模块三 运动与力的关系(综合训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-09-02
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3份
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摘要:
**基本信息**
聚焦运动与力的关系,通过选择、实验、解答题系统覆盖牛顿运动定律及应用,强化物理观念与科学思维的综合训练。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题(单选9/多选6)|基础概念辨析(惯性、理想实验)、情境应用(水罐车、电梯)、多体受力分析|从概念生成(惯性)到规律应用(牛顿定律),构建“受力分析-运动状态判断”逻辑链|
|实验题|2题|探究加速度与力、质量关系,涉及纸带处理、图像分析、误差修正|围绕实验原理,衔接科学探究与科学论证,强化数据处理能力|
|解答题|4题|连接体、传送带、舰载机起飞等多过程模型,综合运动学公式与牛顿定律|整合“力-加速度-运动”关系,提升复杂情境下模型建构与科学推理能力|
内容正文:
模块三 运动与力的关系
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考试范围:必修第一册 第4章
一、选择题(本题共15小题,共51分。在每个小题给出的四个选项中,第1~9小题,每题3分,只有一个选项符合题意;第10~15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.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】B
多选题
10.【答案】BC
11.【答案】BC
12.【答案】AC
13.【答案】AC
14.【答案】ABD
15.【答案】BD
二.实验题。
16.(7分)【答案】 D 3. 2 减小
17.(5分)【答案】 AC 2.00 C D
三.解答题:写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(4分)【答案】(1);(2)
19.(7分)【答案】(1)4s;(2)3.5m/s2
20.(12分)【答案】(1);(2)
21.(14分)【答案】(1)0.75m;(2)4m/s;(3)3.6s
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模块三 运动与力的关系
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考试范围:必修第一册 第4章
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。
一、选择题(本题共15小题,共51分。在每个小题给出的四个选项中,第1~9小题,每题3分,只有一个选项符合题意;第10~15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.(25-26高一上·黑龙江·阶段检测)如图所示,匀速向右运动的水罐车内装满了水,车内有一浮在顶部的乒乓球A。当水罐车刹车时,小球相对容器的运动情况是( )
A.A球向右运动 B.A球向左运动 C.A球静止不动 D.A球向下运动
【答案】B
【详解】水罐车刹车时,由于惯性,水罐车内的水、乒乓球A有想保持原来向右运动状态的趋势,但由于乒乓球A的密度小于水的密度,即乒乓球A的质量小于同体积水的质量,质量小,惯性就小,所以乒乓球A会被相对于车向右运动的水挤向左边,故乒乓球A会向左运动。
故选B。
2.(25-26高一上·辽宁·期末)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.质量大的载重汽车一定比质量小的轿车惯性大
B.跳远运动员助跑时,跑的越快惯性越大
C.汽车匀速运动时惯性小,急刹车时惯性大
D.子弹出枪膛时受到很大的推力,所以它的惯性很大
【答案】A
【详解】惯性只和质量有关,质量越大惯性越大,故A正确,BCD错误;
故选A。
3.(25-26高一上·辽宁·课后作业)关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.完全是理想的,没有事实为基础
B.利用气垫导轨,就能使实验成功
C.是以可靠事实为基础,经科学抽象,深刻反映自然规律的
D.该实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】C
【详解】ABC.伽利略的推论是不能用实验证明的,这是因为物体完全不受外力的作用实际上是不可能的,物体不受阻力的条件也是无法实现的。但是随着现代科学技术的进步,可以将摩擦阻力减小到很小,例如可以用气垫导轨实验近似地验证,故AB错误,C正确;
D.伽利略理想实验仅仅说明了物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
4.(25-26高一上·内蒙古·阶段检测)如图所示,一质量M=3kg、倾角为α=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m=1kg 的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为g=10m/s²,下列判断错误的是 ( )
A.系统做匀加速直线运动
B.F=40N
C.斜面体对楔形物体的作用力大小为
D.增大力 F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
【答案】C
【详解】AB.对整体受力分析如图甲所示,
由牛顿第二定律有;对楔形物体受力分析如图乙所示。由牛顿第二定律有
;可得;;故AB不符合题意;
C.斜面体对楔形物体的作用力故C符合题意;
D.外力F增大,则斜面体加速度增大,斜面体对楔形物体的支持力也增大,则支持力在竖直方向的分力大于重力,有向上的加速度,所以楔形物体将会相对斜面体沿斜面上滑,故D不符合题意。
故选 C
5.(25-26高一上·黑龙江·期末)如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间,B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细线相连,当系统静止后,突然剪断A,B间的细线,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)( )
A.-g、2g、0 B.-2g、2g、0
C.-2g、2g、g D.-2g、g、g
【答案】B
【详解】设A、B、C的质量均为m,剪断细线前,对B、C整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故细线的拉力大小;再对物块A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力。剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物块B受到的合力等于2mg,向下,物块A受到的合力为2mg,向上,物块C受到的力不变,合力为零,故物块B有2g的向下的加速度,物块A具有2g的向上的加速度,物块C的加速度为零,
故选B。
6.(25-26高一·内蒙古·随堂练习)体重为的小明蹲在电梯中的体重计上,待示数稳定后。启动电梯向上加速的过程中,他突然站起,从电梯启动开始计时,则体重计示数随时间变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】启动电梯向上加速的过程中,因加速度向上,由解得
可知支持力大于重力,由牛顿第三定律可知,压力大于重力,即体重计示数大于50kg,又因小明突然站起,小明先向上加速,后向上减速;可知小明向上加速时,体重计示数会变得更大,所以t=0时体重计的示数大于50kg。当向上减速时,由;解得
则体重计示数会小于50kg,最后达到平衡状态,体重计的示数等于50kg,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.(25-26高一上·黑龙江·期末)如图所示,水平面上固定着一倾角为30°光滑斜面,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的力F,使A、B一起以加速度a沿面向上做匀加速直线运动,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和力F的大小分别为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】以整体为研究对象,受力分析,根据牛顿第二定律可知,沿斜面方向有
;解得
以B为研究对象沿斜面方向有;
解得
故选A。
8.(2026·吉林·一模)竖直正方形框内有三条光滑轨道OB、OC和OD,三轨道交于O点,且与水平方向的夹角分别为30°、45°和60°,现将甲、乙、丙三个可视为质点的小球同时从O点静止释放,分别沿OB、OC和OD运动到达斜面底端,则三小球到达斜面底端的先后次序是( )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲
C.甲、丙同时到达,乙后到达 D.不能确定三者到达的顺序
【答案】B
【详解】对乙和丙进行分析,设斜面的倾角为θ,有牛顿第二定律
可得下滑的加速度
下滑的位移
根据;得; 故倾角越大的下落时间越短,所以丙先到达底端;
对甲乙进行分析,同理可得下滑的位移
运动到底端的时间
则甲乙两物体中,乙运动时间短,先到达底端;三小球到达斜面底端的先后次序是丙、乙、甲;故ACD错误,B正确。
故选B。
9.(25-26高三上·吉林长春·阶段检测)如图,吊篮用绳子悬挂在天花板上,吊篮A及物块B、C的质量均为m,重力加速度为g,则将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.三者的加速度都为g
B.C的加速度为零,A和B的加速度为g
C.B对A的压力为2mg
D.B对A的压力为mg
【答案】B
【详解】AB.受力分析可知,物体C受重力和弹簧弹力,弹簧的弹力不能突变,在细绳剪断瞬间,C受到的弹力与重力相等,所受合力为零,则C的加速度为0;物体B与A相对静止,将A、B看作一个整体,受重力和弹簧的压力,弹簧的压力等于C物体的重力mg,对A、B组成的系统,由牛顿第二定律得;故A错误,B正确;
以吊篮A为研究对象,A受到重力与B对A的压力,由牛顿第二定律得
代入数据得;故CD错误。
故选B。
多选题
10.(25-26高一上·辽宁·课前预习)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A.根据公式F=ma可知,物体所受合外力与其运动的加速度成正比
B.物体所受合外力不为零时,一定会产生加速度,但速度可能为零
C.在公式F=kma中,k的数值取决于F、m、a的单位的选取
D.牛顿第二定律在F=0时可以推导出牛顿第一定律
【答案】BC
【详解】A.根据公式,加速度与合外力成正比(当质量一定时),而非合外力与加速度成正比,故A错误;
B.合外力不为零时,物体必然产生加速度,但速度可能为零(如物体从静止开始加速的瞬间),故B正确;
C.公式中,的数值由、、的单位决定。例如,国际单位制中,其他单位制中可能不同,故C正确;
D.牛顿第一定律定义了惯性参考系,是牛顿第二定律成立的前提。牛顿第二定律在时得出,但无法推导出第一定律的全部内涵(如惯性系的定义),故D错误。
故选BC。
11.(25-26高一上·吉林·期末)匀速运动的升降机内,物体静止在底板上,与物体相连的弹簧处于伸长状态,现发现物体突然被弹簧拉向右方,由此可以判断,此升降机的运动可能是( )
A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降
【答案】BC
【详解】匀速运动的升降机内物体所受弹簧弹力等于地板对的静摩擦力,若发现被拉向右方,说明摩擦力小于弹力,而动摩因数不变,说明地板与间正压力变小,是失重状态的现象,故升降机应该是减速上升或加速下降。
故选BC。
12.(25-26高一上·内蒙古·期末)如图所示,一物块在平行于斜面向上的恒力F作用下沿斜面做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动。已知斜面倾角为53°,物块质量为2kg,物块与斜面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。则推力F的大小可能是( )
A.19.2N B.16.8N
C.12.8N D.15.2N
【答案】AC
【详解】由题意可知,物块沿斜面做匀加速运动,有两种情况分析:(1)若加速度方向沿斜面向上,由牛顿第二定律有
F−mgsin53°−μmgcos53°=ma
F=mgsin53°+μmgcos53°+ma=16N+1.2N+2N=19.2N;A正确;
(2)若加速度方向沿斜面向下,由牛顿第二定律有
mgsin53°−F−μmgcos53°=ma
F=mgsin53°−μmgcos53°−ma=16N−1.2N−2N=12.8N
C正确,BD错误。
故选AC。
13.(2026·黑龙江·一模)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 运动的路程之比为 2:1
B.物块 A、B 的加速度之比为 1:1
C.细绳的拉力为
D.当 B 下落高度 h 时,速度为
【答案】AC
【详解】同时间内,图中A向右运动h时,B下降一半的距离,即为,故A、B运动的路程之比为2:1,故A正确;任意相等时间内,物体A、B的位移之比为2:1,故速度和加速度之比均为2:1,故B错误;设A的加速度为,则B的加速度为,根据牛顿第二定律,对A,有:,对B,有:3mg-2T=3m•0.5a,联立解得:,a=,故C正确;对B,加速度为a′=0.5a=,根据速度位移公式,有:,解得:,故D错误;故选AC.
14.(25-26高一·内蒙古·课后作业)如图(a),某同学在实验中通过定滑轮将质量为m的物体提升到高处,并在这过程中测量物体获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力的关系.若滑轮的质量和摩擦均不计,物体获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力之间的函数关系如图(b)所示.由图可以判断( )
A.图线与纵轴的交点M的值 B.图线与横轴的交点N的值
C.图线的斜率等于物体的质量m D.图线的斜率等于物体质量的倒数
【答案】ABD
【详解】对货物进行受力分析,受重力mg和拉力根据牛顿第二定律可得
可得图像的关系式为
A.当时,,即图线与纵轴的交点M的值,A正确;
B.当时,,即图线与横轴的交点N的值,B正确;
CD.图线的斜率表示质量的倒数,C错误,D正确.
15.(25-26高三·吉林·一轮复习)如图所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动,下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x关系的图象可能正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【详解】当A和B相对静止加速时,对A、B整体,由牛顿第二定律得
F+k(x0-x)=(mA+mB)a
因为可能有kx0=(mA+mB)a;则得F=kx
即Fx图象可能为过原点的直线,当A、B分离时,
对Ak(x0-x)=mAa;此时x<x0,当A、B分离后,对B,F=mBa大小恒定,与x无关,在A、B分离前,
对Ak(x0-x)-FN=mAa;分离后FN=0
故选BD。
二.实验题(12分)。
16.(7分)(25-26高三上·辽宁·阶段检测)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验.
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是_____________.
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时重物应挂在小车上
C.接通打点计时器的电源同时释放小车
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行
(2)调节好装置,做探究加速度与合外力关系实验时,打点计时器打出的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据纸带可求出小车的加速度,大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字).改变悬挂重物的质量,重复多次实验,测得多组加速度a及对应力传感器的示数,做出a—F图像如图丙所示,发现图像不过原点,重新实验,为了使作出的图像过远点,应适当___________(填“增大”或“减小”)木板的倾角.
(3)做探究加速度与质量关系实验时,正确平衡摩擦力,保持悬挂的重物不变,改变小车上砝码的质量m多次实验,测出多组加速度a及小车上砝码的质量m,作出图像—m如图丁所示.若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,且实验过程中小车受到的拉力保持不变,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.
【答案】 D 3. 2 减小
【详解】(1)[1].由于小车受到的外力由力传感器测得,因此不需要满足重物的质量远小于小车的质量,A项错误;平衡摩擦 力时应不挂重物,B项错误;接通打点计时器的电源后等打点计时器打点稳定再释放小车,C项错误;调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行,保证细线的拉力等于小车受到的合外力,D项正确.
(2)[2].根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度:
a =m/s2=3.2 m/s2;
[3].图象不过原点,是由于平衡摩擦力过度,应适当减小木板的倾角.
(3)[4][5].设小车质量为M,若牛顿第二定律成立,则F=(M+m)a
整理得
所以图中直线的斜率k =
纵轴上的截距b=
解得车受到的拉力F=
小车的质量M=.
17.(5分)(2026·黑龙江·一模)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大。
(1)实验时,一定要进行的操作是______;
A.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B.用天平测出砂和砂桶的质量
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______(结果保留三位有效数字);
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图象(如图)是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为______;(填写字母)
A.B.C.D.
(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线,该同学做实验时存在的问题是______。(填写字母)
A.先释放小车,后接通电源
B.砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量M
C.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫的过高
D.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【答案】 AC 2.00 C D
【详解】(1)[1]A.用弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故A正确;
BD.拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出沙和沙桶的质量,也就不需要使小桶(包括沙)的质量远小于车的总质量,故BD错误;
C.使用打点计时器时,应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故C正确。
故选AC。
(2)[2]根据匀变速直线运动推论Δx=aT2,依据逐差法,可得
(3)[3]由牛顿第二定律,对小车分析有
整理得
由图像得
解得
故选C。
(4)[4]如图所示,当拉力达到一定数值时才产生了加速度,说明没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力,故选D。
三.解答题:(37分)写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(4分)(25-26高一下·辽宁·开学考试)如图所示,已知水平木板的表面光滑,A、B的质量分别为M、m,A、B间由细绳连接。由静止释放B,不计定滑轮的摩擦及空气阻力,求释放B的瞬间:
(1)A、B的加速度大小;
(2)绳子对A的拉力大小。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
解得A、B的加速度大小为
(2)以A为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得绳子对A的拉力大小为
19.(7分)(25-26高一·黑龙江·课后作业)我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞,滑跃仰角为θ,其起飞跑道可视为由长度L1=180m的水平跑道和长度L2=20m倾斜跑道两部分组成,水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h=2m,如图所示.已知质量m=2×104kg的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F=1.2×105N,方向始终与速度方向相同,若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15,飞机质量视为不变,并把飞机看成质点,航母处于静止状态。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间;
(2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小。
【答案】(1)4s;(2)3.5m/s2
【详解】(1)设飞机在水平跑道的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得F1-0.15mg=ma1
解得a1=4.5m/s2
由匀加速直线运动公式L1=at2
解得t=4s
(2)设沿斜面方向的加速度大小为a2,在倾斜跑道上对飞机受力分析,由牛顿第二定律得
F-f-mgsinθ=ma2
其中sinθ=
解得a2=3.5m/s2
20.(12分)(25-26高一上·内蒙古·单元测试)如图所示,一木箱静止在长平板车上,从某时刻开始平板车以的加速度由静止开始向右做匀加速直线运动,当速度达到时,平板车改做匀速直线运动,已知木箱与平板车之间的动摩擦因数,木箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。求:
(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小。
(2)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车左端的最小距离。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)若木箱与车保持相对静止,木箱随车加速,由牛顿第二定律有
且静摩擦力方向向右。由竖直方向平衡得
最大静摩擦力为
这是静摩擦力能够提供的最大值。由
可知木箱将相对车向左滑动。滑动过程中,记木箱加速度大小为,木箱受滑动摩擦力向右,由牛顿第二定律得
故木箱的加速度大小为
(2)由前问可知,木箱的加速度为,设平板车加速至的时间为,木箱速度增至的时间为,由匀变速直线运动规律有,
代入数据得,,由于,平板车已开始匀速运动时,木箱仍相对车向左滑动,直至两者速度相等。
设从开始运动到两者速度相等时,平板车和木箱的位移分别为,。平板车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,故
代入数据得
木箱始终做初速度为零的匀加速直线运动,故
代入数据得
两者速度相等前,木箱相对平板车向左的位移最大,所求最小距离为
由此得,这就是所求的最小初始距离。
21.(14分)(25-26高一上·辽宁·期末)我国快递行业发展势头良好,积极助力消费。某快递公司为了提高效率,使用电动传输机输送快件,如图所示,水平传送带Ⅰ的长度,倾角的传送带Ⅱ长度,两传送带与一段长光滑的水平面平滑连接,传送带Ⅰ以的速度顺时针转动,将质量为的快件(可视为质点)无初速度放O端,到达N端后,快件继续以原速度沿传送带Ⅱ运动.已知快件与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数均为0.5,,,g取.求:
(1)当传送带Ⅱ不运转时,快件在传送带Ⅱ上升的最大高度;
(2)若要快件能被送到P端,传送带Ⅱ顺时针运转的最小速度;
(3)当传送带Ⅱ以(2)中最小速度顺时针运转时,快件从O端运送到P端所用的时间。
【答案】(1)0.75m;(2)4m/s;(3)3.6s
【详解】(1)快件在传送带Ⅰ上做匀加速运动的加速度
快件传送带Ⅰ上做匀加速运动的时间
在传送带上滑行的距离为
快件先加速后匀速,以的速度滑上,在上,由牛顿第二定律可得
解得
快件上滑的距离为
快件上升最大高度
(2)设传送带Ⅱ顺时针运转的最小速度为v,快件能到达P端时速度刚好为零,所受的摩擦力沿传送带先向下后向上则根据牛顿第二定律可知,加速度大小先后,存在
解得
由运动学公式
解得传送带Ⅱ顺时针运转的最小速度的大小
(3)由(1)知快件传送带Ⅰ上做匀加速运动的时间
快件在部分做匀速运动的时间
快件在部分做匀速运动的时间
当传送带Ⅱ以顺时针运转时,快件从N端运送到P端所用时间为
;快件从O端运送到P端所用的时间
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模块三 运动与力的关系
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考试范围:必修第一册 第4章
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。
一、选择题(本题共15小题,共51分。在每个小题给出的四个选项中,第1~9小题,每题3分,只有一个选项符合题意;第10~15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.(25-26高一上·黑龙江·阶段检测)如图所示,匀速向右运动的水罐车内装满了水,车内有一浮在顶部的乒乓球A。当水罐车刹车时,小球相对容器的运动情况是( )
A.A球向右运动 B.A球向左运动 C.A球静止不动 D.A球向下运动
2.(25-26高一上·辽宁·期末)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.质量大的载重汽车一定比质量小的轿车惯性大
B.跳远运动员助跑时,跑的越快惯性越大
C.汽车匀速运动时惯性小,急刹车时惯性大
D.子弹出枪膛时受到很大的推力,所以它的惯性很大
3.(25-26高一上·辽宁·课后作业)关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.完全是理想的,没有事实为基础
B.利用气垫导轨,就能使实验成功
C.是以可靠事实为基础,经科学抽象,深刻反映自然规律的
D.该实验说明力是改变物体运动状态的原因
4.(25-26高一上·内蒙古·阶段检测)如图所示,一质量M=3kg、倾角为α=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m=1kg 的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为g=10m/s²,下列判断错误的是 ( )
A.系统做匀加速直线运动
B.F=40N
C.斜面体对楔形物体的作用力大小为
D.增大力 F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
5.(25-26高一上·黑龙江·期末)如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间,B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细线相连,当系统静止后,突然剪断A,B间的细线,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)( )
A.-g、2g、0 B.-2g、2g、0
C.-2g、2g、g D.-2g、g、g
6.(25-26高一·内蒙古·随堂练习)体重为的小明蹲在电梯中的体重计上,待示数稳定后。启动电梯向上加速的过程中,他突然站起,从电梯启动开始计时,则体重计示数随时间变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·黑龙江·期末)如图所示,水平面上固定着一倾角为30°光滑斜面,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的力F,使A、B一起以加速度a沿面向上做匀加速直线运动,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和力F的大小分别为( )
A.
B.
C.
D.
8.(2026·吉林·一模)竖直正方形框内有三条光滑轨道OB、OC和OD,三轨道交于O点,且与水平方向的夹角分别为30°、45°和60°,现将甲、乙、丙三个可视为质点的小球同时从O点静止释放,分别沿OB、OC和OD运动到达斜面底端,则三小球到达斜面底端的先后次序是( )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲
C.甲、丙同时到达,乙后到达 D.不能确定三者到达的顺序
9.(25-26高三上·吉林长春·阶段检测)如图,吊篮用绳子悬挂在天花板上,吊篮A及物块B、C的质量均为m,重力加速度为g,则将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.三者的加速度都为g
B.C的加速度为零,A和B的加速度为g
C.B对A的压力为2mg
D.B对A的压力为mg
多选题
10.(25-26高一上·辽宁·课前预习)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A.根据公式F=ma可知,物体所受合外力与其运动的加速度成正比
B.物体所受合外力不为零时,一定会产生加速度,但速度可能为零
C.在公式F=kma中,k的数值取决于F、m、a的单位的选取
D.牛顿第二定律在F=0时可以推导出牛顿第一定律
11.(25-26高一上·吉林·期末)匀速运动的升降机内,物体静止在底板上,与物体相连的弹簧处于伸长状态,现发现物体突然被弹簧拉向右方,由此可以判断,此升降机的运动可能是( )
A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降
12.(25-26高一上·内蒙古·期末)如图所示,一物块在平行于斜面向上的恒力F作用下沿斜面做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动。已知斜面倾角为53°,物块质量为2kg,物块与斜面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。则推力F的大小可能是( )
A.19.2N B.16.8N
C.12.8N D.15.2N
13.(2026·黑龙江·一模)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 运动的路程之比为 2:1
B.物块 A、B 的加速度之比为 1:1
C.细绳的拉力为
D.当 B 下落高度 h 时,速度为
14.(25-26高一·内蒙古·课后作业)如图(a),某同学在实验中通过定滑轮将质量为m的物体提升到高处,并在这过程中测量物体获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力的关系.若滑轮的质量和摩擦均不计,物体获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力之间的函数关系如图(b)所示.由图可以判断( )
A.图线与纵轴的交点M的值 B.图线与横轴的交点N的值
C.图线的斜率等于物体的质量m D.图线的斜率等于物体质量的倒数
15.(25-26高三·吉林·一轮复习)如图所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动,下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x关系的图象可能正确的是( )
A.B.
C.D.
二.实验题。
16.(7分)(25-26高三上·辽宁·阶段检测)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验.
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是_____________.
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时重物应挂在小车上
C.接通打点计时器的电源同时释放小车
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行
(2)调节好装置,做探究加速度与合外力关系实验时,打点计时器打出的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据纸带可求出小车的加速度,大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字).改变悬挂重物的质量,重复多次实验,测得多组加速度a及对应力传感器的示数,做出a—F图像如图丙所示,发现图像不过原点,重新实验,为了使作出的图像过远点,应适当___________(填“增大”或“减小”)木板的倾角.
(3)做探究加速度与质量关系实验时,正确平衡摩擦力,保持悬挂的重物不变,改变小车上砝码的质量m多次实验,测出多组加速度a及小车上砝码的质量m,作出图像—m如图丁所示.若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,且实验过程中小车受到的拉力保持不变,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.
17.(5分)(2026·黑龙江·一模)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大。
(1)实验时,一定要进行的操作是______;
A.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B.用天平测出砂和砂桶的质量
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______(结果保留三位有效数字);
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图象(如图)是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为______;(填写字母)
A.B.C.D.
(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线,该同学做实验时存在的问题是______。(填写字母)
A.先释放小车,后接通电源
B.砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量M
C.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫的过高
D.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
三.解答题:写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(4分)(25-26高一下·辽宁·开学考试)如图所示,已知水平木板的表面光滑,A、B的质量分别为M、m,A、B间由细绳连接。由静止释放B,不计定滑轮的摩擦及空气阻力,求释放B的瞬间:
(1)A、B的加速度大小;
(2)绳子对A的拉力大小。
19.(7分)(25-26高一·黑龙江·课后作业)我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞,滑跃仰角为θ,其起飞跑道可视为由长度L1=180m的水平跑道和长度L2=20m倾斜跑道两部分组成,水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h=2m,如图所示.已知质量m=2×104kg的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F=1.2×105N,方向始终与速度方向相同,若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15,飞机质量视为不变,并把飞机看成质点,航母处于静止状态。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间;
(2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小。
20.(12分)(25-26高一上·内蒙古·单元测试)如图所示,一木箱静止在长平板车上,从某时刻开始平板车以的加速度由静止开始向右做匀加速直线运动,当速度达到时,平板车改做匀速直线运动,已知木箱与平板车之间的动摩擦因数,木箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。求:
(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小。
(2)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车左端的最小距离。
21.(14分)(25-26高一上·辽宁·期末)我国快递行业发展势头良好,积极助力消费。某快递公司为了提高效率,使用电动传输机输送快件,如图所示,水平传送带Ⅰ的长度,倾角的传送带Ⅱ长度,两传送带与一段长光滑的水平面平滑连接,传送带Ⅰ以的速度顺时针转动,将质量为的快件(可视为质点)无初速度放O端,到达N端后,快件继续以原速度沿传送带Ⅱ运动.已知快件与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数均为0.5,,,g取.求:
(1)当传送带Ⅱ不运转时,快件在传送带Ⅱ上升的最大高度;
(2)若要快件能被送到P端,传送带Ⅱ顺时针运转的最小速度;
(3)当传送带Ⅱ以(2)中最小速度顺时针运转时,快件从O端运送到P端所用的时间。
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