暑假培优：专题03 运动和力的关系 专题训练（提升卷）-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，通过选择、实验、计算等多元题型构建从概念理解到综合应用的训练体系，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|5题（如2、4题）|结合生活情境考查惯性、运动状态判断|从惯性概念到牛顿第一定律的生成| |规律应用|6题（如3、5题）|受力分析与加速度计算|牛顿第二定律在不同场景的应用拓展| |实验探究|2题（11、12题）|实验操作与数据处理|加速度与力、质量关系的科学探究| |综合计算|3题（13-15题）|板块、传送带等模型|从单一物体到系统问题的逻辑递进|

暑假培优：专题03 运动和力的关系 专题训练(提升卷）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示,顶端固定着小球的轻杆固定在小车上,当小车向右做匀加速直线运动时,球所受合力的方向沿图中的(　　) A.OA方向　　　　　　　　B.OB方向 C.OC方向　　D.OD方向 解析:D　当小车向右做匀加速直线运动时,小球和小车是一个整体,所以小球也向右做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知合力沿OD方向,D正确。 2.我国《道路交通安全法》中规定各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带．从物理知识的角度看，这是因为(　　) A．系好安全带可以减小人的惯性 B．系好安全带可以增大人的惯性 C．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 D．系好安全带可以让人更加舒适 C　[质量是物体惯性大小的唯一量度，系好安全带不可以改变人的惯性，故A、B错误；安全带系在人的身上，对人有一定的作用力，可以改变人的运动状态，所以系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，故C正确，D错误．] 3.如图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F＝20 N，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)(　　) A．0 B．4 m/s2，水平向右 C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右 答案　B 4.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某同学坐在列车的车厢内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果发现小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动。下列判断正确的是(　　) A．小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进 B．小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进 C．小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进 D．小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进 答案　A 解析　若小球相对桌面向后运动，说明列车的速度大于小球的速度，故可知列车在加速前进，选项B、D错误；若小球突然相对桌面向前运动，可知列车的速度小于小球的速度，故列车在减速前进，选项A正确，C错误。 5.如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进．绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N．则当汽车的加速度a增大时(　　) A．T不变，N增大 B．T增大，N增大 C．T减小，N减小 D．T减小，N变大 A　[设绳子与后壁的夹角为θ，则竖直方向上：Tcos θ＝mg，则T＝，故T不变；水平方向上：N－Tsin θ＝ma，由于a增大，故N增大，所以A正确．] 6.如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，重力加速度为g，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是(　　) A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝g，aB＝g C．aA＝3g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0 答案　D 解析　剪断细线前，分析B球受力如图甲所示，F′＝2mg 剪断细线后瞬间弹簧形变不会恢复，故B球受力不变，aB＝0。 剪断细线前，分析A球受力如图乙所示 T＝F＋mg，F′＝F，故T＝3mg。 剪断细线，T变为0，F大小不变，物体A受力如图丙所示 由牛顿第二定律得：F＋mg＝maA，解得aA＝3g。 7.如图所示，物体A重20 N，物体B重5 N，不计一切摩擦和绳的重力，当两物体由静止释放后，物体A的加速度与绳子上的张力分别为(重力加速度g＝10 m/s2)(　　) A．6 m/s2，8 N B．10 m/s2，8 N C．8 m/s2，6 N D．6 m/s2，9N 答案　A 解析　由静止释放后，物体A将加速下降，物体B将加速上升，二者加速度大小相等，由牛顿第二定律，对A有mAg－T＝mAa，对B有T－mBg＝mBa，代入数据解得a＝6 m/s2，T＝8 N，A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.