个方向做匀速直线运动,D错误。 5.如图所示，质量皆为m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧，放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间(　　) A．A的加速度为 B．A的加速度为 C．B的加速度为 D．B的加速度为 [答案]　D 6.如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法中正确的是(　　) A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间的动摩擦因数越大，径迹的长度越短 D　[木炭包相对传送带向左运动，木炭包与传送带共速所用的时间t＝，木炭包的位移s1＝t＝，传送带运动的位移s2＝vt＝，径迹的长度L＝s2－s1＝，由此可知选项D正确．] 7.放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，6 s前、后的路面不同，重力加速度g取10 m/s2，则以下判断正确的是(　　) A．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.2 B．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.4 C．物块的质量为1 kg，动摩擦因数为0.5 D．物块的质量为1 kg，动摩擦因数前、后不一样，6 s前为0.4,6 s后为0.5 D　[根据0～3 s内的v ­t、F­t图像可知，物块在该时间内做匀速直线运动，水平推力等于摩擦力，即滑动摩擦力μmg＝4 N；根据3～6 s内的v ­t图像可得加速度的大小为2 m/s2，由牛顿第二定律得μmg－2＝m×2，解得μ＝0.4，m＝1 kg；由6 s后的v ­t图像可得物块的加速度大小为1 m/s2，由牛顿第二定律得6－μ′mg＝m×1，解得μ′＝0.5，选项D正确．] 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是(　　) A.s＝at(s为位移、a为加速度、t为时间) B.a＝μg(a为加速度,μ为动摩擦因数、g为重力加速度 ) C.F＝m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径) D.v＝(v为速度、R为半径、g为重力加速度) 解析:BD　将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后进行单位运算,可知选项B、D可能正确。 9.如图所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平地面上，其上放一质量为m2的木块。t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F。分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图中可能符合运动情况的是(　　) 答案　AC 解析　木块和木板可能保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度大小相等，故A正确；木块可能相对于木板向前滑动，即木块的加速度a2大于木板的加速度a1，都做匀加速直线运动，故B、D错误，C正确。 10.如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点。小球静止时,Ⅰ中拉力的大小为F1,Ⅱ中拉力的大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间,球的加速度a应是(　　) A.若剪断Ⅰ,则a＝g,方向竖直向下 B.若剪断Ⅱ,则a＝,方向水平向左 C.若剪断Ⅰ,则a＝,方向沿Ⅰ的延长线方向 D.若剪断Ⅱ,则a＝g,方向竖直向上 解析:AB　若剪断Ⅰ,绳子的拉力突然变为零,小球仅受重力,加速度为g,方向竖直向下,故A正确,C错误;若剪断Ⅱ,弹簧的弹力未变,绳子的拉力为零,此时小球受到的合力水平向左,大小等于F2,加速度方向水平向左,大小a＝,故B正确,D错误。 三、填空题（共计2题，共计15分） 11.（6分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”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为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得． (1)如图所示为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为_______ m/s，小车的加速度大小为_______ m/s2(结果均保留两位有效数字)． (2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图像(如图所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图像． [解析]　(1)AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度，即B点的瞬时速度，故vB＝＝ m/s≈1.6 m/s． 由逐差法求解小车的加速度a＝＝ m/s2≈3.2 m/s2． (2)将坐标系中各点连成一条直线，连接时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示． [答案]　(1)1.6　3.2　(2)见解析图 12.(9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重力,小车运动的加速度a用纸带上打出的点求得。(相邻两计数点间还有两个点没有画出),已知实验所用电源的频率为50 Hz。 根据实验数据分析,该同学认为小车的运动为匀加速运动。回答下列问题: (1)在打点计时器打出B点时,小车的速度大小为　　　　m/s。在打出D点时,小车的速度大小为　　　　m/s。(保留2位有效数字)  (2)小车的加速度大小为　　　　m/s2。(保留2位有效数字)  (3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了补偿阻力这一步骤,他测量得到的a-F图像可能是图中的　　　　。  解析:(1)在打点计时器打出B点时,小车的速度大小为vB＝×0.01 m/s≈0.93 m/s, 在打出D点时,小车的速度大小为vD＝×0.01 m/s≈1.6 m/s。 (2)由逐差法可得,小车的加速度 大小为a＝×0.01 m/s2≈5.6 m/s2。 (3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了补偿阻力这一步骤,由牛顿第二定律可得F-μmg＝ma 整理得a＝F-μg 图线与横轴有交点,他测量得到的a-F图像可能是C所画图线,故选C。 答案:(1)0.93　1.6　(2)5.6　(3)C 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上。现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°斜向上的力F拉物体，使物体沿水平面做匀加速直线运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。 (1)若水平面光滑，求物体加速度的大小。 (2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，求物体加速度的大小。 答案　(1)8 m/s2　(2)6 m/s2 解析　(1)水平面光滑时，物体的受力情况如图甲所示 由牛顿第二定律得：Fcos 37°＝ma1 解得a1＝8 m/s2 (2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示 Fcos 37°－f＝ma2 FN′＋Fsin 37°＝mg f＝μFN′ 联立解得a2＝6 m/s2。 14.（14分）如图所示,某款质量m＝1 kg的摄影无人机开始悬停在一定高度处,为了全景拍摄景物,无人机匀加速上升,速度v＝6 m/s时上升高度达到9 m,而后减速直至悬停,忽略空气阻力影响,g取10 m/s2,求无人机: (1)加速上升的时间t; (2)加速上升过程中加速度a的大小; (3)加速上升过程中受到的升力F的大小。 解析　(1)由匀变速直线运动平均速度公式 x＝t＝t 解得t＝＝ s＝3 s。 (2)由v＝v0＋at 解得a＝ m/s2＝2 m/s2。 (3)对无人机,由牛顿第二定律得F-mg＝ma 解得F＝mg＋ma＝12 N。 答案　(1)3 s　(2)2 m/s2　(3)12 N 15.（18分）如图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1 s时撤去力F，物体运动时部分 v－t图像如图乙所示，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数和力F的大小； (2)t＝3 s时物体的速度大小； (3)物体沿斜面上升的最大高度。 答案　(1)0.5　30 N　(2)0　(3)18 m 解析　(1)设力F作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知： F－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma1 撤去力F后，物体的加速度大小为a2，由牛顿第二定律有 mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma2 根据v－t图像的斜率表示加速度可知 a1＝20 m/s2 a2＝10 m/s2 联立解得μ＝0.5，F＝30 N。 (2)t＝3 s时的速度v3＝v1－a2t＝20 m/s－10×2 m/s＝0 即t＝3 s时物体的速度为0。 (3)由题图乙知，物体上滑过程中最大速度为v1＝20 m/s 物体沿斜面上滑的最大位移s＝＋＝30 m 物体沿斜面上升的最大高度h＝ssin 37°＝18 m。 1 学科网（北京）股份有限公司 $