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

**基本信息** 高中物理第四章“运动和力的关系”单元基础卷，适配单元复习，通过基础巩固与综合应用结合，强化运动和相互作用观念及科学推理能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/约40分|牛顿运动定律、受力分析等基础知识点|注重物理观念的理解，基础巩固性强| |填空题|2题/15分|运动和力的关系核心概念|强化概念辨析，体现科学思维的严谨性| |非选择题|3题/42分|综合应用（如15题18分注重情境问题解决）|突出科学推理与模型建构，契合单元复习能力提升需求|

第四章 运动和力的关系 单元卷（基础卷）解析版 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1．最早根据实验提出力不是维持物体运动状态的原因的科学家是(　　) A．亚里士多德 B．牛顿 C．伽利略 D．笛卡儿 C　[伽利略通过理想实验提出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因．故选项C正确．] 2.关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是(　　) A．“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的 B．“N”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的 C．使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 N D．物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的，而是测出来的 B　[“牛顿”这个单位是人为规定的，规定使质量为1 kg的物体，产生1 m/s2的加速度所需的力为1 N，在此规定下牛顿第二定律F＝kma中的比例常数k＝1，选项B正确．] 3.学校秋季运动会上，飞辉同学跳高以背越式成功跳过了1.90 m，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．飞辉起跳时地面对她的支持力等于她的重力 B．起跳以后在上升过程中处于超重状态 C．起跳以后在下降过程中处于失重状态 D．起跳以后在下降过程中重力消失了 C　[起跳时做向上的加速运动，加速度向上，所以地面对它的支持力大于她的重力，选项A错误；起跳以后，只受重力作用，加速度一直保持竖直向下，所以一直处于失重状态，选项C正确，B、D错误．] 4.某时刻，物体甲受到的合力是10 N，加速度为2 m/s2，速度是10 m/s；物体乙受到的合力是8 N，加速度也是2 m/s2，但速度是20 m/s，则(　　) A．甲比乙的惯性小 B．甲比乙的惯性大 C．甲和乙的惯性一样大 D．无法判定哪个物体惯性大 B　[由牛顿第二定律F＝ma得m甲＝＝ kg＝5 kg，m乙＝＝ kg＝4 kg，物体的惯性只与其质量有关，与速度无关，m甲>m乙，所以B正确．] 5.雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即f＝kSv2，则比例系数k的单位是(　　) A．kg/m4 B．kg/m3 C．kg/m2 D．kg/m 答案　B 解析　将f＝kSv2变形得k＝，采用国际单位制，式中f的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2，将这些单位代入得比例系数k的单位是kg/m3，B正确。 6.滑块能沿静止的传送带匀速滑下，如图所示，若在下滑时突然开动传送带向上传动，此时滑块的运动将(　　) A．维持原来匀速下滑 B．减速下滑 C．向上运动 D．可能相对地面不动 A　[滑块能沿静止的传送带匀速滑下，则有mgsin θ＝μmgcos θ(其中θ为传送带的倾角)，当传送带突然向上传动时，滑块仍受沿传送带向上的滑动摩擦力，且大小仍为μmgcos θ，故滑块仍沿传送带匀速下滑，A正确．] 7.如图所示，有一辆载满西瓜的汽车在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(重力加速度为g)(　　) A．m B．ma C．m D．m(g＋a) 答案　C 解析　西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图所示， F表示周围其他西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C对，A、B、D错。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”。实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是(　　) A．绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力，所以甲获胜 B．当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小等于绳对甲的拉力大小 C．当甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力 D．绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜 答案　BD 解析　绳对乙的拉力和绳对甲的拉力总是大小相等，与甲、乙运动状态无关，故B正确，A、C错误；地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜，D正确。 9．如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图像如图乙所示，下列判断正确的是(　　) A．在0～1 s时间内，外力F不断增大 B．在1～3 s时间内，外力F的大小恒定 C．在3～4 s时间内，外力F不断减小 D．在3～4 s时间内，外力F的大小恒定 答案　BC 10．如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　　) A．＋ B． C． D． ACD　[因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L＝μgt 2，可得t＝，C正确；若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v相等，则L＝t，可得t＝，D正确；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则＋v＝L，可得t＝＋，A正确；木块不可能一直匀速至右端，B错误．] 