如图所示，在沿东西方向直线运动的小车上，放一竖直木块，突然发现木块向西倒，则小车可能的运动情况(　　) A．以很大的速度向东做匀速运动 B．向东做减速运动 C．向东做加速运动 D．向西做减速运动 CD　[若小车以很大的速度向东做匀速运动，木块原来的速度与小车相同，木块不会向西倒．若小车向东做减速运动，木块由于惯性保持原来速度，相对小车向东倒，选项A、B错误；若小车向东做加速运动，木块由于惯性保持原来速度，相对小车向西倒；若小车向西做减速运动，木块由于惯性保持原来速度，相对小车向西倒，选项C、D正确．] 9.小华同学利用周末去体验一下超重和失重，她首先在电梯内的地板上放一体重计，当电梯静止时，站在体重计上，示数为50 kg。在电梯运动过程中，某段时间内小华同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法中正确的是(g为重力加速度)(　　) A．电梯一定在向上运动 B．小华同学所受的重力变小了 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．小华对体重计的压力和体重计对小华的支持力大小相等 答案　CD 解析　重力不随运动状态的变化而变化，故B错误；由牛顿第二定律可知 mg－FN＝ma得a＝g 方向竖直向下，运动情况可以是向下加速或向上减速，故A错误，C正确； 根据牛顿第三定律可知，小华对体重计的压力和体重计对小华的支持力大小相等，故D正确。 10.给一物块一定的速度使其沿粗糙固定斜面上滑，上滑到斜面某一位置后，又自行滑下，该物块的v－t图像如图所示，则由此可知(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A．斜面倾角为30° B．斜面倾角为37° C．动摩擦因数μ＝0.5 D．动摩擦因数μ＝0.2 答案　BC 解析　v－t图像的斜率表示加速度，则由题图可知，沿斜面上滑时的加速度大小为a1＝ 10 m/s2，沿斜面下滑时的加速度大小为a2＝2 m/s2。根据牛顿第二定律得，上滑时，有 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1；下滑时，有mgsin θ－μmgcos θ＝ma2，由上述两式解得θ＝37°，μ＝0.5，故选B、C。 三、填空题（共计2题，共计15分） 11.(6分)在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中： (1)下列仪器需要用到的是________； A　　　　B　　　　C　　　　 D (2)下列说法正确的是________； A．先释放纸带再接通电源 B．拉小车的细线应尽可能与长木板平行 C．纸带与小车相连端的点迹较疏 D．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡 (3)如图所示是实验时打出的一条纸带，A、B、C、D…为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知小车在D点的速度大小为________m/s(小数点后保留两位)． [解析]　(1)本实验通过纸带打点分析求解物体的加速度，利用了控制变量法，通过改变小车或重物的质量，从而研究加速度与质量、合外力之间的关系，所以选择仪器A、D． (2)实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，为了保证细线拉力不被分解，所以细线要尽可能与木板平行，所以选项A错误，B正确；小车刚开始运动时速度较小，所以纸带与小车相连端的点迹较密，选项C错误；拖着纸带的小车能够匀速下滑说明恰好平衡摩擦力，选项D正确． (3)根据vD＝＝m/s＝0.206 m/s，保留小数点后两位，所以答案为0.21 m/s． [答案]　(1)AD　(2)BD　(3)0.21 12.(9分)甲、乙两个实验小组分别采用如图(a)、(b)所示的实验装置，探究“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，试回答下列问题： (1)甲实验小组利用图(a)装置________平衡小车和长木板之间的摩擦力和其他阻力，乙实验小组利用图(b)________满足M≫m的条件。(均填“需要”或“不需要”) (2)利用图(b)装置在满足实验条件时得到一条纸带如图(c)所示，实验所用电源的频率为50 Hz，每5个计时点取一个计数点，A、B、C、D、E为所取计数点，小车质量M＝1 250 g，力传感器示数为0.35 N，重力加速度g取9.8 m/s2，根据纸带可求得小车的加速度大小为______m/s2，该次实验砝码和砝码盘的总质量为m＝________ kg。(结果均保留三位有效数字) (3)利用图(a)在满足实验条件时，“探究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F(忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确)的关系”，得到的a－F图线应该是图(d)中的________(填“①”“②”或“③”)。 答案　(1)需要　不需要　(2)0.275　0.036 7　(3)① 解析　(1)题图(a)装置需要让绳子的拉力等于小车所受的合力，故需要平衡小车和长木板之间的摩擦力和其他阻力；题图(b)装置因为有力传感器，可以直接读出拉力的大小，不需要砝码和砝码盘的总重力近似等于绳子的拉力，故不需要满足M≫m的条件。 (2)电源的频率为50 Hz，每5个计时点取一个计数点，可知两计数点之间的时间间隔为 T＝5×0.02 s＝0.1 s 根据纸带可求得小车的加速度大小为 a＝＝×10－2 m/s2＝0.275 m/s2 对砝码和砝码盘，根据牛顿第二定律有mg－FT＝ma， 代入数据解得m≈0.036 7 kg。 (3)因为忘记测量砝码盘的质量，则当砝码质量为0时，小车有加速度，故应该是题图(d)中的①。 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.(10分)如图所示，小孩与冰车的总质量为30 kg，静止在冰面上。