第四章 运动和力的关系 单元检测 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦高中物理“运动和力的关系”单元，以翼装运动、火箭试验等真实情境为载体，融合物理观念与科学思维，适配新授课学情。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题|力的单位（1）、平抛运动（2）、超重失重（3）|情境贴近生活，如“青云电梯”考查平均速度| |多选题|4题|牛顿第二定律（8）、弹簧瞬时性（9）|结合科技前沿，如“逸仙-3号”火箭v-t图像分析| |实验题|2题|探究a与F关系（12、13）|注重科学探究，含平衡摩擦力、纸带数据处理| |解答题|3题|传送带模型（16）、斜面运动（15）|突出综合应用，如滑块-平板系统考查科学推理|

第四章 运动和力的关系 单元检测 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．用国际单位制的基本单位表示力的单位，其中正确的是（     ） A． B． C． D．N 2．翼装运动是一项极限性的滑翔运动。其简化过程如下：运动员从高处水平跳出，初始阶段可近似为平抛运动；获得一定速度后，利用穿戴的特殊翼装，通过调整身体姿态控制飞行轨迹。下列说法正确的是（     ） A．在初始阶段，运动员在竖直方向上的运动可视为自由落体运动 B．研究运动员在空中的飞行动作时，可将其视为质点 C．在平抛运动阶段，运动员处于超重状态 D．根据运动员的运动轨迹长度与所用时间，可以计算其平均速度的大小 3．云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 4．如图所示，光滑水平面上，有一质量为的物体，受到水平推力的作用，其加速度大小为（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上，且始终与传送带相对静止。关于物块受到的静摩擦力f，下列说法正确的是（     ） A．当传送带加速向上运动时，f的方向一定沿传送带向上 B．当传送带加速向上运动时，f的方向可能沿传送带向下 C．当传送带加速向下运动时，f的方向一定沿传送带向下 D．当传送带加速向下运动时，f的方向一定沿传送带向上 6．如图所示，在光滑水平地面上，物块A、B用轻弹簧相连。两物块质量之比。若在水平拉力作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动，则弹簧弹力大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图甲所示，一可视为质点的滑块在时刻以某一初速度滑上静置在水平地面上的斜面体M，0～0.4 s内滑块沿斜面运动的位移随时间变化的图像如图乙所示，其中0～0.2 s内的图线为抛物线。整个过程中，斜面体M始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A．初速度大小为 B．0～0.2 s内地面对斜面体M的摩擦力方向水平向右 C．0～0.4 s内斜面体M受到地面的支持力始终不变 D．0～0.2 s内滑块处于失重状态 二、多选题 8．某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个质量为的小球，在列车以某一加速度沿平直轨道启动的过程中，细线会偏过一定角度并相对车厢保持静止。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．列车的加速度大小为 B．列车的加速度方向水平向右 C．列车的加速度与小球相同 D．细线的拉力大小为 9．如图所示，A、B两物块由一根轻质弹簧连接，由细线悬挂于倾角为的固定光滑斜面顶端O静止不动，两物块质量，重力加速度为g。如果突然剪断细线，在细线剪断后的瞬间，则（     ） A．A物块的加速度大小为0 B．A物块的加速度大小为2g C．B物块的加速度大小为0 D．B物块的加速度大小为0.5g 10．2026年中山大学研究团队研制的“逸仙-3号”火箭，重复使用试验取得成功。某次试验中，火箭从地面开始在竖直方向做直线运动的速度-时间图像如图所示（规定竖直向上为正方向），则（　　） A．时间内，火箭处于超重状态 B．时间内，火箭处于超重状态 C．时刻火箭到达最高点 D．时间内，火箭受到的合力竖直向下 11．渔民常骑泥马在滩涂上滑行。如图所示，一渔民骑着泥马以一定初速度滑出后，在滩涂粘滞阻力作用下沿直线滑行，直至停下。由于泥浆粘性很大，泥马速度较低，将泥马所受阻力视为恒力。以初速度方向为正方向，从泥马滑出时开始计时，其滑行过程的图像可能正确的是（     ） A． B． C． D． 三、实验题 12．学生们在物理实验室利用图甲所示的装置探究物体的加速度与物体所受合力的关系。    (1)学生们首先进行了平衡摩擦力的操作，将长木板的右端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不挂砝码盘且__________（选填“拖动”或“不拖动”）纸带时能沿木板匀速下滑。 (2)实验时保持砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，其目的是__________。 A．减小摩擦力对小车的影响 B．小车所受的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力 C．小车所受的拉力近似等于小车所受的合力 D．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度 (3)图乙是实验中得到的一条纸带，、、、、为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。实验数据如图所示，已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度__________（结果保留两位有效数字）。 (4)一小组根据实验数据作出的图像如图丙所示，发现图线不过原点，原因可能是______________________________。 13．在探究当物体质量一定时其加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，使用力传感器来测量细线中的拉力。 (1)实验时，下列操作或说法正确的是___________。 A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 (2)实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，小车经过B点时的速度大小是___________m/s，小车运动的加速度大小是___________。（计算结果均保留三位有效数字） (3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，a-F图像为一条倾斜直线，已知图像的斜率为k，则小车的质量为___________ A． B． C． D． 四、解答题 14．每当学校放假时候，同学们都会带着自己的行李箱离开美丽的校园。如图，由于行李箱很沉重，有位女同学用与水平方向成37°的拉力F拉一个质量的箱子（箱子可视为质点，忽略空气阻力）在水平地面上以的速度匀速小跑前进。将箱子与地面的摩擦视为滑动摩擦，箱子与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，，。求： (1)拉力F的大小； (2)撤去拉力后箱子在水平地面上滑行的距离x。 15．如图所示，在足够长、倾角的固定斜面上，物块（视为质点）在平行于斜面向上、大小的拉力作用下，从A点由静止开始沿斜面向上运动，物块运动至B点时速度大小，A、B两点间的距离。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： (1)物块从A点运动至B点的加速度大小a和时间t； (2)物块的质量m。 16．如图所示，以速度运动的传送带与平板靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度，平板的质量。现将一质量的滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，平板与地面间的动摩擦因数。不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，滑块恰好不会从平板上掉下，取。求： (1)滑块从传送带左端到右端的时间； (2)滑块刚滑上平板时滑块和平板的加速度大小； (3)平板的长度。 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 参考答案 1．B 【详解】根据牛顿第二定律，质量的国际基本单位为，加速度的国际基本单位为，因此力的单位用国际基本单位表示为。 A．是动量的单位，不是力的单位，故A错误； B．是力用国际基本单位表示的正确形式，故B正确； C．不是力的单位，故C错误； D．是力的导出单位，不属于国际基本单位的组合形式，不符合题干要求，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】A．初始阶段运动员做平抛运动，竖直方向初速度为0，仅受重力作用，符合自由落体运动的特征，因此竖直方向运动可视为自由落体运动，故A正确； B．研究运动员的飞行动作时，需要考虑运动员的肢体姿态、动作细节，其大小和形状不可忽略，不能将其视为质点，故B错误； C．平抛运动阶段运动员的加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于失重状态，而非超重，故C错误； D．平均速度的大小为位移大小与时间的比值，即，轨迹长度是路程，路程与时间的比值为平均速率，因此无法通过轨迹长度和时间计算平均速度大小，故D错误。 故选A。 3．A 【详解】平均速度计算：根据平均速度定义式，代入位移、时间，可得 超重失重判断：电梯向上加速时加速度竖直向上，乘客处于超重状态。 故选A。 4．A 【详解】水平面光滑，因此物体不受摩擦力，合外力等于水平推力，根据牛顿第二定律 代入数据、，得加速度 故选A。 5．A 【详解】AB．由题知，物块始终与传送带相对静止，当传送带加速向上运动时，物块的加速度沿传送带向上，因沿传送带向下，故f的方向一定沿传送带向上，故A正确，B错误； CD．由题知，物块始终与传送带相对静止，当传送带加速向下运动时，物块的加速度沿传送带向下，假设物体所受的摩擦力沿传送带向下，对物块，根据牛顿第二定律有 当时，当时，沿传送带向下，当时，沿传送带向上，故CD错误。 故选A。 6．B 【详解】对A、B整体，根据牛顿第二定律 设弹簧弹力为，对A，根据牛顿第二定律 结合 可得 故选B。 7．D 【详解】由图乙可知，滑块在内沿斜面做匀减速直线运动，在时速度减为，位移为。 A．设滑块初速度为，加速度大小为，有， 联立解得 代入，，解得，故A错误； B．内滑块沿斜面向上运动，斜面体对滑块的支持力和摩擦力的水平分量均向左，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的作用力水平分量向右。斜面体始终静止，水平方向受力平衡，所以地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，故B错误； C．内滑块沿斜面向上减速，加速度沿斜面向下，具有竖直向下的分加速度，滑块处于失重状态，斜面体受到地面的支持力小于静止时对应的压力。内滑块静止在斜面上，滑块对斜面体的竖直作用等于滑块重力，所以地面对斜面体的支持力发生变化，故C错误； D．内滑块加速度沿斜面向下，其竖直分量向下，因此滑块处于失重状态，故D正确。 故选D。 8．ABC 【详解】C．在列车以某一加速度沿平直轨道启动的过程中，细线会偏过一定角度并相对车厢保持静止，可知列车的加速度与小球相同，故C正确； D．以小球为对象，竖直方向由平衡条件可得 解得细线的拉力大小为，故D错误； AB．以小球为对象，水平方向根据牛顿第二定律可得 解得 可知列车的加速度大小为，方向水平向右，故AB正确。 故选ABC。 9．BC 【详解】AB．设，由题意得。系统原来静止时，先对沿斜面方向受力分析，平衡条件得：弹簧弹力 剪断细线瞬间，的合力 由牛顿第二定律得，故A错误，B正确； CD．剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，的受力与剪断前相同，合力仍为，因此，故C正确，D错误。 故选BC。 10．AC 【详解】A．图中，图线斜率表示加速度，时间内，图线速度为正，斜率为正，此阶段火箭加速向上，加速度方向向上，处于超重状态，故A正确； B．时间内，图线速度为正，斜率为负，此阶段火箭向上减速，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．时刻速度为零，此后速度变为负值，即向下运动，因此时刻是向上运动的最高点，故C正确； D．时间内，图线速度为负，斜率为正，此阶段火箭向下减速，加速度方向向上，合力方向与加速度方向相同，应竖直向上，故D错误。 故选AC。 11．AD 【详解】AC．由于泥浆粘性很大，泥马速度较低，将泥马所受阻力视为恒力，根据牛顿第二定律可知，加速度恒定不变，泥马做匀减速直线运动，故A正确，C错误； B．根据图像的切线斜率表示速度，由于泥马做匀减速直线运动，所以图像的切线斜率绝对值逐渐减小，故B错误； D．泥马做匀减速直线运动，根据运动学公式可得 整理可得 可知为一条具有正纵轴截距，斜率为负的倾斜直线，故D正确。 故选AD。 12．(1)拖动 (2)B (3)0.51 (4)平衡摩擦力过度（木板倾角过大） 【详解】（1）[1] 平衡摩擦力时，应使小车拖动纸带运动，以便同时平衡小车所受摩擦力和纸带对小车的阻力。 （2）[2] A．平衡摩擦力的操作已经消除了摩擦力对实验的主要影响，保持砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量不是为了减小摩擦力的影响，故A错误； B．设砝码和砝码盘的总质量为，绳的拉力为，其加速度为，由牛顿第二定律得 当远小于小车质量时，远小于，故 小车所受的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力，故B正确； C．平衡摩擦力后，小车所受合力可近似看作绳的拉力，这不是保持砝码和砝码盘总质量远小于小车质量的目的，故C错误； D．小车与砝码盘组成的系统加速度本来就小于当地重力加速度，该质量条件的目的不是限制加速度不超过当地重力加速度，故D错误。 故选B。 （3）[3] 相邻计数点之间有四个点未画出，每相邻两个计数点间有五个打点周期，故时间间隔为= 由逐差法得= （4）[4] 理想情况下图像应通过原点。题图在时仍有正加速度，说明小车重力沿木板向下的分力大于阻力，即木板倾角过大，平衡摩擦力过度。 13．(1)B (2) 0.721 2.40 (3)D 【详解】（1）AD．本实验中可以通过力传感器获取小车所受拉力大小，所以不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力，即不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误； B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故B正确； C．电磁打点计时器由于振针的作用，纸带和复写纸之间阻力相对较大，实验误差比较大，而电火花计时器使用的是火花放电，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小，故C错误。 故选B。 （2）[1]小车经过B点时的速度大小是 [2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小是 （3）根据牛顿第二定律有 则 已知图像的斜率为k，则 故 故选D。 14．(1)50N (2)1.35m 【详解】（1）箱子在水平地面上匀速前进，即箱子受力平衡，则在竖直方向上 在水平方向上 解得F=50N （2）撤去拉力后，箱子在竖直方向上 水平方向上 根据牛顿第二定律 箱子做匀减速直线运动有 解得 15．(1)， (2) 【详解】（1）物块从A点运动至B点，由运动学公式有 解得 又 解得 （2）对物块受力分析有，由牛顿第二定律有 其中 解得 16．(1) (2)， (3) 【详解】（1）滑块在传送带上加速时的加速度大小为 加速到与传送带共速所需的时间为 此过程滑块的位移为 因为，所以滑块之后随传送带做匀速直线运动，匀速运动的位移 匀速运动的时间 滑块从传送带左端到右端的时间 （2）滑块刚滑上平板时，滑块受到的滑动摩擦力大小为 此时滑块的加速度大小为 平板受到地面的最大静摩擦力为 因为，所以平板向右做匀加速直线运动，平板的加速度大小为 （3）当滑块恰好不会从平板上掉下时，两者刚好达到共同速度，设经过时间共速，根据运动学公式，有 解得 此过程中滑块的位移 平板的位移 平板的长度 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 $