阶段检测一 力与直线运动（综合训练）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以“运动-力-加速度”逻辑链整合运动描述、匀变速直线运动、相互作用及牛顿定律，通过概念辨析、实验探究与综合应用，强化物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|3题|结合生活情境（莫比乌斯环、风阻系数）考查位移、路程等运动学量|从运动描述基础概念到矢量性理解| |规律应用|5题|涉及多体受力（台球、叠放物块）、运动状态分析（潜水器、洒水车）|牛顿定律与匀变速直线运动规律的综合推导| |实验探究|2题|验证力的平行四边形定则、探究加速度与受力关系|科学探究中误差分析与数据处理| |综合计算|4题|高铁运动、斜面货物、滑沙及平板车包裹等复杂场景|运动学公式与动力学方程的建模应用|

阶段检测一 力与直线运动（解析版） （考试时间：100分钟 试卷满分：90分） 考试范围：运动的描述、匀变速直线运动、相互作用、牛顿运动定律 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．汽车在行驶过程中受到风的阻力大小，其中k为风阻系数，v为汽车的行驶速度大小，则k的单位为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】阻力的单位为牛顿N，即。速度的单位为，因此的单位为。由公式 可得的单位为 故选 A。 2．如图所示，一段长度为的长条纸带一端扭转后与另一端对接粘合，即可形成莫比乌斯环。莫比乌斯环属于单侧单边界拓扑曲面，不存在正反面之分。现有一只小蚂蚁以恒定速率从环上点出发，沿纸带中线持续向前爬行。不计纸带拼接的长度损耗，小蚂蚁第一次回到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．通过路程为 B．通过位移为 C．平均速度不为零 D．平均速率不为零 【答案】D 【详解】A．蚂蚁爬行的路程等于莫比乌斯环中线的闭合长度，即蚂蚁爬行正反两面回到起点，路程为，故A错误； B．蚂蚁从点出发，最终回到同一个空间位置点，位移为零，故B错误； C．平均速度为位移与时间的比值，位移为零，平均速度也为零，故C错误； D．平均速率为路程与时间的比值，路程不为零，平均速率也不为零，故D正确。 故选D。 3．我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”（如图）已在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。前期海试中，“奋斗者号”实现8次万米载人深潜，最大作业深度达到10909米。在某次海试中，潜水器在某时刻的速度为负值，加速度也是负值并不断减小直到为零，则此过程中（     ） A．该潜水器速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 B．该潜水器速度一直在增大，直到加速度等于零为止 C．该潜水器位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止 D．该潜水器位移一直在增大，直到加速度为零后位移不再变化 【答案】B 【详解】AB．由于加速度的方向始终与速度方向相同，则速度一直在增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，故A错误，B正确； CD．位移一直在增大，当加速度减小到零时，速度不再变化，但位移随时间继续增大，故CD错误。 故选B。 4．如图，某洒水车（包含车内剩余的水）在水平路面上向前行驶并洒水作业，一段时间后司机关闭洒水系统并制动车辆，使车轮停止转动，车辆仍向前滑行。下列说法正确的是（     ） A．洒水过程中，洒水车惯性不变 B．洒水过程中，洒水车惯性变大 C．车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向后 D．车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向前 【答案】C 【详解】AB．物体的惯性与速度无关，与质量有关，洒水过程中，车（含车内的水）质量减小，惯性减小，故AB错误； CD．司机关闭洒水系统并制动车辆，使车轮停止转动，车轮向前滑行时，车轮相对地面向前运动，地面对车轮的摩擦力方向向后，故C正确，D错误。 故选C。 5．图1是一台球桌的台球落球区，其结构可简化为两根平行倾斜直导轨，底端有与导轨垂直的挡板。现有四个完全相同的台球静止在导轨上，如图2所示，每个台球的半径为R、质量为m，若倾斜直导轨与水平面夹角为、导轨间的间距为，不计一切摩擦，重力加速度为。则（　　） A．球2所受到的合外力为 B．球2对球1的作用力等于对球3的作用力 C．两导轨对球2的作用力大于对球3的作用力 D．单根导轨对球4的作用力为 【答案】D 【详解】A．四个台球静止在导轨上，所受到的合外力均为零，故A错误； B．将球2、3、4看成一个整体，进行受力分析，在沿斜面方向，根据平衡条件，可得球1对整体的作用力 根据牛顿第三定律，可知球2对球1的作用力大小为 将球3、4看成一个整体，进行受力分析，在沿斜面方向，根据平衡条件，可得球2对整体的作用力 由上分析，可知，故B错误； C．不计一切摩擦，球2和球3都静止，垂直导轨方向合力为0，两导轨对球的作用力的合力，等于重力在垂直导轨方向的分力，即两导轨对球2的作用力等于对球3的作用力，故C错误； D．设单根导轨对球4的作用力为，根据平衡条件有 根据几何关系有 联立解得单根导轨对球4的作用力为，故D正确。 故选D。 6．如图甲所示，物块放在光滑的平台上，绕过光滑定滑轮的轻绳一端连在物块上，另一端吊着物块，滑轮与物块间的轻绳水平，用水平力向右拉物块，使其从静止开始做匀加速直线运动，运动位移大小为时，速度大小为，其图像如图乙所示，轻绳足够长，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．物块A的质量等于 B．物块B的质量等于 C．当时，轻绳上的拉力大小等于 D．撤去拉力的一瞬间，物块的加速度大小等于 【答案】A 【详解】AB．对A、B整体分析，根据牛顿第二定律有 由运动学公式 可得 联立解得 结合图乙可知，图像斜率 纵轴截距 解得， 则。故A正确，B错误； C．当时，代入公式得 解得 对物块B，由牛顿第二定律 解得。故C错误； D．撤去拉力的瞬间，对整体由牛顿第二定律 解得。故D错误。 故选A。 7．如图所示，一辆货车的货箱内叠放着两物块A和B，B放在A上。由于前方突然有车变道，该货车在平直道路上紧急刹车。已知两物块质量、，A与货箱底板间的动摩擦因数，B与A间的动摩擦因数，货车刹车时做加速度大小的匀减速直线运动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B与货箱的侧面无接触，取。在货车紧急刹车过程中，下列说法正确的是（　　） A．A、B与货车的加速度相同 B．A的加速度大小等于 C．A对B的摩擦力大小等于300 N D．若刹车前车速足够快，B与A间一定发生相对滑动 【答案】C 【详解】A．刹车时货车加速度大小为，若物块、整体随货车一起减速，所需摩擦力为 而货箱底板对的最大静摩擦力为 由于，说明必然与底板发生相对滑动，整体无法与货车保持相同加速度，故A错误； B．由于相对底板滑动，底板对的滑动摩擦力大小为，假设、之间不发生相对滑动，整体的加速度大小为 此时所需摩擦力由对其的静摩擦力提供，大小为 而与之间的最大静摩擦力为 因为，所以假设成立，和保持相对静止，因此的加速度大小等于，故B错误； C．由上述分析可知，相对保持静止，对的摩擦力为静摩擦力，其大小等于，故C正确； D．由于与的加速度仅取决于底板与之间的滑动摩擦力，与刹车前的车速快慢无关，且通过计算可知两者不发生相对滑动，故D错误。 故选C。 8．如图，一质量为的形木板在拉力的作用下在粗糙的水平面上向右做匀加速直线运动，木板与地面之间的动摩擦因数为，一轻杆，一端用光滑铰链固定在木板上，杆可在纸面内绕点自由转动，另一端固定一质量为的小球，轻杆与水平方向的夹角为53°，一水平轻绳一端固定在小球上，另一端固定在竖直板上，轻绳能承受的最大拉力为，此时绳处于伸直状态，重力加速度大小为，，，则拉力可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对小球受力分析如下图，此题是活杆，支持力沿杆向上，绳处于伸直状态,则 竖直方向 水平方向由牛顿第二定律 对整体 联立解得 故选C。 9．（多选）用枪竖直向上射出一粒子弹，设空气阻力与子弹速度大小成正比，子弹从射出点升到最高点之后，又落回射出点，下面关于子弹运动过程的判断正确的是（    ） A．子弹出枪口时的加速度值最大 B．子弹在落回射出点时速度小于初始射出时的速度 C．子弹上升时间小于下降时间 D．子弹在最高点时速度为零，处于平衡状态 【答案】ABC 【详解】A．子弹上升过程空气阻力向下，根据牛顿第二定律，加速度，子弹出枪口时速度最大，因此加速度值最大，故A正确； B．子弹运动全过程空气阻力一直做负功，机械能持续减少，落回射出点时重力势能与初始状态相等，因此动能小于初始动能，速度小于初始射出速度，故B正确； C．对于上升和下降两个过程，由于空气阻力始终做负功，在经过同一位置时，上升过程的速度大小总是大于下降过程的速度大小，因此整个上升过程的平均速度大于整个下降过程的平均速度，即。又因为位移大小相等，由可得上升时间小于下降时间，故C正确； D．平衡状态的充要条件是合力为零，子弹在最高点时速度为零、空气阻力为零，合力等于重力，加速度为，不满足平衡状态条件，故D错误。 故选ABC。 10．（多选）自驾游是当今比较流行的旅游方式，一辆自驾游汽车正在以15m/s的速度匀速行驶在乡间笔直的公路上，司机发现前方公路上有几只小动物排成直线横穿公路，小动物对行驶的汽车视而不见。司机经过0.5s的反应时间后立即刹车，刹车后汽车做匀减速运动，加速度大小为，汽车恰好在小动物前方停下，下列说法正确的是（　　） A．刹车后经过4s，汽车的瞬时速度大小为5m/s B．刹车后，汽车经过3.5s停下 C．刹车后汽车做匀减速运动过程中的平均速度大小为7.5m/s D．司机发现小动物时，汽车前端到小动物的距离为30m 【答案】CD 【详解】AB．设汽车经时间速度为零，则有 即刹车后，汽车经过3s停下，因，故刹车后经过4s，汽车的瞬时速度大小为零，故AB错误； C．刹车后汽车做匀减速运动过程中的平均速度大小为，故C正确； D．司机反应时间汽车位移 汽车匀减速过程位移 司机发现小动物时，汽车前端到小动物的距离为，故D正确。 故选CD。 11．（多选）有种无尾蝙蝠飞行速度可达惊人的44.5m/s。假设这种蝙蝠沿直线追击前方也做直线运动的猎物，蝙蝠及其发出的超声波沿直线方向的位置-时间关系如图所示，以下判断正确的是（     ） A．若面积小于面积说明猎物做加速运动 B．若猎物的速度和蝙蝠速度相同，则面积等于面积 C．蝙蝠从发射到接收超声波过程中，超声波的平均速度大于蝙蝠的平均速度 D．前方猎物运动的平均速度大小为 【答案】BD 【详解】A．在图像中，OA、CD是超声波去程图线，OA与CD的斜率均表示超声波的速度，故二者斜率相等，则OA平行于CD；AB、DE是超声波回程图线，同理可得AB平行于DE，因此与相似。A、D是超声波与猎物的相遇点，则A、D连线的斜率表示猎物的平均速度；是蝙蝠的运动图线，的斜率表示蝙蝠的速度。若面积小于的面积，由几何关系可知AD的斜率大于的斜率，只能说明猎物的平均速度大于蝙蝠的速度，不能说明猎物做加速运动，故A错误； B．若猎物的速度和蝙蝠速度相同，则A、D连线的斜率与的斜率相同，可得平行于，由几何关系可知与全等，因此面积等于面积，故B正确； C．蝙蝠与超声波从发射到接收阶段，初位置与末位置均相同，因此位移相同，且经历的时间相同，根据平均速度的定义式，可知二者的平均速度相等，故C错误； D．由图可知，点对应时刻猎物的位置为，点对应时刻猎物的位置为，根据平均速度的定义式，可得前方猎物运动的平均速度大小为，故D正确。 故选BD。 12．（多选）传送带常用于快递分拣。如图所示边长为L的正方形水平传送带ABCD，速度大小恒为v，方向水平向左。一质量为m的货物（可视为质点）以垂直于传送带侧边的初速度v0从传送带上CD边中点水平滑入。已知v0=0时，货物相对地面运动后与传送带相对静止（重力加速度为g），则（     ） A．v0=0时，货物相对传送带运动的时间为 B．货物与传送带间滑动摩擦因数为 C．若v0=kv，货物离开传送带前即与传送带相对静止且未到达AB边，则货物进入传送带到离开传送带所用的时间为 D．若v0=kv，货物离开传送带前即与传送带相对静止且未到达AB边，则k的取值范围为 【答案】BC 【详解】A．时，货物对地做匀加速直线运动，末速度为，对地位移为，根据匀变速公式​ 解得，故A错误； B．根据匀变速直线运动的速度位移关系 解​得 根据牛顿第二定律 可得，故B正确； C．建立坐标系：D为原点，轴沿DC向右，轴沿DA向上，起点为，传送带速度，货物初速度。 相对速度方向为，因此加速度分量​，​ 货物共速（相对传送带静止）时速度为，加速时间​满足 解得 加速结束时货物x坐标： 共速后货物匀速向左运动到离开传送带，匀速时间 总时间​，故C正确； D．轴方向：根据匀变速运动的速度位移关系 由题意知，解得 轴方向：根据匀变速运动的速度位移关系 由题意知，解得 取交集即为k的取值范围，则，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分) 在“验证力的平行四边形定则”实验时，某同学把橡皮条一端固定在水平木板上的A点，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳末端各系有绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套并互成角度地拉橡皮条，把橡皮条与细绳的结点拉至O点，标记结点的位置，如图甲所示；再改用一个弹簧测力计钩住任意一个绳套拉动橡皮条。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________。（填正确选项前的字母） A．两根细绳长度必须相等 B．橡皮条需与两细绳夹角的平分线重合 C．拉动弹簧测力计时，弹簧测力计应与水平木板板面保持平行 D．同一组实验中，仅保证橡皮条拉伸长度相同即可 (2)某次实验时，其中一个弹簧测力计的示数如图乙所示，为________N。 (3)图丙中的F与两力中，方向一定沿AO的是________。 【答案】(1)C (2)3.00 (3) 【详解】（1）A．两根细绳长度只需要适当长一些，不需要长度相等，故A错误； B．拉橡皮条的两个拉力大小不需要相等，所以橡皮条与两细绳夹角的平分线不需要重合，故B错误； C．为了减小误差，拉动弹簧测力计时，弹簧测力计应与水平木板板面保持平行，故C正确； D．同一组实验中，应保证橡皮条拉伸长度相同，且拉伸的方向相同，故D错误。 故选C。 （2）图中弹簧测力计的分度值为，由图乙可知弹簧测力计的示数为。 （3）由图丙可知是通过做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，的方向不一定沿AO；是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知的方向一定沿AO。 14．(8分) 某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为，单个钩码的质量为，打点计时器所接的交流电源的频率为，动滑轮质量不计，实验步骤如下： ①按图甲所示安装好实验装置（未挂钩码），其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直 ②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动 ③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数 ④改变钩码的数量，重复步骤（3），求得小车在不同拉力作用下的加速度 根据上述实验过程，回答以下问题： (1)对于上述实验，下列说法正确的是____ A．钩码的质量应远大于小车的质量 B．实验过程中钩码处于超重状态 C．与小车相连的细线与长木板一定要平行 D．小车所受的拉力应为钩码重力的一半 (2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度____。（结果保留两位小数） (3)若交流电流的实际频率小于，则（2）中加速度的计算结果与实际值相比____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)若实验步骤（2）中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力计的示数为纵坐标，以加速度为横坐标，得到如图丙所示的纵轴截距为、斜率为的一条倾斜直线，重力加速度为，忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数：____。 【答案】(1)C (2)6.03 (3)偏大 (4) 【详解】（1）A．因有弹簧测力计测量小车受的拉力，可知没必要让钩码的质量远大于小车的质量，故A错误； B．实验过程中钩码加速度向下，处于失重状态，故B错误； C．与小车相连的细线与长木板一定要平行，这样才能使的细线的拉力等于小车受的合力，故C正确； D．由于钩码失重，则小车所受的拉力小于钩码重力的一半，故D错误。 故选C。 （2）根据题意，可知相邻计数点的时间间隔 可求得小车的加速度 （3）若交流电的实际频率小于50Hz，打点周期偏大，而计算时仍用原来的周期计算，则（2）中a的计算结果与实际值相比偏大。 （4）对小车受力分析，由牛顿第二定律有 化简可得 根据图像可知， 联立解得 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分) 预计截至2025年底，全国高铁通车里程突破5万公里，在一高铁站，列车缓慢地从高铁站驶出后做加速度为的匀加速运动，经240s后速度达到。并保持此速度运行。求： (1)高铁做匀加速运动的初速度？ (2)高铁做匀加速运动所需要的位移？ 【答案】(1)2 m/s (2) 【详解】（1）匀加速直线运动速度公式 变形得初速度 代入数据 （2）匀变速位移公式 代入数据可得 16． (9分) 如图甲所示，将木板搭在车厢末端，与地面构成固定斜面来装卸货物，已知车厢高度为，木板的长度为，质量的货物刚好能从该斜面上匀速滑下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，货物与木板间动摩擦因数保持不变。重力加速度取，，。求： (1)计算木板与该货物间的动摩擦因数； (2)如图乙所示，用平行于斜面的力将货物匀速推上车厢，求该推力的大小； (3)如图丙所示，工人用轻绳通过定滑轮拉货物沿斜面匀速向上运动，某时刻绳子与斜面夹角为，求此时绳子的拉力大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设木板与地面间的夹角为，则根据几何关系有 解得 对货物进行受力分析可知，由于货物恰好匀速下滑，故货物在下滑的过程中受力平衡，则在沿斜面方向由共点力平衡的条件有 解得木板与该货物间的动摩擦因数为 （2）当用平行于斜面的力将货物匀速推上车厢时，对货物进行受力分析，在沿斜面方向根据共点力平衡的条件有   代入数据解得推力的大小为 （3）设绳子的拉力大小为，斜面对货物的支持力为，已知绳子与斜面的夹角为，则对物体进行受力分析，沿着斜面和垂直斜面建立直角坐标系，则沿着斜面方向的平衡方程为   垂直斜面方向的平衡方程为   又因为 代入数据联立解得 17． (9分) 如图甲为滑沙运动过程的简化图。斜坡滑道AB长64m，倾角θ=37°，水平滑道BC足够长，斜坡滑道与水平滑道之间是平滑连接的。某游客坐在滑板上从斜坡的A点由静止开始滑下（如图乙所示），滑到斜坡底端B点后再沿水平的滑道滑行一段距离到C点停下。已知游客和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道及水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)游客从斜坡上滑下的加速度大小； (2)游客从A点滑动到C点所用的时间； (3)如图丙所示，孩子参与活动时，父亲担心孩子下滑速度太快，在滑板上施加一沿斜坡向上的恒定拉力。已知孩子和滑板总质量m=30kg，他们从A点由静止下滑到坡底B点的时间t=16s。求该名父亲施加的拉力大小F。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 解得 （2）根据位移公式 解得滑到底端的时间 根据速度与位移的关系式 解得 在水平滑道，根据牛顿第二定律得 解得 则在水平滑道上停止的时间 从A点滑动到C点所用的时间 （3）根据位移公式 解得 根据牛顿第二定律 解得 18． (11分) 在智能物流仓库的水平分拣区，有一辆足够长的平板车C，平板车的质量，车上两个包裹A和B（均视为质点）的质量，如图甲所示。包裹A与平板车间的动摩擦因数，包裹B与平板车间的动摩擦因数，平板车与轨道间的动摩擦因数。时刻，平板车静止在水平轨道上，此时平板车上的包裹A具有向右的速度，在平板车上A的右侧一定距离处有包裹B，此时B具有向右的速度，简化图如图乙所示。已知全程包裹A、B未发生碰撞，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： (1)时刻，包裹A、包裹B和平板车C各自的加速度大小？ (2)为保证两包裹不发生碰撞，时刻，包裹A与包裹B最小间距是多少？ (3)平板车最终停止时，它相对轨道滑行的距离是多少？ 【答案】(1)，， (2)1.75m (3)2.25m 【详解】（1）由于包裹A与小车C初速度不同，两者必然发生相对滑动。 对包裹A应用牛顿第二定律有解得 分析包裹B，根据牛顿第二定律有解得 分析小车C，根据牛顿第二定律解得 （2）设包裹B先与小车C达到共速，达到共速所需时间为，则B与小车共速时满足 解得，，此时A的速度为 ，说明包裹B先与小车C共速成立 时间内A的位移 包裹B的位移 A与B相对位移为 后，A与小车C继续相对滑动，加速度不变 对B和小车C整体分析，根据牛顿第二定律 则一起匀速运动，设再经时间三者共速，有解得 A与共速后，假设保持相对静止，则整体的加速度 由于小于也小于，则A和B与C一起保持相对静止匀减速向右滑动，设时 间内A相对B向右的位移为，则解得 为保证A、B不发生碰撞，两包裹初始距离最小值 （3）小车C对地位移，， 平板车最终停止时，它相对轨道滑行的距离为 18 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 阶段检测一 力与直线运动（答案版） 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A D B C D A C C ABC CD BD BC 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分) 【答案】(1)C(2)3.00(3) 【详解】（1）A．两根细绳长度只需要适当长一些，不需要长度相等，故A错误； B．拉橡皮条的两个拉力大小不需要相等，所以橡皮条与两细绳夹角的平分线不需要重合，故B错误； C．为了减小误差，拉动弹簧测力计时，弹簧测力计应与水平木板板面保持平行，故C正确； D．同一组实验中，应保证橡皮条拉伸长度相同，且拉伸的方向相同，故D错误。 故选C。 （2）图中弹簧测力计的分度值为，由图乙可知弹簧测力计的示数为。 （3）由图丙可知是通过做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，的方向不一定沿AO；是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知的方向一定沿AO。 14．(8分)【答案】(1)C(2)6.03(3)偏大(4) 【详解】（1）A．因有弹簧测力计测量小车受的拉力，可知没必要让钩码的质量远大于小车的质量，故A错误； B．实验过程中钩码加速度向下，处于失重状态，故B错误； C．与小车相连的细线与长木板一定要平行，这样才能使的细线的拉力等于小车受的合力，故C正确； D．由于钩码失重，则小车所受的拉力小于钩码重力的一半，故D错误。 故选C。 （2）根据题意，可知相邻计数点的时间间隔 可求得小车的加速度 （3）若交流电的实际频率小于50Hz，打点周期偏大，而计算时仍用原来的周期计算，则（2）中a的计算结果与实际值相比偏大。 （4）对小车受力分析，由牛顿第二定律有 化简可得 根据图像可知， 联立解得 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分) 【答案】(1)2 m/s(2) 【详解】（1）匀加速直线运动速度公式 变形得初速度 代入数据 （2）匀变速位移公式 代入数据可得 16． (9分) 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）设木板与地面间的夹角为，则根据几何关系有 解得 对货物进行受力分析可知，由于货物恰好匀速下滑，故货物在下滑的过程中受力平衡，则在沿斜面方向由共点力平衡的条件有 解得木板与该货物间的动摩擦因数为 （2）当用平行于斜面的力将货物匀速推上车厢时，对货物进行受力分析，在沿斜面方向根据共点力平衡的条件有   代入数据解得推力的大小为 （3）设绳子的拉力大小为，斜面对货物的支持力为，已知绳子与斜面的夹角为，则对物体进行受力分析，沿着斜面和垂直斜面建立直角坐标系，则沿着斜面方向的平衡方程为   垂直斜面方向的平衡方程为   又因为 代入数据联立解得 17． (9分) 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 解得 （2）根据位移公式 解得滑到底端的时间 根据速度与位移的关系式 解得 在水平滑道，根据牛顿第二定律得 解得 则在水平滑道上停止的时间 从A点滑动到C点所用的时间 （3）根据位移公式 解得 根据牛顿第二定律 解得 18． (11分) 【答案】(1)，，(2)1.75m(3)2.25m 【详解】（1）由于包裹A与小车C初速度不同，两者必然发生相对滑动。 对包裹A应用牛顿第二定律有解得 分析包裹B，根据牛顿第二定律有解得 分析小车C，根据牛顿第二定律解得 （2）设包裹B先与小车C达到共速，达到共速所需时间为，则B与小车共速时满足 解得，，此时A的速度为 ，说明包裹B先与小车C共速成立 时间内A的位移 包裹B的位移 A与B相对位移为 后，A与小车C继续相对滑动，加速度不变 对B和小车C整体分析，根据牛顿第二定律 则一起匀速运动，设再经时间三者共速，有解得 A与共速后，假设保持相对静止，则整体的加速度 由于小于也小于，则A和B与C一起保持相对静止匀减速向右滑动，设时 间内A相对B向右的位移为，则解得 为保证A、B不发生碰撞，两包裹初始距离最小值 （3）小车C对地位移，， 平板车最终停止时，它相对轨道滑行的距离为 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 阶段检测一 力与直线运动（原卷版） （考试时间：100分钟 试卷满分：90分） 考试范围：运动的描述、匀变速直线运动、相互作用、牛顿运动定律 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．汽车在行驶过程中受到风的阻力大小，其中k为风阻系数，v为汽车的行驶速度大小，则k的单位为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，一段长度为的长条纸带一端扭转后与另一端对接粘合，即可形成莫比乌斯环。莫比乌斯环属于单侧单边界拓扑曲面，不存在正反面之分。现有一只小蚂蚁以恒定速率从环上点出发，沿纸带中线持续向前爬行。不计纸带拼接的长度损耗，小蚂蚁第一次回到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．通过路程为 B．通过位移为 C．平均速度不为零 D．平均速率不为零 3．我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”（如图）已在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。前期海试中，“奋斗者号”实现8次万米载人深潜，最大作业深度达到10909米。在某次海试中，潜水器在某时刻的速度为负值，加速度也是负值并不断减小直到为零，则此过程中（     ） A．该潜水器速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 B．该潜水器速度一直在增大，直到加速度等于零为止 C．该潜水器位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止 D．该潜水器位移一直在增大，直到加速度为零后位移不再变化 4．如图，某洒水车（包含车内剩余的水）在水平路面上向前行驶并洒水作业，一段时间后司机关闭洒水系统并制动车辆，使车轮停止转动，车辆仍向前滑行。下列说法正确的是（     ） A．洒水过程中，洒水车惯性不变 B．洒水过程中，洒水车惯性变大 C．车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向后 D．车轮向前滑行时地面对车轮的摩擦力方向向前 5．图1是一台球桌的台球落球区，其结构可简化为两根平行倾斜直导轨，底端有与导轨垂直的挡板。现有四个完全相同的台球静止在导轨上，如图2所示，每个台球的半径为R、质量为m，若倾斜直导轨与水平面夹角为、导轨间的间距为，不计一切摩擦，重力加速度为。则（　　） A．球2所受到的合外力为 B．球2对球1的作用力等于对球3的作用力 C．两导轨对球2的作用力大于对球3的作用力 D．单根导轨对球4的作用力为 6．如图甲所示，物块放在光滑的平台上，绕过光滑定滑轮的轻绳一端连在物块上，另一端吊着物块，滑轮与物块间的轻绳水平，用水平力向右拉物块，使其从静止开始做匀加速直线运动，运动位移大小为时，速度大小为，其图像如图乙所示，轻绳足够长，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．物块A的质量等于 B．物块B的质量等于 C．当时，轻绳上的拉力大小等于 D．撤去拉力的一瞬间，物块的加速度大小等于 7．如图所示，一辆货车的货箱内叠放着两物块A和B，B放在A上。由于前方突然有车变道，该货车在平直道路上紧急刹车。已知两物块质量、，A与货箱底板间的动摩擦因数，B与A间的动摩擦因数，货车刹车时做加速度大小的匀减速直线运动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B与货箱的侧面无接触，取。在货车紧急刹车过程中，下列说法正确的是（　　） A．A、B与货车的加速度相同 B．A的加速度大小等于 C．A对B的摩擦力大小等于300 N D．若刹车前车速足够快，B与A间一定发生相对滑动 8．如图，一质量为的形木板在拉力的作用下在粗糙的水平面上向右做匀加速直线运动，木板与地面之间的动摩擦因数为，一轻杆，一端用光滑铰链固定在木板上，杆可在纸面内绕点自由转动，另一端固定一质量为的小球，轻杆与水平方向的夹角为53°，一水平轻绳一端固定在小球上，另一端固定在竖直板上，轻绳能承受的最大拉力为，此时绳处于伸直状态，重力加速度大小为，，，则拉力可能为（　　） A． B． C． D． 9．（多选）用枪竖直向上射出一粒子弹，设空气阻力与子弹速度大小成正比，子弹从射出点升到最高点之后，又落回射出点，下面关于子弹运动过程的判断正确的是（    ） A．子弹出枪口时的加速度值最大 B．子弹在落回射出点时速度小于初始射出时的速度 C．子弹上升时间小于下降时间 D．子弹在最高点时速度为零，处于平衡状态 10．（多选）自驾游是当今比较流行的旅游方式，一辆自驾游汽车正在以15m/s的速度匀速行驶在乡间笔直的公路上，司机发现前方公路上有几只小动物排成直线横穿公路，小动物对行驶的汽车视而不见。司机经过0.5s的反应时间后立即刹车，刹车后汽车做匀减速运动，加速度大小为，汽车恰好在小动物前方停下，下列说法正确的是（　　） A．刹车后经过4s，汽车的瞬时速度大小为5m/s B．刹车后，汽车经过3.5s停下 C．刹车后汽车做匀减速运动过程中的平均速度大小为7.5m/s D．司机发现小动物时，汽车前端到小动物的距离为30m 11．（多选）有种无尾蝙蝠飞行速度可达惊人的44.5m/s。假设这种蝙蝠沿直线追击前方也做直线运动的猎物，蝙蝠及其发出的超声波沿直线方向的位置-时间关系如图所示，以下判断正确的是（     ） A．若面积小于面积说明猎物做加速运动 B．若猎物的速度和蝙蝠速度相同，则面积等于面积 C．蝙蝠从发射到接收超声波过程中，超声波的平均速度大于蝙蝠的平均速度 D．前方猎物运动的平均速度大小为 12．（多选）传送带常用于快递分拣。如图所示边长为L的正方形水平传送带ABCD，速度大小恒为v，方向水平向左。一质量为m的货物（可视为质点）以垂直于传送带侧边的初速度v0从传送带上CD边中点水平滑入。已知v0=0时，货物相对地面运动后与传送带相对静止（重力加速度为g），则（     ） A．v0=0时，货物相对传送带运动的时间为 B．货物与传送带间滑动摩擦因数为 C．若v0=kv，货物离开传送带前即与传送带相对静止且未到达AB边，则货物进入传送带到离开传送带所用的时间为 D．若v0=kv，货物离开传送带前即与传送带相对静止且未到达AB边，则k的取值范围为 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分) 在“验证力的平行四边形定则”实验时，某同学把橡皮条一端固定在水平木板上的A点，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳末端各系有绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套并互成角度地拉橡皮条，把橡皮条与细绳的结点拉至O点，标记结点的位置，如图甲所示；再改用一个弹簧测力计钩住任意一个绳套拉动橡皮条。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________。（填正确选项前的字母） A．两根细绳长度必须相等 B．橡皮条需与两细绳夹角的平分线重合 C．拉动弹簧测力计时，弹簧测力计应与水平木板板面保持平行 D．同一组实验中，仅保证橡皮条拉伸长度相同即可 (2)某次实验时，其中一个弹簧测力计的示数如图乙所示，为________N。 (3)图丙中的F与两力中，方向一定沿AO的是________。 14．(8分) 某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为，单个钩码的质量为，打点计时器所接的交流电源的频率为，动滑轮质量不计，实验步骤如下： ①按图甲所示安装好实验装置（未挂钩码），其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直 ②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动 ③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数 ④改变钩码的数量，重复步骤（3），求得小车在不同拉力作用下的加速度 根据上述实验过程，回答以下问题： (1)对于上述实验，下列说法正确的是____ A．钩码的质量应远大于小车的质量 B．实验过程中钩码处于超重状态 C．与小车相连的细线与长木板一定要平行 D．小车所受的拉力应为钩码重力的一半 (2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度____。（结果保留两位小数） (3)若交流电流的实际频率小于，则（2）中加速度的计算结果与实际值相比____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)若实验步骤（2）中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力计的示数为纵坐标，以加速度为横坐标，得到如图丙所示的纵轴截距为、斜率为的一条倾斜直线，重力加速度为，忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数：____。 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分) 预计截至2025年底，全国高铁通车里程突破5万公里，在一高铁站，列车缓慢地从高铁站驶出后做加速度为的匀加速运动，经240s后速度达到。并保持此速度运行。求： (1)高铁做匀加速运动的初速度？ (2)高铁做匀加速运动所需要的位移？ 16． (9分) 如图甲所示，将木板搭在车厢末端，与地面构成固定斜面来装卸货物，已知车厢高度为，木板的长度为，质量的货物刚好能从该斜面上匀速滑下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，货物与木板间动摩擦因数保持不变。重力加速度取，，。求： (1)计算木板与该货物间的动摩擦因数； (2)如图乙所示，用平行于斜面的力将货物匀速推上车厢，求该推力的大小； (3)如图丙所示，工人用轻绳通过定滑轮拉货物沿斜面匀速向上运动，某时刻绳子与斜面夹角为，求此时绳子的拉力大小。 17． (9分) 如图甲为滑沙运动过程的简化图。斜坡滑道AB长64m，倾角θ=37°，水平滑道BC足够长，斜坡滑道与水平滑道之间是平滑连接的。某游客坐在滑板上从斜坡的A点由静止开始滑下（如图乙所示），滑到斜坡底端B点后再沿水平的滑道滑行一段距离到C点停下。已知游客和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道及水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)游客从斜坡上滑下的加速度大小； (2)游客从A点滑动到C点所用的时间； (3)如图丙所示，孩子参与活动时，父亲担心孩子下滑速度太快，在滑板上施加一沿斜坡向上的恒定拉力。已知孩子和滑板总质量m=30kg，他们从A点由静止下滑到坡底B点的时间t=16s。求该名父亲施加的拉力大小F。 18． (11分) 在智能物流仓库的水平分拣区，有一辆足够长的平板车C，平板车的质量，车上两个包裹A和B（均视为质点）的质量，如图甲所示。包裹A与平板车间的动摩擦因数，包裹B与平板车间的动摩擦因数，平板车与轨道间的动摩擦因数。时刻，平板车静止在水平轨道上，此时平板车上的包裹A具有向右的速度，在平板车上A的右侧一定距离处有包裹B，此时B具有向右的速度，简化图如图乙所示。已知全程包裹A、B未发生碰撞，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： (1)时刻，包裹A、包裹B和平板车C各自的加速度大小？ (2)为保证两包裹不发生碰撞，时刻，包裹A与包裹B最小间距是多少？ (3)平板车最终停止时，它相对轨道滑行的距离是多少？ 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 阶段检测一 力与直线运动 测试卷 双向细目表 题号 难度系数 详细知识点 备注 1 0.85 导出单位 单选题 2 0.7 平均速率  路程和位移的计算  平均速度 单选题 3 0.72 加速度的方向与速度变化的关系 单选题 4 0.8 惯性  滑动摩擦力的大小与方向 单选题 5 0.65 牛顿第三定律  整体法与隔离法解决共点力平衡问题 单选题 6 0.45 牛顿运动定律与图像结合 单选题 7 0.52 无外力接触面粗糙的板块模型 单选题 8 0.42 正交分解法解共点力平衡问题  牛顿第二定律的初步应用  “定杆”、“动杆”问题 单选题 9 0.7 牛顿第二定律在阻力变化问题中的应用  平均速度  机械能守恒定律的初步应用 多选题 10 0.84 计算停车时间和位移  平均速度 多选题 11 0.48 x-t图像  平均速度 多选题 12 0.32 物块在水平传送带上运动分析 多选题 13 0.83 验证力的平行四边形定则 实验题 14 0.45 验证牛顿第二定律实验方法的改进  用逐差法计算加速度  验证加速度与力成正比的实验 实验题 15 0.83 匀变速直线运动速度与位移的关系  匀变速直线运动速度与时间的关系 解答题 16 0.83 正交分解法解共点力平衡问题 解答题 17 0.72 有外力，物块在粗糙斜面滑动  无外力，物块在粗糙斜面滑动 解答题 18 0.36 牛顿第二定律求瞬时加速度问题  无外力接触面粗糙的板块模型  直线运动多过程问题 解答题 学科网（北京）股份有限公司 $