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图所示为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得． (1)如图所示为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为_______ m/s，小车的加速度大小为_______ m/s2(结果均保留两位有效数字)． [解析]　AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度，即B点的瞬时速度，故vB＝＝ m/s≈1.6 m/s． 由逐差法求解小车的加速度a＝＝ m/s2≈3.2 m/s2． [答案]　1.6　3.2 12．在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验： (1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是_______________ _________________________________________________________． (2)实验中，已经测出小车的质量为M，砝码(包括砝码盘)的总质量为m，若要将砝码(包括砝码盘)的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是______________________________________________________________． (3)在实验操作中，下列说法正确的是(　　) A．求小车运动的加速度时，可用天平测出砝码盘和砝码的总质量m，以及小车质量M，直接利用公式a＝g求出 B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 [解析]　(1)本实验木板表面不可能光滑，摩擦力会影响实验结果，所以要平衡摩擦力． (2)根据牛顿第二定律得，mg＝(M＋m)a，解得a＝，则绳子的拉力F＝Ma＝＝，可知当砝码(包括砝码盘)的总质量m远小于小车质量M时，小车所受的拉力等于砝码(包括砝码盘)的总重力，所以应满足的条件是砝码(包括砝码盘)的总质量远小于小车的质量． (3)本实验的目的是：探究加速度和力、质量的关系，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，故A错误；使用打点计时器时，应该先接通电源，后释放纸带，故B正确；平衡摩擦力后μ＝tan θ与重物的质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，故D正确． [答案]　(1)平衡摩擦力　(2)m≤M　(3)BD 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.如图甲所示，物体的质量m＝10 kg，放在升降机的底板上．升降机由静止开始从底楼上升到顶楼过程中的v­t图像如图乙所示，不计空气阻力，g取10 m/s2，求在这12 s内： 甲　　　　　　　　　　乙 (1)物体上升的高度； (2)物体对升降机底板压力的最大值； (3)物体对升降机底板压力的最小值． [解析]　(1)用面积表示位移，则物体上升的高度为h＝×(3＋12)×6 m＝45 m． (2)t＝0至t＝3 s内，物体加速上升，处于超重状态，加速度大小a1＝＝2 m/s2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得F1－mg＝ma1，底板对物体支持力的最大值F1＝mg＋ma1＝120 N．根据牛顿第三定律，物体对底板压力的最大值为120 N． (3)t＝6 s至t＝12 s内，物体减速上升，处于失重状态，加速度大小a2＝＝－1 m/s2，负号表示方向竖直向下．由牛顿第二定律得F2－mg＝ma2，底板对物体的支持力的最小值为F2＝mg＋ma2＝90 N，根据牛顿第三定律，物体对底板压力的最小值为90 N． [答案]　(1)45 m　(2)120 N　(3)90 N 14.随着科技的发展，我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离，如图所示，航空母舰的水平跑道总长l＝180 m，其中电磁弹射区的长度为l1＝80 m，在该区域安装有直线电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵．一架质量为m＝2.0×104 kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N．假设飞机在航母上的阻力恒为飞机重力的0.2倍．已知飞机可看作质量恒定的质点，离舰起飞速度v＝40 m/s，航空母舰处于静止状态，(g取10 m/s2)求： (1)飞机在后一阶段的加速度大小； (2)飞机在电磁弹射区末的速度大小； (3)电磁弹射器的牵引力F牵的大小． [解析]　(1)根据牛顿第二定律得 F推－0.2 mg＝ma2 解得a2＝4.0 m/s2． (2)由v2－v＝2a2(l－l1) 解得v1＝20m/s． (3)由v＝2a1l1，解得a1＝5 m/s2 根据牛顿第二定律 F牵＋F推－0.2mg＝ma1 代入数据解得F牵＝2×104 N． [答案]　(1)4.0 m/s2　(2)20 m/s　(3)2×104 N 15.如图所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2．求： (1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向； (2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小； (3)若长木板足够长，滑块与长木板达到的共同速度． [解析]　(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力 Ff＝μmg＝0.5 N，方向水平向左 根据牛顿第三定律，滑块对长木板的摩擦力为0.5 N，方向水平向右． (2)由牛顿第二定律得： μmg＝ma 得出a＝μg＝1 m/s2． (3)对长木板，由牛顿第二定律 μmg＝Ma′ 可得a′＝＝0.5 m/s2 设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足： 对滑块：v＝v0－at　对长木板：v＝a′t 由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度v＝1 m/s． [答案]　(1)0.5 N　方向水平向右　(2)1 m/s2　(3)1 m/s 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 运动和力的关系 单元卷（基础卷） 答题卡 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 运动和力的关系 单元卷（基础卷） 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 题型 单项选择题(28分) 多项选择题(15分) 填空题 (15分) 解答题(42分) 合计 得分 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1．最早根据实验提出力不是维持物体运动状态的原因的科学家是(　　) A．亚里士多德 B．牛顿 C．伽利略 D．笛卡儿 2.关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是(　　) A．“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的 B．“N”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的 C．使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 N D．物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的，而是测出来的 3.学校秋季运动会上，飞辉同学跳高以背越式成功跳过了1.90 m，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．飞辉起跳时地面对她的支持力等于她的重力 B．起跳以后在上升过程中处于超重状态 C．起跳以后在下降过程中处于失重状态 D．起跳以后在下降过程中重力消失了 4.某时刻，物体甲受到的合力是10 N，加速度为2 m/s2，速度是10 m/s；物体乙受到的合力是8 N，加速度也是2 m/s2，但速度是20 m/s，则(　　) A．甲比乙的惯性小 B．甲比乙的惯性大 C．甲和乙的惯性一样大 D．无法判定哪个物体惯性大 5.雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即f＝kSv2，则比例系数k的单位是(　　) A．kg/m4 B．kg/m3 C．kg/m2 D．kg/m 6.滑块能沿静止的传送带匀速滑下，如图所示，若在下滑时突然开动传送带向上传动，此时滑块的运动将(　　) A．维持原来匀速下滑 B．减速下滑 C．向上运动 D．可能相对地面不动 7.如图所示，有一辆载满西瓜的汽车在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(重力加速度为g)(　　) A．m B．Ma C．m D．m(g＋a) 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”。实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是(　　) A．绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力，所以甲获胜 B．当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小等于绳对甲的拉力大小 C．当甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力 D．绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜 9．如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图像如图乙所示，下列判断正确的是(　　) A．在0～1 s时间内，外力F不断增大 B．在1～3 s时间内，外力F的大小恒定 C．在3～4 s时间内，外力F不断减小 D．在3～4 s时间内，外力F的大小恒定 10．如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　　) A．＋ B． C． D． 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图所示为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得． (1)如图所示为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为_______ m/s，小车的加速度大小为_______ m/s2(结果均保留两位有效数字)． 12．在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验： (1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是_______________ ___________________________________． (2)实验中，已经测出小车的质量为M，砝码(包括砝码盘)的总质量为m，若要将砝码(包括砝码盘)的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是______________________________________________________________． (3)在实验操作中，下列说法正确的是(　　) A．求小车运动的加速度时，可用天平测出砝码盘和砝码的总质量m，以及小车质量M，直接利用公式a＝g求出 B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.如图甲所示，物体的质量m＝10 kg，放在升降机的底板上．升降机由静止开始从底楼上升到顶楼过程中的v­t图像如图乙所示，不计空气阻力，g取10 m/s2，求在这12 s内： 甲　　　　　　　　　　乙 (1)物体上升的高度； (2)物体对升降机底板压力的最大值； (3)物体对升降机底板压力的最小值． 14.随着科技的发展，我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离，如图所示，航空母舰的水平跑道总长l＝180 m，其中电磁弹射区的长度为l1＝80 m，在该区域安装有直线电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵．一架质量为m＝2.0×104 kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N．假设飞机在航母上的阻力恒为飞机重力的0.2倍．已知飞机可看作质量恒定的质点，离舰起飞速度v＝40 m/s，航空母舰处于静止状态，(g取10 m/s2)求： (1)飞机在后一阶段的加速度大小； (2)飞机在电磁弹射区末的速度大小； (3)电磁弹射器的牵引力F牵的大小． 15.如图所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2．求： (1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向； (2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小； (3)若长木板足够长，滑块与长木板达到的共同速度． 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $