第5章 周末练11 章末检测试卷(第5章 牛顿运动定律)（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（鲁科版）

**基本信息** 第5章牛顿运动定律章末检测卷，以生活情境（如安全带、蹦极）和实验探究为载体，覆盖惯性、牛顿定律应用等核心知识，梯度合理，注重物理观念与科学思维考查，适配周测使用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|4/16|惯性、v-t图像与牛顿定律、连接体|结合生活情境（如安全带），基础概念辨析| |多选|4/24|加速度计原理、蹦极运动分析、叠放体摩擦|情境真实（如蹦极），科学推理能力考查| |非选择|7/60|超重失重实验、探究加速度与力关系、传送带/板块模型计算|实验与理论结合（如实验题9、11），综合问题（传送带）体现模型建构|

周末练11　章末检测试卷(第5章) [满分：100分] 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.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)系好安全带，这是因为(　　) A.系好安全带可以减小人的惯性 B.系好安全带可以减小车的惯性 C.系好安全带是为了增大人与座椅间的摩擦力 D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 答案　D 解析　质量是物体惯性大小的唯一的量度，系好安全带不可以改变人和车的惯性，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错误，D正确。 2.粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像分别如图甲和图乙所示。重力加速度g=10 m/s2。以下说法正确的是(　　) A.第2 s内物体位移大小是4 m B.0~4 s过程中物体做匀变速直线运动 C.物体的质量m=3 kg D.物体与地面间的动摩擦因数为0.1 答案　D 解析　由题图乙可知第2 s内物体位移大小为 s=×(2+4)×1 m=3 m，故A错误； 由题图乙可知，物体在前2 s做匀加速直线运动，后2 s做匀速直线运动，故B错误； 由牛顿第二定律可知 前2 s内有F1-μmg=ma，a==2 m/s2 后2 s内有F2=μmg 由题图甲可知F1=15 N，F2=5 N 解得m=5 kg，μ=0.1，故C错误，D正确。 3.(2024·福建三明一中高一月考)如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放，小球沿杆下滑的加速度为a=g，g为重力加速度，则在小球下滑的过程中，木箱对地面的压力为(　　) A.g B.g C.g D.g 答案　C 解析　对小球根据牛顿第二定律得mg-f=ma，对木箱根据平衡条件得N=Mg+f，根据牛顿第三定律得N'=N，解得N'=g，故选C。 4.如图所示，O点是竖直圆环的顶点，Oc是圆环直径，Oa和Ob是两条不同倾角的弦。在Oc、Oa、Ob弦上各放置一个光滑的轨道，一个质点从O点由静止释放，先后分别沿Oc、Oa、Ob下滑，关于质点到达a、b、c三点的时间，下列说法正确的是(　　) A.最短的是a点 B.最短的是b点 C.最长的是c点 D.时间都相同 答案　D 解析　设过O点的弦长为L，L与直径Oc间的夹角为θ，Oc=d，则L=dcos θ，而加速度a'=gcos θ，由L=a't2得t===，由此可知，t与θ无关，故D正确。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项是符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5.(2024·三明市高一期末)如图所示的自制火车加速度计，其沿火车运动方向的水平光滑杆上套一带指针的滑块(可左右滑动)，滑块两侧分别与一端固定的弹簧相连。火车静止时，指针指在标尺中点O处，则(　　) A.若火车匀速直线运动，指针指在O点 B.若火车突然向右启动，指针指在O点左侧 C.若指针偏离O点距离越大，火车速度越大 D.若指针指在O点右侧，火车一定向左运动 答案　AB 解析　若火车匀速直线运动，火车仍处于平衡状态，加速度为0，指针指在标尺中点O处，A正确；若火车突然向右启动，加速度方向向右，对滑块合力方向水平向右，所以左侧弹簧为压缩状态，右侧弹簧为伸长状态，指针指在O点左侧，B正确；指针位置代表火车加速度大小，与火车速度大小和运动方向无关，C、D错误。 6.(2023·福建师大附中高一开学考试)蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A.运动员的速度一直增大，加速度始终减小 B.运动员的速度先增大后减小，加速度是先减小后增大 C.运动员始终处于失重状态 D.运动员速度最大时，运动员对绳的拉力等于运动员所受的重力 答案　BD 解析　运动员从a点到c点的运动过程中，开始时重力大于弹力，加速度向下且逐渐减小，速度逐渐变大；后来重力小于弹力，加速度向上且逐渐变大，速度逐渐减小，即整个过程中速度先增大后减小，加速度是先减小后增大，故A错误，B正确；运动员开始阶段加速度向下，失重；后来加速度向上，超重，故C错误；运动员速度最大时，加速度为0，此时运动员对绳的拉力等于运动员所受的重力，故D正确。 7.(2024·福建师范大学附属中学期中)如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是(　　) 答案　AD 解析　因3对4的滑动摩擦力为3μmg小于4和5之间的最大静摩擦力4μmg，则4不可能滑动；同理5也不可能滑动，排除B选项；当力F较小时，对1、2、3整体以共同的加速度向右运动，此时如选项A所示；当F较大时，2、3之间会产生滑动，由于3对2有摩擦力作用，则1、2的整体要向右移动，故C选项错误，D选项正确。 8.(2024·厦门双十中学高一期末)如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v-t图像如图乙所示(重力加速度为g)，则(　　) A.t=0时，拉力F0=0 B.施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为M C.A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力为M D.若t2时刻B的速度达到最大值，此时弹簧弹力恰好为零 答案　BC 解析　初始时物体处于静止状态，根据平衡条件有kx0=2Mg，t=0时，对A、B整体，根据牛顿第二定律有F0+kx0-2Mg=2Ma，解得F0=2Ma，故A错误；施加拉力的瞬间，对B进行分析有kx0-Mg-N0=Ma，结合上述解得N0=M，故B正确；根据题图乙可知，A、B在t1时刻开始分离，此时A、B之间的弹力为0，B的加速度仍然为a，对B进行分析，根据牛顿第二定律有F弹簧1-Mg=Ma，解得F弹簧1=M，故C正确；对B进行分析，在A、B刚刚分离时，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧弹力大于B的重力，B先向上做加速运动，弹簧压缩量减小，B做加速度减小的变加速直线运动，当弹簧弹力与重力平衡，即合力为0时，B的速度达到最大值，根据题图乙可知，t2时刻B的速度达到最大值，此时弹簧弹力大小等于重力，方向竖直向上，故D错误。 三、非选择题：本题共7小题，共60分。 9.(6分)(2024·全国甲卷)学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为9.8 m/s2。 (1)(2分)电梯静止时测力计示数如图所示，读数为　　　　　　 N(结果保留1位小数)；  (2)(4分)电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5 N，则此段时间内物体处于　　　　　　(填“超重”或“失重”)状态，电梯加速度大小为　　　　　　 m/s2(结果保留1位小数)。  答案　(1)5.0　(2)失重　1.0 解析　(1)由题图可知弹簧测力计的分度值为0.5 N，则读数为5.0 N。 (2)电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5 N，小于物体的重力，可知此段时间内物体处于失重状态；G=mg=5.0 N 根据牛顿第二定律mg-T=ma 代入数据联立解得电梯加速度大小a≈1.0 m/s2。 10.(4分)(2023·永安市第九中学高一开学考)如图甲所示，物体A、B(均可视为质点)用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，A、B初始离水平地面的高度均为H。A的质量为m0，改变B的质量m，得到A的加速度a随m变化的图线如图乙所示，图中虚线为渐近线，设竖直向上为加速度的正方向，不计空气阻力，取g=10 m/s2，则m0=　　　　　　kg，若m=1.6 kg、H=1.2 m，由静止同时释放A、B后，则A距离水平地面的最大高度为　　　　m(假设B落地后不反弹，A不与定滑轮碰撞)。  答案　0.4　3.12 解析　由题图乙可知，当m=0.4 kg时a=0 对系统进行受力分析，可得mg=m0g 解得m0=m=0.4 kg 根据牛顿第二定律，可得(m-m0)g=(m+m0)a 代入数据解得a=6 m/s2 设物体B着地时的速度大小为v，则有2aH=v2 然后物体A向上做匀减速直线运动，加速度为g，到最高点时速度为零，有v2=2gh 则物体A距离水平地面的最大高度为hm=2H+h=3.12 m。 11.(6分)某同学利用如图甲所示的实验装置进行了“探究加速度与力、质量的关系”的实验，该同学在钩码上方加装了一个力传感器，可以显示上方细线拉力的大小。图乙是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点A、B、C、D、E，且相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，计数点间的距离如图乙所示，电源的频率为50 Hz。 (1)(2分)实验中，下列说法正确的是　　　　。  A.实验时应先接通电源后释放小车 B.与小车相连的细线必须与木板平行 C.实验中小车的质量应远大于钩码的质量 D.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 (2)(2分)由图乙可求得小车运动的加速度大小a=　　　 m/s2(结果保留三位有效数字)。  (3)(2分)该同学在实验前没有测量小车的质量，也忘记平衡摩擦力，在保持小车的质量不变的情况下，进行了多次实验，得到了如图丙所示的图像，根据图像可求得小车的质量为　　　　 kg。  答案　(1)AB　(2)2.36　(3)2 解析　(1)打点计时器使用时应该先接通电源，后释放小车，A正确；实验时细线必须与木板平行，B正确；在钩码上方有力传感器，可以直接测量细线上的拉力，所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量，C错误；平衡摩擦力之后改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，D错误。 (2)两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s，加速度：a== m/s2≈2.36 m/s2 (3)由F-f=Ma变形得a=-，知在a-F图像中，斜率表示小车质量的倒数，故M==2 kg。 12.(8分)图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板、滑块间的动摩擦因数的关系，在其他条件不变的情况下，通过多次改变动摩擦因数μ的值，利用纸带测量对应的多个加速度a的值，画出了a-μ图像如图乙所示，取重力加速度g=10 m/s2。 (1)(2分)本实验中，　　　　　(填“需要”或“不需要”)平衡阻力。  (2)(2分)为尽可能准确地完成实验，下列做法正确的是　　　　。  A.实验中必须保证小桶和沙子的总质量m远小于滑块的质量M B.实验中需要保证滑块的质量M不变 C.实验中不需要保证小桶和沙子的总质量m不变 D.连接滑块的细线要与长木板平行 (3)(4分)由图乙可知，若滑块的质量M=1 kg，则小桶和沙子的总质量m=　　　　 kg。理论上，图乙中b=　　　　 m/s2。  答案　(1)不需要　(2)BD　(3)0.6　3.75 解析　(1)本实验需要研究摩擦力，则不需要平衡阻力。 (2)如果实验中保证小桶和沙子的总质量m远小于滑块的质量M，会出现μ很小时，滑块也不会运动，则不需要保证桶和沙子的总质量m远小于滑块的质量M，故A错误； 实验中多次改变μ的值，需要其他条件不变，则需要保证滑块的质量M不变，需要保证桶和沙子的总质量m不变，故C错误，B正确； 连接滑块的细线要与长木板平行，避免拉力产生垂直于木板方向的分力，故D正确。 (3)由题图乙可知，当μ=0.6时，加速度为零，由平衡条件有μMg=mg 解得m=0.6 kg 根据题意，由牛顿第二定律有mg-μMg=(m+M)a 整理得a=-μ+ 结合题图乙可得b==3.75 m/s2。 13.(11分)(2024·福州第四十中学高一月考)如图所示，某游乐园有一个滑梯，滑梯由材料相同的倾斜滑道与水平滑道组成。滑梯倾斜部分长度为4 m，与水平面夹角θ=37°，已知滑梯板面和普通儿童裤料之间的动摩擦因数为0.5。质量为30 kg的儿童在滑梯顶端由静止开始下滑，儿童可看作质点(g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)。求： (1)(3分)儿童在倾斜滑道上受到的摩擦力大小； (2)(3分)儿童在倾斜滑道上的加速度大小； (3)(5分)若儿童从倾斜滑道滑入水平滑道时速度大小不变，为使儿童不脱离水平滑道，水平滑道长度的最小值。 答案　(1)120 N　(2)2 m/s2　(3)1.6 m 解析　(1)分析儿童受力情况，建立平面直角坐标系如图所示。 儿童受到的支持力大小为N=mgcos θ 解得N=240 N 儿童受到的滑动摩擦力大小为f=μN 解得f=120 N (2)设儿童在倾斜滑道上的加速度大小为a，根据牛顿第二定律mgsin 37°-f=ma 解得a=2 m/s2 (3)儿童运动到倾斜滑道底端的速度大小为v，根据公式v2=2aL 解得v=4 m/s 儿童在水平滑道上受到的摩擦力为f'=μmg 解得f'=150 N，方向与运动方向相反。 设儿童在水平滑道上的加速度为a'，以进入水平滑道时的速度方向为正方向 根据牛顿第二定律a'=， 解得a'=-5 m/s2 水平滑道长度的最小值s= 解得s=1.6 m。 14.(11分)(2023·宁德市高一期末)工厂经常利用传送带把货物从地面运输到较高平台，如图甲、乙分别是传送带的实物图和简化示意图，倾角θ=37°的传送带以v=4 m/s的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量m=1 kg的货物从传送带的底端A处以v0=8 m/s的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带A、B间的高度差h=2.49 m，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g=10 m/s2。求： (1)(3分)货物刚滑上传送带时的加速度大小； (2)(4分)货物到达B端时的速度大小； (3)(4分)货物从A处运动到B处过程中在传送带上留下的划痕长度。 答案　(1)10 m/s2　(2)3 m/s　(3)0.8 m 解析　(1)货物刚滑上传送带时，货物相对传送带向上运动，对货物进行分析有mgsin θ+μN=ma1，N=mgcos θ，解得a1=10 m/s2 (2)货物减速至与传送带速度相等时有-v2=2a1s1，解得s1=2.4 m 由于μ=0.5<tan θ=0.75 可知，货物与传送带速度相等后，两者不能够保持相对静止，货物向上做匀减速直线运动，对货物进行分析有mgsin θ-μN=ma2，N=mgcos θ 解得a2=2 m/s2 则到达最高点B过程有 v2-=2a2(-s1) 解得vB=3 m/s (3)开始时货物相对传送带向上运动v=v0-a1t1，s相1=s1-vt1 解得s1=0.8 m 与传送带速度相同后货物相对传送带向下运动vB=v-a2t2，s相2=vt2-(-s1) 解得s相2=0.25 m， 由于两次相对运动相反，划痕存在重叠部分，则货物在传送带上的划痕长度为0.8 m。 15.(14分)(2024·福州市高一期末)如图所示，可视为质点的物块A和足够长的木板B叠放在粗糙水平地面上，质量分别为mA=60 g、mB=20 g，A与B之间以及B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.2。距B右侧d=0.72 m处有一与B上表面平齐的台面，现让A从B上合适的位置以某一初速度v0开始向右滑动，B与台面相碰后被锁定静止不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)(3分)A、B刚开始滑动时的加速度大小a1、a2； (2)(3分)若B向右一直加速，B到达台面的时间t； (3)(8分)若A的初速度v0=4 m/s，初始距B右端L=2 m，判断A能否滑上台面。 答案　(1)3 m/s2　1 m/s2　(2)1.2 s　(3)A能够滑上台面 解析　(1)对A由牛顿第二定律得μ1mAg=mAa1 解得a1=μ1g=3 m/s2 对B由牛顿第二定律得μ1mAg-μ2(mA+mB)g=mBa2 解得a2=1 m/s2 (2)若B一直向右加速， 根据运动学公式得d=a2t2 解得t=1.2 s (3)假设B与台面碰撞前，A、B已共速且速度为v1，经过时间为t1，则对A，v0-a1t1=v1 ① 对B，有a2t1=v1 ② 由①②得t1=1 s， v1=1 m/s 共速前，A的位移sA=v0t1-a1 解得sA=2.5 m B的位移sB=a2 ，解得sB=0.5 m 由于L=sA-sB=2 m 由上述可知，假设成立，且A、B共速时，A恰好到达B的右端，A、B共速后，整体减速，由牛顿第二定律得μ2(mA+mB)g=(mA+mB)a3 解得a3=2 m/s2 设共速后减速到零时位移为s，则=2a3s sB+s=0.75 m>d，故A能够滑上台面。 学科网（北京）股份有限公司 $