大人用与水平方向夹角为θ＝37°、F＝60 N的恒定拉力，使其沿水平冰面由静止开始移动。已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ＝0.05，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)小孩与冰车的加速度的大小； (2)冰车运动3 s时的位移的大小； (3)冰车运动5 s时的速度大小。 答案　(1)1.16 m/s2　(2)5.22 m　(3)5.8 m/s 解析　(1)冰车和小孩受力如图所示。 竖直方向的合力为零，则有FN＋Fsin θ＝mg 解得支持力FN＝264 N 在水平方向，根据牛顿第二定律得Fcos θ－f＝ma 摩擦力f＝μFN 解得加速度a＝1.16 m/s2。 (2)根据匀变速直线运动规律s＝at2 解得s＝5.22 m。 (3)根据匀变速直线运动规律v＝at1 解得v＝5.8 m/s。 14.(14分)如图所示，质量为M＝1 kg的足够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，木板受到的摩擦力f的大小和方向； (2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度a的大小； (3)滑块与木板达到的共同速度v的大小。 答案　(1)0.5 N　方向水平向右　(2)1 m/s2　(3)1 m/s 解析　(1)木板所受摩擦力为滑动摩擦力：f＝μmg＝0.5 N，方向水平向右 (2)由牛顿第二定律得：μmg＝ma 解得：a＝1 m/s2 (3)以木板为研究对象，根据牛顿第二定律得：μmg＝Ma′ 可得出木板的加速度a′＝0.5 m/s2 设经过时间t，滑块和木板达到共同速度v，则满足： 对滑块：v＝v0－at 对木板：v＝a′t 联立解得，滑块和木板达到的共同速度v＝1 m/s。 15.(18分)如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动。现将一定质量的煤块从离传送带左端很近的A点轻轻地放上去，设煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2.5 m，g取10 m/s2，求： (1)煤块从A点运动到B点所经历的时间； (2)煤块在传送带上留下痕迹的长度。 答案　(1)3 s　(2)0.5 m 解析　(1)对煤块，根据题意得a＝＝μg＝1 m/s2，当速度达到1 m/s时，所用的时间t1＝＝ s＝1 s，通过的位移s1＝＝0.5 m＜2.5 m。在剩余位移s2＝L－s1＝2.5 m－0.5 m＝2 m中，因为煤块与传送带间无摩擦力，所以煤块以1 m/s的速度随传送带做匀速运动，所用时间t2＝＝2 s 因此煤块从A点运动到B点所经历的时间 t＝t1＋t2＝3 s (2)煤块在传送带上留下的痕迹为二者的相对位移，发生在二者相对运动的过程 在前1 s时间内，传送带的位移 s1′＝vt1＝1 m 煤块相对地面运动的位移 s2′＝at12＝0.5 m 故煤块相对传送带的位移 Δs＝s1′－s2′＝0.5 m。 1 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(提升卷） ( 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. 12. ) ( 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(提升卷） 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.如图所示,顶端固定着小球的轻杆固定在小车上,当小车向右做匀加速直线运动时,球所受合力的方向沿图中的(　　) A.OA方向　　　　　　　　B.OB方向 C.OC方向　　D.OD方向 2.我国《道路交通安全法》中规定各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带．从物理知识的角度看，这是因为(　　) A．系好安全带可以减小人的惯性 B．系好安全带可以增大人的惯性 C．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 D．系好安全带可以让人更加舒适 3.如图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F＝20 N，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)(　　) A．0 B．4 m/s2，水平向右 C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右 4.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某同学坐在列车的车厢内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果发现小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动。下列判断正确的是(　　) A．小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进 B．小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进 C．小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进 D．小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进 5.如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进．绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N．则当汽车的加速度a增大时(　　) A．T不变，N增大 B．T增大，N增大 C．T减小，N减小 D．T减小，N变大 6.如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，重力加速度为g，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是(　　) A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝g，aB＝g C．aA＝3g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0 7.如图所示，物体A重20 N，物体B重5 N，不计一切摩擦和绳的重力，当两物体由静止释放后，物体A的加速度与绳子上的张力分别为(重力加速度g＝10 m/s2)(　　) A．6 m/s2，8 N B．10 m/s2，8 N C．8 m/s2，6 N D．6 m/s2，9N 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.如图所示，在沿东西方向直线运动的小车上，放一竖直木块，突然发现木块向西倒，则小车可能的运动情况(　　) A．以很大的速度向东做匀速运动 B．向东做减速运动 C．向东做加速运动 D．向西做减速运动 9.小华同学利用周末去体验一下超重和失重，她首先在电梯内的地板上放一体重计，当电梯静止时，站在体重计上，示数为50 kg。在电梯运动过程中，某段时间内小华同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法中正确的是(g为重力加速度)(　　) A．电梯一定在向上运动 B．小华同学所受的重力变小了 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．小华对体重计的压力和体重计对小华的支持力大小相等 10.给一物块一定的速度使其沿粗糙固定斜面上滑，上滑到斜面某一位置后，又自行滑下，该物块的v－t图像如图所示，则由此可知(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A．斜面倾角为30° B．斜面倾角为37° C．动摩擦因数μ＝0.5 D．动摩擦因数μ＝0.2 三、填空题（共计2题，共计15分） 11.(6分)在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中： (1)下列仪器需要用到的是________； A　　　　B　　　　C　　　　 D (2)下列说法正确的是________； A．先释放纸带再接通电源 B．拉小车的细线应尽可能与长木板平行 C．纸带与小车相连端的点迹较疏 D．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡 (3)如图所示是实验时打出的一条纸带，A、B、C、D…为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知小车在D点的速度大小为________m/s(小数点后保留两位)． 12.(9分)甲、乙两个实验小组分别采用如图(a)、(b)所示的实验装置，探究“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，试回答下列问题： (1)甲实验小组利用图(a)装置________平衡小车和长木板之间的摩擦力和其他阻力，乙实验小组利用图(b)________满足M≫m的条件。(均填“需要”或“不需要”) (2)利用图(b)装置在满足实验条件时得到一条纸带如图(c)所示，实验所用电源的频率为50 Hz，每5个计时点取一个计数点，A、B、C、D、E为所取计数点，小车质量M＝1 250 g，力传感器示数为0.35 N，重力加速度g取9.8 m/s2，根据纸带可求得小车的加速度大小为______m/s2，该次实验砝码和砝码盘的总质量为m＝________ kg。(结果均保留三位有效数字) (3)利用图(a)在满足实验条件时，“探究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F(忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确)的关系”，得到的a－F图线应该是图(d)中的________(填“①”“②”或“③”)。 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.(10分)如图所示，小孩与冰车的总质量为30 kg，静止在冰面上。大人用与水平方向夹角为θ＝37°、F＝60 N的恒定拉力，使其沿水平冰面由静止开始移动。已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ＝0.05，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)小孩与冰车的加速度的大小； (2)冰车运动3 s时的位移的大小； (3)冰车运动5 s时的速度大小。 14.(14分)如图所示，质量为M＝1 kg的足够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，木板受到的摩擦力f的大小和方向； (2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度a的大小； (3)滑块与木板达到的共同速度v的大小。 15.(18分)如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动。现将一定质量的煤块从离传送带左端很近的A点轻轻地放上去，设煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2.5 m，g取10 m/s2，求： (1)煤块从A点运动到B点所经历的时间； (2)煤块在传送带上留下痕迹的长度。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $