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

**基本信息** 高中物理“运动和力的关系”单元复习卷，以牛顿运动定律为核心，通过弹簧瞬时性、斜面受力、v-t图像分析等情境，融合科技模拟（如嫦娥二号发射）与实验探究，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题|弹簧弹力瞬时性、斜面受力分析、连接体问题、v-t图像应用、等时圆模型|结合“嫦娥二号发射模拟”情境，考查运动与力的动态关系| |多选题|1题|连接体加速度与位移关系|通过滑轮系统，训练科学推理与模型建构| |实验题|1题|探究加速度与质量关系|强调平衡摩擦力操作、纸带数据处理，培养科学探究能力| |计算题|2题|阻力与速度关系的v-t图像分析、支架动态受力|结合滑雪运动员v-t图像及三角支架运动，综合应用牛顿定律，体现科学论证与问题解决|

运动和力的关系 章末检测 一、单选题 1．如图所示，物体A置于水平地面上，物体叠放，间连有轻质弹簧，弹簧被压缩后用细线把固定住，细线的拉力大小为的质量均为，C的质量为m，重力加速度为g，整个装置处于静止状态.现将细线剪断，则在剪断细线的瞬间，下列说法正确的是(      ) A.C的瞬时加速度为零 B.B的瞬时加速度大小为 C.A对地面的压力大小为 D.C对B的压力大小为 2．倾角为37°的光滑固定斜面上，有两个用轻质弹簧连接的质量均为1 kg的小球，在如图所示的水平向左的推力F作用下，一起沿斜面以的加速度向上做匀加速运动.已知弹簧的原长为20 cm，劲度系数为200 N/m，，，，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为(      ) A.0.25 m，25 N B.0.15 m，25 N C.0.25 m，12.5 N D.0.15 m，12.5 N 3．如图甲所示，质量为m的物块B静止在质量为M的物块A上，物块A通过细绳与质量为的物块C相连，在细绳拉力的作用下，一起沿光滑水平面运动.现以一恒力F代替物块C，仍使一起沿光滑水平面运动，如图乙所示.已知两种情况下始终保持相对静止且系统的加速度相等.不计绳的质量及绳和滑轮间的摩擦，重力加速度为g，则恒力F的大小为(      ) A. B. C. D. 4．某校科技兴趣小组观察“嫦娥二号”的发射过程后，用实验来模拟卫星的发射.火箭点燃后从地面竖直升空，时刻第一级火箭燃料燃尽后脱落，时刻第二级火箭燃料燃尽后脱落，此后不再有燃料燃烧.实验中测得火箭的图像如图所示，设运动中不计空气阻力，全过程中燃料燃烧时产生的推力大小恒定.下列判断中正确的是(   ) A.时刻火箭到达最高点，时刻火箭落回地面 B.火箭在时间内的加速度大小大于重力加速度 C.火箭在时间内的加速度大于时间内的加速度 D.时间内火箭处于超重状态，时间内火箭处于失重状态 5．如图所示，竖直圆环中有多条起始于A点的光滑轨道，其中AB通过环心O并保持竖直。一质点分别自A点沿各条轨道下滑，初速度均为零。那么，关于质点沿各轨道下滑的过程，下列说法中正确的是(   ) A.质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑，加速度越大 B.质点沿着轨道AB下滑，时间最短 C.轨道与AB夹角越小（AB除外），质点滑到底端时速率越大 D.无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均不同 6．质量为的木板静止在粗糙水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为，在木板的左端放置一个质量为、大小可忽略的铁块。铁块与木板间的动摩擦因数为，取。若在铁块右端施加一个从0开始增大的水平向右的力F，假设木板足够长，铁块受到的木板的摩擦力随拉力F的变化如图所示。则两个动摩擦因数的数值为(   ) A. B. C. D. 7．如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，推力F与时间t的关系如图乙所示，物体的速度v与时间t的关系如图丙所示，以下说法正确的是(   ) A.0~2 s，物体受到的摩擦力大于推力 B.0~6 s，物体受到的摩擦力大小为2 N C.2~4 s，物体的加速度大小为 D.物体的质量为0.5 kg 二、多选题 8．如图所示，光滑水平桌面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度大小为g，静止释放物块A、B后(      ) A.相同时间内，A、B运动的位移之比为2:1 B.物块A、B的加速度之比为1:1 C.轻绳的拉力为 D.当B下落高度h时，速度为 三、实验题 9．某实验小组用如图甲所示的实验装置，探究小车（含砝码）的加速度a与质量M的关系。小车中装有砝码，沙桶中装有沙子。 （1）图中将长木板一端适当垫高的目的是________________；实验过程中，通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量，为减小实验误差，应保证沙和沙桶的总质量__________________（选填“远大于”“远小于”“大于”“小于”）小车和砝码的总质量。 （2）图乙是从某次实验得到的纸带中截取的一部分，纸带上相邻两计数点间有四个点未画出。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。则小车的加速度________________（计算结果保留2位有效数字）。 （3）下列是实验中的相关操作和有关分析，其中正确的是__________________。 A.小车释放前应靠近打点计时器，且在释放小车前应先接通打点计时器的电源 B.为了直观判断加速度和质量的关系，应作出图像 C.将沙桶和沙的总重力近似地当成小车的牵引力会给实验带来系统误差 D.为减小实验误差，当增加小车上砝码个数时，应同时增加沙桶中沙子质量 四、计算题 10．在倾角的平直滑道上,一名质量为75 kg的滑雪运动员由静止开始向下滑行,运动员受到的空气阻力与速度成正比,比例系数为k,运动员与滑道间的动摩擦因数为μ.今测得运动员从静止开始沿滑道下滑的速度—时间图像如图所示,图中的OA直线是时刻速度图线的切线,图线末段BC平行于时间轴.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,,重力加速度.求: (1)时刻运动员的加速度大小; (2)动摩擦因数μ和比例系数k. 11．如图所示，某三角支架ABO中，轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动，AO垂直BO，A、B间用细绳连接，。在B点连接质量为m的小球，杆AO在外力作用下保持竖直方向，且使整个装置沿OA方向做直线运动。已知重力加速度为。 （1）当整个装置做匀速直线运动时，细绳AB和轻杆OB对小球的作用力分别为多大？ （2）当整个装置以加速度做匀加速运动时，细绳AB和轻杆OB对小球的作用力分别为多大？ 参考答案 1．答案：D 解析：剪断细线前，设弹簧的弹力大小为，对整体有，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧的弹力不变，加速度相同，则有，联立可得，A、B错误；对A有，由牛顿第三定律可得，A对地面的压力大小为，C错误；对C有，解得，由牛顿第三定律可得，C对B的压力大小为，D正确. 2．答案：A 解析：以整体为研究对象，进行受力分析，沿斜面方向有，解得；以A为研究对象，沿斜面方向有，其中，解得，A正确，B、C、D错误. 3．答案：C 解析：以连接体整体为研究对象，对题图甲，根据牛顿第二定律有，对题图乙，根据牛顿第二定律有，解得，故选C. 4．答案：D 解析：火箭上升的最大高度即运动过程中的最大位移，由图可知当速度等于零时，位移最大，火箭处于最高点，即时刻到达最高点，故A错误；火箭在~时间内没有燃料燃烧，又不计空气阻力，故火箭只受重力，所以加速度等于重力加速度，故B错误；图线的斜率表示加速度，由图可知火箭在0~时间内的加速度小于~时间内的加速度，故C错误；由图可知，~时间内加速度为正，向上，所以火箭处于超重状态，~时间内加速度为负，向下，所以火箭处于失重状态，故D正确。故选D。 5．答案：C 解析：设轨道与AB的夹角为θ，则根据牛顿第二定律可得质点的加速度，可知质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑，加速度越小，选项A错误；设，则倾斜轨道的长度为，根据，解得，则质点沿各轨道下滑的时间相等，选项B、D错误；质点滑到底端时的速率，可知轨道与AB夹角越小（AB除外），质点滑到底端时速率越大，选项C正确。 6．答案：A 解析：在过程中，系统的加速度，对铁块，根据牛顿第二定律可得，解得，在时，解得；在过程中，铁块所受的摩擦力不变，则有，解得，故A正确。 7．答案：D 解析：由图像可知，0~2 s，物体没有被推动，物体处于平衡状态，摩擦力等于推力，大小为1 N，故A、B错误；由图像可知，2~4 s，物体做匀加速直线运动，加速度，故C错误；4~6 s，物体做匀速运动，则，2~4 s，物体做匀加速直线运动，则，解得，故D正确。 8．答案：AC 解析：相同时间内，图中A向右运动h时，B下降，故A、B运动的位移之比为2:1，故选项A正确；任意相等时间内，物块A、B的位移之比为2:1，故速度和加速度之比均为2:1，故选项B错误；设A的加速度为a，则B的加速度为0.5a，根据牛顿第二定律，对A有，对B有，联立解得，故选项C正确；对B，加速度为，根据，解得，故选项D错误。 9．答案：（1）平衡小车受到的摩擦力；远小于 （2）0.51 （3）AC 解析：（1）本实验需要提前做的工作有两个：①平衡摩擦力，即让拉力等于小车受到的合力；②使沙和沙桶的总质量远小于小车和砝码总质量，让钩码的重力等于拉力，这样便于测量合力； （2）由题意，两计数点间时间间隔为，把纸带分为两段，根据匀变速直线运动规律求加速度，。 （3）关于实验过程及误差的分析：小车释放前应靠近打点计时器，且在释放小车前应先接通打点计时器的电源，这是使用打点计时器的规定操作，故A正确；为了直观判断加速度和质量的关系，应作出图像，故B错误；将沙桶和沙的总重力近似地当成小车的牵引力会给实验带来系统误差，这是由实验原理决定的，故C正确；当增加小车上砝码个数时，同时增加沙桶中沙子的质量，对减小误差无作用，故D错误。故选A、C。 10．答案：(1)(2)0.25;30 kg/s 解析：(1)由速度—时间图像可知,运动员先做加速度减小的加速直线运动,然后做匀速运动,在时刻,图线切线的斜率即为该时刻的加速度,故有. (2)在时刻,,空气阻力为零,由牛顿第二定律可得;匀速运动阶段有,,由平衡关系可得,联立可得,. 11．答案：（1） （2） 解析：本题的易错之处是不清楚二力轻杆对物体的力一定沿轻杆的方向。 （1）以小球为研究对象。小球的加速度为0。 小球受三个力的作用：竖直向下的重力mg、水平向右的力F、斜向左上方的拉力T。 以水平向右的方向为x轴的正方向、竖直向上的方向为y轴的正方向，建立坐标系，将拉力T沿x、y方向分解后分别对x、y方向应用平衡条件得，解得。 （2）以小球为研究对象。小球加速度的方向竖直向上。小球受三个力的作用：竖直向下的重力mg、水平向右的力、斜向左上方的拉力。 以加速度的方向为x轴的正方向、水平向右的方向为y轴的正方向，建立坐标系，将沿x、y方向分解，对x方向应用牛顿第二定律得，对y方向应用牛顿第二定律得，解得。 学科网（北京）股份有限公司 $