第四章 运动和力的关系 阶段检测练习卷-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，以科技前沿（神舟飞船、福建舰）和生活情境（曹冲称象、羽毛球筒取球）为载体，覆盖牛顿运动定律、受力分析、实验探究等核心知识，注重物理观念与科学思维的考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|单位制、伽利略实验、传送带问题|结合理想实验思想与科技情境（如无人机v-t图像）| |多选题|4|弹力、牛顿定律应用|考查相互作用力与超重失重（如举重受力分析）| |填空题|4|惯性、动摩擦因数、超重失重|联系生活现象（如电梯压力计算）| |实验题|1|探究加速度与力、质量的关系|突出控制变量法与误差分析（如力传感器应用）| |解答题|2|匀变速运动与牛顿定律综合|创设军事演习、企鹅运动情境，体现科学探究|

第四章 《运动和力的关系》 阶段检测练习卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 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．在伽利略著名的理想实验中，他让小球从左侧斜面某一高度由静止滚下，并冲上右侧斜面。当右侧斜面的倾角逐渐减小，直至最终变为水平时，他观察到小球为了到达原来的高度会运动得越来越远。对此实验的分析，下列说法最能体现该实验研究思想的是（     ） A．通过科学推理得出物体在不受力时将保持匀速直线运动 B．直接证明了力是维持物体运动的原因 C．说明了物体的运动需要力来维持，没有力物体最终会停下来 D．验证了质量是物体惯性大小的量度 3．两位同学分别利用图甲和图乙的实验装置探究质量一定时加速度与力的关系。下列关于实验操作的说法中正确的是（　　） A．图甲实验中，小车运动时所受拉力大小等于所挂槽码的重力 B．图乙实验中，木板水平时，力传感器上的读数等于小车所受合力的大小 C．两组实验中，为得到质量一定时，与成正比，都需要平衡摩擦力 D．两组实验中，所挂槽码的质量都应远小于小车的质量 4．如图是我们耳熟能详的一则经典故事：曹冲称象。下列选项中与故事中曹冲使用的物理方法相同的是（　　） A．瞬时速度的定义 B．伽利略理想斜面实验 C．探究加速度与质量、合外力的关系 D．探究两个互成角度的力的合成规律 5．如图所示，物体在、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面的动摩擦因数，物体质量，可知物体的加速度为（）（     ） A．，水平向右 B．，水平向右 C．，水平向左 D．，水平向左 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。下列说法中错误的是（　　） A．黑色的径迹将出现在木炭包的右侧 B．开始时木炭包相对于传送带向左运动 C．木炭包的质量越大，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 7．2026年5月24日，搭载“神舟二十三号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，宇航员在火箭发射的过程中要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于超重是因为其重力变大了 B．宇航员处于失重是因为其重力变小了 C．火箭加速上升时，宇航员自身重力大于座椅对其的支持力 D．火箭加速上升时，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力 8．2025年11月5日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”在海南三亚某军港正式入列。假设在某次演练中，舰载机离开甲板后沿直线（如图中虚线所示）加速爬升，将舰载机受到的重力记为G，受到的其他作用力记为F，该过程中舰载机受力情况可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．如图1所示，某次无人机从地面由静止开始竖直向上飞行，它运动的v－t图像如图2所示，b点为图线的最高点。下列说法正确的是（　　） A．研究无人机螺旋桨的转动情况时可将其视为质点 B．无人机在t1~t2过程中受到的合外力越来越小 C．无人机在t2时刻运动到最高点 D．无人机在t3时刻向下运动 10．图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 二、多选题 11．网球运动中，运动员常利用切球使网球产生复杂的曲线轨迹，下列说法正确的是（    ） A．击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变 B．击球时，球拍对网球的作用力大小等于网球对球拍的作用力大小 C．击球后，网球会在空中继续运动，是因为受到向前的推力 D．击球后，网球在空中继续运动的过程中，速度越小，惯性越小 12．如图所示，在推力作用下，质量为的物体沿水平面做加速度为的匀加速直线运动。已知推力大小为、方向与水平方向夹角为，物体与水平面间动摩擦因数为，重力加速度为。关于物体的受力，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的合力大小为 B．物体受到的合力大小为 C．物体受到的摩擦力大小为 D．物体受到的摩擦力大小为 13．如图所示，小车放置在水平面上，细线穿过一可视为质点的光滑小圆环，两端分别系在小车的水平车厢顶部。现控制小车在水平方向做匀加速直线运动，稳定后细线的拉力大小为F，细线左侧与水平方向的夹角为53°，细线右侧与水平方向的夹角为37°，重力加速度为g，，，下列说法正确的是（　　） A．小车向左做匀加速直线运动 B．小车向右做匀加速直线运动 C．圆环的质量为 D．圆环的质量为 14．中国运动员以121kg的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越大 B．地面对人的作用力等于杠铃的重力 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 三、填空题 15．如图，圆柱形羽毛球筒的两端开口，里面中间部位有个羽毛球。为了取出该羽毛球，一手扶着球筒的中部，另一手用力反复击打球筒的左端，羽毛球会从筒的______（选填“左”或“右”）端出来，这是利用了______的惯性取出羽毛球。 16．质量为5kg的物体，在10N水平拉力作用下，刚好沿水平方向做匀速运动，物体与水平面间的动摩擦因数为__________；当水平拉力为15N时，物体运动的加速度大小为__________。（） 17．直升飞机、无人机行驶时不受地面道路限制，可用于搜寻、救援等任务。跳伞员从飞机上跳下，经过一段时间速度增大到50m/s时张开降落伞，若张伞过程用时1.5s，伞开后跳伞员速度为5m/s，速度方向始终竖直向下，不计空气对跳伞员的作用力，张伞过程中跳伞员受到的平均冲击力大小约为体重的__________倍。（保留1位有效数字） 18．质量为50kg的人乘坐电梯下楼，当电梯以的加速度向下加速运动时，人对电梯的压力大小为________N，人处于________状态（选填“超重”或“失重”）。（重力加速度g取） 四、实验题 19．如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 (1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_______。 A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法 (2)该实验过程中操作正确的是_______。 A．平衡阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与木板平行 D．释放前，小车应尽量靠近滑轮 (3)在小车质量_______（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。为减小上述做法引起的系统误差，下列方案可行的是_______。 A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 五、解答题 20．解放军战士在参加某次军事演习中进行低空跳伞演练。按训练要求，某战士离开悬停的直升机，经过时间s后，恰好进入打开降落伞的安全区域，此时设备显示他的速度大小为m/s。假设战士在进入安全区域前所受阻力N，沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。在战士做匀加速直线运动过程中，g取。求： (1)战士下落加速度的大小a； (2)战士下降的高度h； (3)战士的质量。 21．如图所示，有一企鹅在倾角为的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数。求： (1)企鹅向上“奔跑”的位移大小； (2)企鹅在冰面向前滑动的加速度大小； (3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可用根式表示） 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 《第四章 运动和力的关系 阶段检测练习卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C D D C D A B B 题号 11 12 13 14 答案 AB AD BD AD 1．B 【知识点】导出单位 【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 【知识点】惯性、伽利略的理想斜面实验 【详解】A．伽利略的理想实验以可靠的实验事实为基础，通过科学推理：若斜面无摩擦，右侧斜面倾角减小为水平时，小球不需要受力就能永远保持匀速直线运动，符合实验的核心研究思想，故A正确； B．该实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误结论，故B错误； C．“运动需要力维持、不受力就会停下”是亚里士多德的错误结论，伽利略的实验恰好否定了该观点，故C错误； D．该实验没有改变小球质量的变量，并未涉及质量与惯性的关系，无法验证质量是惯性大小的量度，故D错误。 故选A。 3．C 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】A．图甲实验中，以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得 可知小车运动时所受拉力大小小于所挂槽码的重力，故A错误； B．图乙实验中，木板水平时，小车受到细线拉力和摩擦力作用，则力传感器上的读数大于小车所受合力的大小，故B错误； C．两组实验中，为得到质量一定时，与成正比，需要使小车受到的合力等于细线拉力，所以都需要平衡摩擦力，故C正确； D．图乙实验中，由于细线拉力可以通过力传感器测得，所挂槽码的质量不需要远小于小车的质量，故D错误。 故选C。 4．D 【知识点】等效法、验证加速度与力成正比的实验 【详解】A．瞬时加速度的定义用的是极限法（微元法），曹冲称象运用了等效法，故A错误； B．“伽利略理想斜面实验”运用了逻辑推理的方法，与曹冲称象的方法不同，故B错误 ； C．探究“加速度与质量、合外力的关系”应用控制变量法，曹冲称象运用了等效法，故C错误； D．探究“两个互成角度的力的合成规律”应用了等效法，与曹冲称象运用的方法相同，故D正确。 故选D。 5．D 【知识点】牛顿第二定律的初步应用 【详解】物体在竖直方向上受重力和支持力平衡，则有 物体相对地面向右运动，受到滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，即水平向左，大小为 物体在水平方向上受到水平向左的拉力和水平向左的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，取水平向左为正方向，有 代入数据解得加速度大小为 加速度方向与合外力方向相同，即水平向左。 故选D。 6．C 【知识点】物体在传送带上的划痕长度问题、物块在水平传送带上运动分析 【详解】A．设木炭包的质量为m，传送带的速度为v，木炭包与传送带间的动摩擦因数为。对木炭包运动过程进行分析知，木炭包放上传送带时，传送带相对木炭包向右运动，传送带受到木炭包的摩擦力向左，则木炭包受到传送带向右的摩擦力，且在该摩擦力作用下向右做加速运动。开始时木炭包速度小于传送带速度，木炭包相对传送带向左运动，径迹出现在木炭包右侧，直到木炭包与传送带速度相等，一起做匀速运动，径迹不再变化，故A正确 ，不符合题意； BCD．木炭包相对传送带运动时，根据牛顿第二定律有 解得加速度为 径迹长度 即传送带速度越大，径迹越长；动摩擦因数越大，径迹越短；径迹的长度与木炭包的质量无关，故BD正确，不符合题意；C错误，符合题意。 本题选错误的，故选C。 7．D 【知识点】超重和失重的概念、超重和失重现象分析 【详解】A．超重现象是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变大，故A错误； B．失重现象是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变小，故B错误； C．火箭加速上升时，宇航员具有竖直向上的加速度，设宇航员的质量为，加速度大小为，座椅对宇航员的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 解得 可知，即宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，故C错误； D．由对C选项的分析可知，火箭加速上升时具有竖直向上的加速度，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，处于超重状态，故D正确。 故选D。 8．A 【知识点】已知运动求受力 【详解】舰载机离开甲板后沿直线（如图中虚线所示）加速爬升，则舰载机受到的合外力方向与运动方向相同（沿虚线向右上方）。 重力方向竖直向下，其他力F的竖直分量应向上，且大于重力，水平方向分量应向右，所以F方向应为右上方，（比虚线方向靠上，即与水平方向夹角要大于虚线方向）。 故选A。 9．B 【知识点】v-t图像反映的物理量、质点、牛顿第二定律的初步应用 【详解】A．研究无人机螺旋桨的转动情况时，无人机的形状和大小不能忽略，所以不能将其视为质点，故A错误； B．图像的切线斜率表示加速度。由题图可知，无人机在过程中的加速度越来越小，则根据牛顿第二定律可知，无人机在过程中所受的合外力越来越小，故B正确； CD．根据图像可知，无人机在时间内的速度都为正值，即无人机在时间内方向一直向上，所以时刻运动到最高点，故CD错误。 故选B。 10．B 【知识点】惯性、牛顿第三定律、弹力定义及产生条件 【详解】A．球静止在水平地面时，重力和支持力都作用在球上，是一对平衡力，A错误； B．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小一定相等，B正确； C．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，球对地面的压力，施力物体是足球，因此压力是足球发生形变产生的，C错误； D．惯性大小只和物体质量有关，球减速运动时质量不变，惯性大小不变，D错误。 故选 B。 11．AB 【知识点】惯性、牛顿第三定律、弹力定义及产生条件 【详解】A．击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变，故A正确； B．球拍对网球的作用力与网球对球拍的作用力是一对相互作用力，大小相等，故B正确； C．击球后，网球会在空中继续运动，是因为惯性，网球在空中没有受到向前的推力，故C错误； D．惯性只由质量决定，与速度无关，击球后，网球在空中继续运动的过程中，网球的惯性不变，故D错误。 故选AB。 12．AD 【知识点】牛顿第二定律的初步应用 【详解】AB．由牛顿第二定律得，物体受到的合力大小为，故A正确、B错误； CD．在竖直方向上，由平衡条件得 水平方向上，由牛顿第二定律得 又 联立解得， 故C错误、D正确。 故选AD。 13．BD 【知识点】绳连接体问题、牛顿第二定律的初步应用 【详解】设向右为正，则对小圆环在水平方向 竖直方向 解得圆环的质量为， 可知小车向右做匀加速直线运动。 故选BD。 14．AD 【知识点】超重和失重的概念、直接合成法解决三力平衡问题、牛顿第三定律 【详解】A．双臂所受的合力等于杠铃的重力，则根据，双臂夹角θ越大，则受力T越大，A正确； B．地面对人的作用力等于杠铃和人的重力之和，B错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．在加速举起杠铃过程中，杠铃处于超重状态，则地面对人的支持力大于人与杠铃总重力，D正确。 故选AD。 15． 左 羽毛球 【知识点】惯性 【详解】[1][2]由图可知，羽毛球的球头在左边，羽毛在右边，为了保护羽毛，更方便取出该羽毛球，应让羽毛球向左运动，从筒的左端出来。故一手拿着球筒的中部，另一手用力击打球筒的左端，球筒向右运动，羽毛球由于惯性仍保持原来的静止状态，所以会相对于球筒向左运动，从而取出羽毛球，即羽毛球会从筒的左端出来。这是利用了羽毛球的惯性。 16． 0.2 1 【知识点】利用平衡推论求力大小或方向、牛顿第二定律的初步应用 【详解】[1] 物体在10N水平拉力作用下，刚好沿水平方向做匀速运动，由 得 [2] 当水平拉力为15N时， 得 17．4 【知识点】已知受力求运动 【详解】张伞过程中，跳伞员的平均加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 联立可得张伞过程中跳伞员受到的平均冲击力大小与重力大小之比为。 18． 450 失重 【知识点】超重和失重现象分析、牛顿第二定律的初步应用 【详解】对人受力分析，人受重力、电梯的支持力，加速度方向向下，根据牛顿第二定律，得 代入、、，解得 根据牛顿第三定律，人对电梯的压力大小等于支持力，为。 当加速度方向向下时，支持力小于人的重力，人处于失重状态。 19．(1)B (2)BC (3) 远大于 C 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是先保持其中的一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用控制变量法，故选B。 （2）A．平衡阻力时小车应该不挂槽码，但要连接纸带，A错误； B．先接通打点计时器电源，后释放小车，B正确； C．调节滑轮高度使细绳与木板平行，这样才能认为细线的拉力等于小车受的合力，C正确； D．释放前，小车应尽量靠近打点计时器，以充分利用纸带，D错误。 故选BC。 （3）根据牛顿第二定律，对整体mg=（M+m）a 对小车 在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 上述做法是由于方案不完善引起的系统误差；为减小此误差，可行的方案是在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小，故C正确，AB错误。 故选C。 20．(1) (2) 100m (3) 60kg 【知识点】加速度的计算、匀变速直线运动位移与时间的关系、牛顿第二定律的初步应用 【详解】（1）战士做匀加速直线运动，下落加速度的大小 （2）由匀变速直线运动位移-时间公式 （3）对战士受力分析，根据牛顿第二定律 解得 21．(1) (2) (3) 【知识点】匀变速直线运动位移与时间的关系、牛顿第二定律的初步应用、已知运动求受力 【详解】（1）根据题意可得 解得 （2）企鹅在冰面向前滑动过程，由牛顿第二定律得 解得 （3）根据题意可得时，企鹅速度大小 向前滑动过程，由运动学公式得 从最高点向下滑行时，由牛顿第二定律得 解得 从最高点到出发点的总位移为 由运动学公式 解得 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 $