专题06 运动和力的关系(期中真题汇编,黑吉辽蒙专用)高一物理上学期
2026-09-23
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内容正文:
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专题06运动和力的关系
考点1牛顿第一定律
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】A
》
考点2实验:探究加速度与力、质量的关系
1.【答案】(1)B
(2)①不挂
②B
(3)CD
(4)0.51
2.【答案】(1)①A
②甲
③A
(2)①0.25
②
0.60
(3)C
1
3.【答案】(1)BC
(2)
100
(x4-2x2)f
(3)D
(4)未平衡摩擦
力或平衡摩擦力不足
4.【答案】(1)CD
(2)①0.80
②0.65
5.【答案】①A
②B
③A
④2.0
⑤7:8
6.【答案】①0.180.19
②甲
③甲和乙
7.【答案】①d
②BDDB
③D
2Lt2
④3.1×105
113
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8.【答案】(1)用托盘与砝码总重力替代绳的拉力
(2)①不挂
②连
bmo
接
(3)8.20
(4)
k
考点3牛顿第二定律
1.【答案】c
2.【答案】D
3.【答案】D
》
考点4力学单位制
1.【答案】A
2.【答案】c
3.【答案】B
4.【答案】D
》
考点5牛顿运动定律的应用
1.【答案】AD
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】BD
5.【答案】BD
213
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6.【答案】c
7.【答案】AC
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】C
》
考点6超重和失重
1.【答案】A
2.【答案】c
3.【答案】D
3/3
专题06 运动和力的关系
6大高频考点
1. 牛顿第一定律
2. 实验:探究加速度与力、质量的关系
3. 牛顿第二定律
4. 力学单位制
5. 牛顿运动定律的应用
6. 超重和失重
考点1 牛顿第一定律
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 动车高速行驶时的惯性比静止时大
B. 跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C. 货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D. 我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
【答案】C
【详解】A.惯性是物体保持原有运动状态的属性,其大小仅由质量决定,惯性大小与速度无关,动车质量不变,惯性始终相同,故A错误;B.助跑不会改变运动员的质量,惯性不变,故B错误;C.货车满载时质量更大,惯性增大,故C正确;D.惯性仅由质量决定,航天员质量不变,惯性始终相同,故D错误。故选C。
2.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)如图所示,关于两个斜面实验,下列分析正确的是( )
A. 伽利略利用图甲的U型槽进行实验,球从左边斜面滚上右侧也是理想的,现实不存在的
B. 伽利略利用图乙中的斜面进行实验,得出下落的小球位移与时间成正比
C. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验,得出物体的运动不需要力;利用图乙中的斜面进行实验,最后推导得出自由落体运动的规律
D. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验,物体的运动需要力来维持;利用图乙中的斜面进行实验,直接得出自由落体运动的规律
【答案】C
【详解】A.斜面不可能没有摩擦,故伽利略利用图甲的U型槽进行实验,球从左边斜面滚上右侧不是理想的,球到达右侧最高点的高度小于左侧释放点的高度,A错误;B.伽利略利用图乙中的斜面进行实验,得出下落的小球位移与时间的平方成正比,B错误;CD.伽利略利用图甲中的斜面进行实验,得出物体的运动不需要力;利用图乙中的斜面进行实验,最后推导得出自由落体运动的规律,C正确,D错误;故选C。
3.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 雨雪天气货车要慢速行驶,是为了减小货车的惯性
B. 踢足球比赛中,足球在静止时有惯性,在空中运动时也有惯性
C. 滑冰运动员如果不用力,会慢慢停下来,不符合牛顿第一定律
D. 四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,说明物体受的力越大,速度就越大
【答案】B
【详解】A.惯性只由质量决定,与速度无关,故A错误;B.踢足球比赛中,足球在静止时有惯性,在空中运动时足球的质量不变,足球也有惯性,故B正确;C.滑冰运动员如果不用力,会慢慢停下来,是因为运动员受到阻力的作用,符合牛顿第一定律,故C错误;D.物体受的力越大,则物体的加速度越大,速度变化越快,但速度不一定越大,故D错误。故选B。
4.(2025-2026高一上·吉林长春希望高中·期中)下列说法正确的是( )
A. 在光滑水平面上,用力推原来静止的物体,质量大的物体运动状态更难改变,是因为质量大的物体惯性大
B. 正在行驶的质量相同的两辆汽车,行驶的快的不易停下来,所以速度大的物体惯性大
C. 汽车拉着拖车在平直的公路上运动,汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
D. 汽车拉着拖车在平直的公路上运动,匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的拉力
【答案】A
【详解】A.物体的惯性大小仅由其质量决定,质量越大,惯性越大,越难改变其运动状态(如从静止变为运动)。用力推质量大的物体更不易推动,正是因为其惯性大。故A正确。B.惯性大小只与质量有关,与速度无关。质量相同的物体,惯性相同。故B错误。C.根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是同时产生、同时消失,无先后顺序。汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力与反作用力,同时产生。故C错误。D.根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小始终相等、方向相反,与运动状态(匀速或加速)无关。匀速或加速时,汽车对拖车的拉力始终等于拖车对汽车的拉力。故D错误。故选A。
5.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法不正确的是( )
A. 图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C. 图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的,实验不能直接观察到小球达到等高
D. 图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
【答案】A
【详解】A.图(a)通过对小球在斜面上做匀变速运动的研究,合理外推得出自由落体运动的规律,选项A错误,符合题意;B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易,选项B正确,不符合题意;C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的,实验不能直接观察到小球达到等高,选项C正确,不符合题意;D.图(b)的实验为“理想实验”,因为不存在摩擦阻力的情况是不存在的,最后通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持,选项D正确,不符合题意。故选A。
考点2 实验:探究加速度与力、质量的关系
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)宁大附中的某同学用图示装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的,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 D. 等效替代法
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在 (选填“挂”或“不挂”)槽码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是 ;
(3)下列实验操作正确的是________(多选);
A. 改变小车总质量,需要重新补偿阻力 B. 实验中必须满足槽码的质量远大于小车的质量
C. 调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D. 小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(4)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车的加速度 (要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)B (2)① 不挂 ② B (3)CD (4)
【讲解】(1) 实验“探究加速度与力、质量的关系”,在研究其中两个物理量的关系时,需要确保第三个物理量一定,可知,实验采用的研究方法是控制变量法。故选B。
(2) [1]补偿阻力时不挂槽码,将长木板有打点计时器的一端适当垫高,轻推小车,让小车能够在木板上匀速运动。[2]因为打点计时器打点周期不变,可知此时打出的纸带点迹应间隔均匀。故选B。
(3) A.补偿阻力时不挂槽码,将长木板有打点计时器的一端适当垫高,轻推小车,让小车能够在木板上匀速运动,此时小车重力沿斜面的分力大小与小车所受阻力大小相等,可知,改变小车总质量时,不需要重新补偿阻力,故A错误;B.对槽码,有对小车有可得当时,有,因此槽码的质量应远小于小车的质量,故B错误;C.为了使细线的拉力等于小车所受外力的合力,补偿阻力后,需要调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行,故C正确;D.为了避免纸带上出现大量的空白段落,小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,故D正确;故选CD。
(4) 由于每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为根据逐差法可知
2.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)(1)甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图(甲)、(乙)、(丙)所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:
①甲、乙、丙实验中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是 。
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.甲、丙
②实验时,必须满足“M远大于m”的实验小组是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
③实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的图线如图(丁)中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是 。
A.CAB B.BCA C.ABC
(2)实验中,有同学用打点计时器得到的一条纸带如图所示,相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器所接电源频率为50Hz,通过纸带数据求得打下B点时小车的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为 。(结果均保留2位有效数字)
(3)小明同学采用(乙)图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是图(丁)中的一条直线,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_______
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)① A ② 甲 ③ A (2)① 0.25 ② 0.60 (3)C
【讲解】(1) ① 为使绳子的拉力等于小车的合外力,甲、乙、丙实验中,都需平衡小车和长木板之间的摩擦力。故选A。②[2] 甲图是用重物的重力代替绳上的合力,所以必须满足“M远大于m”;乙、丙两图绳上的合力由弹簧测力计和力的传感器直接测出,所以不需要满足“M远大于m”。故选填甲。③[3]甲图用重物的重力代替绳子的合力,需满足“M远大于m”,当随m的增大,不在满足“M远大于m”时图像出现弯曲,所以甲组对应的图线C。乙、丙图当拉力相等时,a乙>a丙,从而确定乙组对应图线A,丙组对应的图线B,因此则有甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是 “CAB”。故选A。
(2) [1]相邻计数点间有4个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内中间时刻速度等于该过程的平均速度可知打下B点时小车的速度大小为[2]结合逐差法可得小车的加速度大小
(3) 对乙由牛顿第二定律即解得故选C。
3.(2025-2026高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)(多选)为探究“物体质量一定时加速度与力的关系”,甲、乙两位同学设计了如图所示的实验装置,其中带有轻滑轮的小车质量为M,砂和砂桶的质量为m,力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)关于实验过程,下列说法或操作正确的有
A. 实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量 B. 需将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C. 将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远小于小车的质量
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点未画出),已知打点计时器所用交变电流的频率为f,根据纸带利用逐差法可得小车加速度的表达式为
(3)如图甲所示,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图像为一条倾斜直线,已知图像的斜率为k,则小车的质量为
A. B.
C. D.
(4)乙同学根据测量数据作出的a-F图像如图乙所示,则该同学实验过程中存在的问题可能是 。
【答案】(1)BC (2) (3)D (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【讲解】(1) AD.实验中因有力传感器测量拉力,则不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量,AD错误;B.为了让绳的拉力成为小车的合力,实验中需将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,B正确;C.将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,C正确; 故选BC。
(2) 两计数点间还有四个点未画出,则相邻两计时点间的时间间隔为小车加速度的表达式为
(3) 由牛顿第二定律可得可得解得故选D。
(4) 从图像可以看出,绳有拉力而小车没有加速度,小车没有运动,说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
4.(2025-2026高一上·黑龙江大庆大庆中学·期中)(多选)某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”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. 平衡摩擦力时小车应挂上重物
C. 释放小车之前应先接通电源
D. 调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行
(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=7.00cm,x2=7.60cm,x3=8.30cm,x4=8.90cm,电源频率为50Hz,可以计算出小车运动到C点的速度是 m/s,小车的加速度大小是 m/s2。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)CD (2)① 0.80 ② 0.65
【讲解】(1) A.因有力传感器测量小车受的拉力,可知该实验中不要求重物的质量远小于小车的质量,A错误;B.平衡摩擦力时小车不挂重物,只让小车拖着纸带做匀速运动,B错误;C.释放小车之前应先接通电源,等打点稳定后再释放小车,C正确;D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行,这样才能使得小车所受的细线的拉力等于小车受的合力,D正确。故选CD。
(2) [1]相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,可知T=0.1s;小车运动到C点的速度是[2]小车的加速度大小是
5.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)某实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中,用天平测量小车的质量M和重物质量m,用打点计时器在纸带上打点,测量小车运动的加速度大小,实验时都进行了平衡摩擦力的操作。
(1)需要保证小车质量远远大于重物质量的实验是 。
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(2)按照图甲方案实验时,实验小组成员做出了三种的图像,其中,平衡摩擦力时木板垫得过高得到的是图像 ;图像 对应的小车质量最小(均填序号字母)。
(3)按照图丙方案实验时,得到如图所示的一条点迹清晰的纸带,图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,打点周期为,由该纸带可求得小车的加速度 (结果取2位有效数字)。
(4)若实验小组发现,在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同,并通过计算得出小车加速度均为(g为当地重力加速度),则乙、丁所用重物质量之比为 。
【答案】① A ② B ③ A ④ 2.0 ⑤ 7:8
【详解】
(1)[1]乙、丁实验装置中用到了弹簧测力计,可以直接通过弹簧测力计读出绳中的拉力,而丙实验装置中用到了力传感器,可以通过力传感器知道绳子的拉力,唯独实验装置甲中没有测量绳子拉力的实验仪器,因此甲实验装置需要保证小车质量远远大于重物质量。故选A。
(2)[2]平衡摩擦力时木板垫得过高,则会导致平衡摩擦力过度,将小车放在木板上在未挂重物时小车就会做加速运动,得到的图像中,图线会与纵轴有交点。故选B。[3]在实验甲方案中,将重物的重力近似认为等于小车所受到的合外力,根据牛顿第二定律有可得结合图像可知,图像的斜率越大,则表示小车的质量越小,而表示小车质量最小的为A图中所描述的图像。故选A。
(3)[4]根据逐差相等公式有可得加速度为(4)[5]设弹簧测力计的拉力为,则对乙实验装置有对于丙实验装置有联立以上各式可得
6.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
(ⅰ)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(ⅱ)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到的关系。
①实验获得如图所示的纸带,已知打点计时器所用交流电频率为,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小 (保留两位有效数字);
②需要满足条件的方案是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作图象时,把作为F值的是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
【答案】① 0.18~0.19 ② 甲 ③ 甲和乙
【详解】①[1].打点计时器打点周期由匀加速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得,在打d点时小车的速度② [2][3].在图甲的实验方案中,由托盘和砝码的重力提供拉力,让小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得则则绳子对小车的拉力当时,绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力。故甲需要满足。在图乙的实验方案中,挂上托盘和砝码,小车匀速下滑,设斜面的倾斜角为,斜面和纸带对小车的摩擦力或阻力总和为f,则有取下托盘和砝码,小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得即故乙方案中,不需要满足。在甲乙方案中,均用托盘和砝码的重力mg作为小车匀加速的直线运动的合力及F。
7.(2025-2026高一上·内蒙古自治区乌兰浩特第一中学·期中)某实验小组的同学们利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材,探究加速度与物体所受合力的关系,装置如图所示。实验时先测出遮光片的宽度d,由刻度尺读出滑块释放时遮光片到光电门的距离L,滑块每次从气垫导轨上的同一位置由静止释放,光电门连接的数字计时器记录下遮光片的遮光时间t,仅改变悬挂的钩码个数来进行多次实验。
(1)滑块运动的加速度 (用题干中给出的字母表示)。
(2)关于实验要求,下列说法正确的是 。
A.将气垫导轨右端垫高
B.需要调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行
C.要保证力传感器和钩码的总质量远小于滑块及遮光片的总质量
D.选用窄一些的遮光片
(3)规范完成实验,力传感器测得拉力大小为F。保持滑块的质量不变,改变钩码的数量,测得多组F、t的值,建立坐标系作出F与t的关系图线,如下图所示。能直观得出“质量一定时,加速度与合力成正比”的图像是 。
A.
B.
C.
D.
(4)选取(3)中正确的图像,已知实验中滑块释放位置到光电门的距离,遮光片的宽度,滑块及遮光片的总质量,则图像的斜率 (结果保留两位有效数字)。
【答案】① ② BD DB ③ D ④
【详解】
(1)[1]根据题意可知,滑块通过光电门的速度为滑块从静止释放到通过光电门,由运动学公式有解得(2)[2]A.该实验由于气垫导轨摩擦很小,因此不需要平衡摩擦力,只需要调节气垫导轨水平即可,即不需要将气垫导轨右端垫高,故A错误;B.调节定滑轮的高度,使连接滑块的细线与气垫导轨平行,以保证细线的拉力等于滑块受到的合外力,故B正确;C.由于细线的拉力由力传感器测出,因此不需要满足力传感器和钩码的总质量远小于滑块及遮光片的总质量,故C错误;D.为了减小速度的测量误差,遮光条适当窄些,故D正确。故选BD。
(3)[3]由牛顿第二定律有结合(1)分析整理可得可知,若与成正比(图像是过原点的倾斜直线),则质量一定时,加速度与合力成正比。故选D。
(4)[4]由(3)分析可知,图像的斜率代入数据解得
8.(2025-2026高一上·辽宁东北育才学校·期中)在探究“加速度与力、质量关系的实验”中,某同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)利用该装置进行实验时,需要满足托盘与砝码总质量远小于小车质量的条件,这样做的目的是 。
(2)利用该装置进行实验时,要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是:调整长木板的倾斜度,使小车在 (填“挂上”或“不挂”)托盘且 (填“连接”或“不连接”)纸带的条件下,做匀速运动。
(3)某次实验获得的纸带如图乙所示,相邻计数点间均有4个点未画出,打点计时器电源频率为,则小车的加速度大小为 (结果保留3位有效数字)。
(4)因实验中未满足托盘与砝码总质量远小于小车质量的条件,为了得到托盘的质量,利用该实验装置先按照(2)中的步骤进行规范操作,再按照以下步骤完成实验:
①将N个砝码全部放入小车中;
②将n(依次取)个砝码放入托盘内,其余个砝码仍留在小车内,依次释放小车,测量出小车相应的加速度;
③根据测量数据画出小车加速度a随托盘中砝码个数n变化的图像如图所示。若每个砝码质量均为,图像中直线的截距为b、斜率为k,则托盘的质量 (用表示)。
【答案】(1)用托盘与砝码总重力替代绳的拉力 (2)① 不挂 ② 连接 (3)8.20 (4)
【讲解】(1) 设绳的拉力为,根据牛顿第二定律,对砝码和托盘有对小车有联立解得当时,即满足托盘与砝码总质量远小于小车质量时,托盘与砝码总重力才可以替代绳的拉力。
(2) [1][2]平衡阻力的目的是让小车受到的合力等于托盘与砝码的拉力,则在实验中,平衡阻力时不能挂上托盘,否则会引入额外的力。同时,纸带运动时会受到打点计时器的阻力,所以平衡阻力时需要连接纸带,并通过纸带上的点间距来判断小车是否做匀速直线,从而判断是否平衡了阻力。
(3) 由题知,交流电的频率为50Hz,且相邻计数点间均有4个点未画出,故相邻计数点的时间为根据逐差法,可得小车的加速度大小为
(4) 设小车的质量为M,托盘的质量为m,重力加速度为g。当托盘中有n个砝码时,根据牛顿第二定律有解得则图像的斜率为纵截距为联立解得
考点3 牛顿第二定律
1.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功。当“鲲龙”AG600在水面上沿直线加速滑行时,其受到的合力( )
A. 大小为零
B. 方向竖直向上
C. 方向与滑行方向相同
D. 方向与滑行方向相反
【答案】C
【详解】当物体做加速直线运动时加速度与速度在一条直线上且方向相同;当物体做减速直线运动时加速度与速度在一条直线上且方向相反。从而得出“鲲龙”AG600在水面上沿直线方向加速滑行时加速度方向与滑行方向相同。根据牛顿第二定律可知加速度方向与合力方向相同,所以“鲲龙”AG600在水面上沿直线方向加速滑行时合力方向与滑行方向相同。故选C。
2.(2025-2026高一上·内蒙古自治区乌兰浩特第一中学·期中)如图所示,粗糙水平地面上有一可视为质点的小物块,小物块在斜向上的恒力F作用下沿水平地面做匀加速直线运动,加速度大小为a,力F作水平和竖直方向的分量分别为,。现将力F突然改为大小为、方向水平向右的恒力,则此后( )
A. 物体将仍以加速度a向右做匀加速直线运动
B. 物体不可能向右做匀速直线运动
C. 物体可能以大于a的加速度向右做匀加速直线运动
D. 物体可能以小于a的加速度向右做匀加速直线运动
【答案】D
【详解】ACD.力在水平和竖直方向的分量分别为、,受力如图所示 设地面与物体间的动摩擦因数为,当用斜向上的拉力作用时,根据牛顿第二定律加速度现将力突然改为大小为、方向水平向右的恒力,则加速度所以物体可能以小于的加速度向右做匀加速直线运动,故AC错误,D正确;B.若,则加速度为零,所以物体将可能向右做匀速直线运动,故B错误。故选D。
3.(2025-2026高一上·内蒙古自治区乌兰浩特第一中学·期中)如图所示,质量为的物体向右运动,物体与水平面之间的动摩擦因数, 若外加一水平向左的力,,则此时物体的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】物体向右运动,受到向左的滑动摩擦力为又受到向左的推力,分析受力可知,物体在水平方向受到的合力为故加速度大小为故选D。
考点4 力学单位制
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)下列物理量中要求是矢量,且它的单位是国际单位制中的基本单位。正确的是( )
A. 位移m
B. 时间s
C. 速率m/s
D. 力N
【答案】A
【详解】A.位移是矢量,其单位“m”是国际单位制中的基本单位,故A正确;B.时间是标量,虽然单位“s”是基本单位,故B错误;C.速率是标量,且单位“m/s”是导出单位,故C错误;D.力是矢量,但单位“N”是导出单位,其中1N = 1kg·m/s²,故D错误。故选A。
2.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)研究表明,空气中的声速与空气密度、空气压强二者有关,从力学单位制的角度考虑,下列计算式(其中均为无单位的比例系数)中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据力学单位制,速度的单位为,密度的单位是,压强的单位为则的单位是,的单位是,的单位是,的单位是。故选C。
3.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)小明同学在推导某物体位移计算式时,得到的表达式是:,关于这个位移表达式,下列说法正确的是( )
A. 该表达式一定正确
B. 该表达式一定错误
C. 各物理量只有采用国际单位制单位,该表达式才正确
D. 若各物理量采用其他单位制单位,该表达式可能正确
【答案】B
【详解】位移x的单位是m,根据表达式可得单位为由此可知等号左边是长度单位m,而右边单位是速度的单位m/s,所以结果一定是错误的,选用的单位制不同只会影响系数,故选B。
4.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)在中国南端的热带海南岛上,款式众多的新能源汽车是一道亮丽的风景线,电车的续航及电池容量是大家关注的焦点。已知某品牌电动汽车使用的磷酸铁锂电池容量55kWh,kWh是电能的常用单位,而能量的单位在国际单位制中为“焦耳”,能量的单位用国际单位制基本单位表示为( )
A. W·s
B. N·m
C. kg·m2/s3
D. kg·m2·s-2
【答案】D
【详解】国际单位制中,能量的单位是焦耳(J)。根据定义,1J = 1N·m。而牛顿(N)是导出单位,1N = 1kg·m/s²。因此,1J = 1kg·m²/s²。故选D。
考点5 牛顿运动定律的应用
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)(多选)如图所示,完全相同的两磁铁A、B分别位于铁质车厢的竖直面和水平面上,A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。当小车静止时,A恰好不下滑。现使小车运动,为保证A、B无滑动,则 ( )
A. 小车的速度可能向左,加速度可小于μg
B. 小车的加速度一定向右,不能超过(1+μ)g
C. 小车的加速度一定向左,不能超过μg
D. 小车的加速度一定向左,不能超过(1+μ)g
【答案】AD
【分析】小车静止时,恰好不下滑,则重力等于最大静摩擦力,当小车加速时,根据弹力和吸引力的关系得出加速度的方向,对B分析,抓住B的最大静摩擦力求出加速度的最大值。【详解】小车静止时,A恰好不下滑,所以对A有mg=μF引当小车加速运动时,为了保证A不下滑,则FN≥F引则FN﹣F引=ma加速时加速度一定向左。对B有μ(mg+F引)=mam解得am=(1+μ)g故AD正确,BC错误。故选AD。【点睛】本题考查了牛顿第二定律的临界问题,关键抓住A、B的最大静摩擦力进行求解,掌握整体法和隔离法的运用。
2.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)如图所示,质量分别是m和2m的两个物体A、B用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂,稳定后将细绳剪断,则剪断的瞬间下列说法正确的是(g是重力加速度)( )
A. 物体A加速度是0
B. 物体B加速度是g
C. 物体A加速度是3g
D. 物体B加速度是3g
【答案】C
【详解】剪断细绳前,以B为对象,根据平衡条件可得弹簧弹力为剪断细绳瞬间,弹簧弹力保持不变,则物体B的受力不变,所以物体B加速度为0;以A为对象,根据牛顿第二定律可得解得物体A加速度为故选C。
3.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)质量可以用天平来测量,但是在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,飞船与空间站对接后,推进器的推力大小为F时,飞船和空间站在推力方向上一起运动的加速度大小为a,若飞船质量为,空间站的质量为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设空间站的质量为,由牛顿第二定律对整体有解得故选B。
4.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)(多选)两位同学分别制作了“水平加速度测量仪”装置,小球通过细线悬挂装置顶部,平衡时小球位于最低点,当小球与整个装置一起做水平匀变速直线运动,稳定时细线与竖直方向成一夹角,根据细线在刻度盘上指示的位置,在刻度盘上读取出此时水平加速度大小。其中甲装置刻度盘位于以悬点圆心的圆弧上,,乙装置刻度盘位于悬点正下方的水平线上,。关于两个装置的说法正确的是( )
A. 甲装置细线指示在A处时加速度方向水平向左
B. 乙装置细线指示在C处时加速度方向水平向右
C. 甲装置细线指示在B处时加速度大小为在A处时的2倍
D. 乙装置细线指示在D处时加速度大小为在C处时的2倍
【答案】BD
【详解】A.甲装置细线指示在A处时,小球受合外力水平向右,可知加速度方向水平向右,选项A错误;B.乙装置细线指示在C处时,小球受合外力水平向右,可知加速度方向水平向右,选项B正确;C.甲装置根据可知细线指示在B处时加速度大小为在A处时的加速度可知选项C错误;D.同理乙装置细线指示在D处时加速度大小为在C处时的加速度可知选项D正确。故选BD。
5.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)(多选)如图所示,某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ=30°,当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时,人对车厢的压力为体重的1.25倍,此时人与车厢相对静止,设车厢对人的摩擦力为Ff,人的体重为G,已知重力加速度为g。下面正确的是( )
A. a=
B. a=
C. Ff=G
D. Ff=G
【答案】BD
【详解】AB.依题意,人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍,则有如图所示 由牛顿第二定律,竖直方向上有得其中解得,故A错误,B正确;CD.设水平方向上的加速度为,有得由牛顿第二定律有解得,故C错误,D正确;故选BD。
6.(2025-2026高一上·辽宁东北育才学校·期中)1687年,英国物理学家艾萨克·牛顿在伽利略、惠更斯等人关于动力学的一些观点的基础上,总结整理出三条描述力和运动关系的基本定律——牛顿运动定律,发表在《自然哲学的数学原理》一书中,为后来物理学很多领域的发展奠定了坚实可靠的基础。 在宏观、低速、弱引力情况下,牛顿运动定律对物体的运动都能给出很好的解释或预测。关于牛顿运动定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因
B. 若作用在运动物体上的力消失,则因为惯性,物体的加速度要隔一段时间才会消失
C. 火车内静坐的乘客看到车内桌上的一个苹果在没有任何人碰的情况下突然朝自己滚来,在他看来,苹果的突然运动不能用牛顿第二定律解释
D. 根据牛顿第三定律,一本静止于水平桌面上的书受到的重力和支持力一定大小相等,方向相反,作用在同一直线上
【答案】C
【详解】A.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动的原因,故A错误;B.作用在运动物体上的力消失,物体的加速度随之消失,故B错误;C.苹果的突然运动是因为要保持原来的运动状态,用惯性来解释,不能用牛顿第二定律解释,故C正确;D.静止于水平桌面上的书受到的重力和支持力是一对平衡力,故D错误。故选C。
7.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)(多选)如图所示,套在动摩擦因数为0.4的水平细杆上的小球,上端与轻绳相连、左端与轻弹簧相连,轻弹簧的左端固定在O点。初始时刻小球静止在A点,此时弹簧伸长了1.5cm,绳子拉力为13.0N。已知弹簧劲度系数k=200N/m,小球质量m=0.5kg,取重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻剪断轻绳,下列说法正确的是( )
A. 小球初始时刻静止在A点时受到摩擦力大小为3.0N
B. 剪断轻绳的瞬间,小球受力个数不变
C. 剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为2m/s2
D. 剪断轻绳后小球向左做匀加速直线运动
【答案】AC
【详解】A.小球初始时刻静止在A点时受到静摩擦力,大小等于弹力大小,故Ff=kx=3.0N,故A正确;B.剪断轻绳的瞬间,绳子拉力消失,小球受力个数变少,故B错误;C.剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,支持力突变成5N,最大静摩擦力变为Ff′=μFN=2N则小球受力不平衡,所以加速度为a==2m/s2,故C正确;D.剪断轻绳后,小球运动过程中弹簧弹力始终变化,所以先做加速度减小的加速直线运动,当弹簧弹力等于摩擦力时,速度最大;之后小球做加速度增大的减速运动,故D错误。故选AC。
8.(2025-2026高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,小车先在水平面上在推力作用下向右做匀加速运动,随后以一定的速度冲上光滑斜面,并立即撤去推力,忽略空气阻力,则小车在水平面上和斜面上的运动过程,直杆对小球作用力的方向可能沿图中的( )
A. 先沿方向,再沿方向
B. 先沿方向,再沿方向
C. 先沿方向,再沿方向
D. 先沿方向,再沿方向
【答案】B
【详解】小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则球和小车具有相同的水平向右的加速度,由牛顿第二定律可知,小球所受重力和杆对小球作用力的合力水平向右,杆对小球作用力方向只可能沿图中的OC方向。小车沿斜面上滑过程做匀减速直线运动,设整体质量为,斜面倾角为,由牛顿第二定律可知加速度大小整体加速度方向沿斜面向下。对小球进行受力分析,小球受重力(竖直向下)和直杆对它的作用力F。此时,要使小球的加速度大小为且沿斜面向下,则直杆对小球的作用力和重力的合力应沿斜面向下。通过平行四边形定则可以判断,直杆对小球的作用力方向为OB方向(垂直斜面向上),故直杆对小球作用力的方向先沿OC方向,再沿方向。故选B。
9.(2025-2026高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)如图,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶,空油桶质量均为m,车厢底部一层油桶相互紧贴并被牢牢固定,上层只有一只油桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定,已知重力加速度为g,不计阻力,下列说法正确的是( )
A. 若货车向左匀速行驶,则桶A对桶C的支持力大小为mg
B. 若货车以的加速度向左加速行驶,则桶A、B对桶C作用力的合力等于
C. 若货车以的加速度向左减速行驶,则桶B对C的支持力大于桶A对C的支持力
D. 为使桶C与货车保持相对静止,货车刹车的加速度不能超过
【答案】D
【详解】A.以C桶为研究对象,货车向左匀速行驶时,受重力、A、B的支持力,如图所示, C桶在竖直方向受力平衡,由平衡条件可得 解得A错误;B.若货车以的加速度向左加速行驶,设A对C的作用力为,B对C的作用力为,C在竖直方向受力平衡,则有在水平方向由牛顿第二定律则有解得,可知C受到重力、A、B作用力的合力大小为方向水平向左。则A、B对C作用力的合力一定不等于,B错误;C.若货车以的加速度向左减速行驶,则货车的加速度向右,由B选项解析可知,B对C的支持力小于A对C的支持力,C错误;D.为使桶C与货车保持相对静止,货车刹车时的加速度向右,当B对C的支持力减小到零时,刹车加速度达到最大,此时A对C的支持力达到最大,设为,可知C在竖直方向受力平衡,则有解得在水平方向由牛顿第二定律则有解得可知为使桶C与货车保持相对静止,货车刹车的加速度不能超过,D正确。故选D。
10.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)如图所示,弹簧的一端固定在天花板上,另一端连一质量m=2kg的秤盘,盘内放一个质量M=1kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,F=30N,在突然撤去外力F的瞬间,物体对秤盘的压力大小为(g=10 m/s2)( )
A. 10 N
B. 15 N
C. 20 N
D. 40 N
【答案】C
【详解】当突然撤去外力F的瞬时,物体和秤盘所受的合外力大小方向竖直向上,对物体和秤盘整体,由牛顿第二定律可得秤盘原来在竖直向下的拉力F作用下保持静止时,弹簧对秤盘向上拉力大小为对秤盘,由牛顿第二定律解得物体对秤盘的压力故选C。
考点6 超重和失重
1.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)如图所示,两个物体A、B叠放在一起,接触面粗糙.现将它们同时以相同的速度水平抛出,不计空气阻力.在运动的过程中,物体B ( )
A. 只受重力
B. 受重力和A对它的压力
C. 受重力和A对它的摩擦力
D. 受重力、A对它的压力和摩擦力
【答案】A
【详解】把A、B视为一整体,则A、B做平抛运动,加速度为g,隔离法以B为研究对象,加速度为g,所以合外力为ma=mg所以B只受重力,故A正确,BCD错误。
2.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)假如哪吒飞行全靠脚下的风火轮,如图所示,哪吒(含装备)在风火轮作用下沿竖直方向匀速上升一定高度后减速上升直至速度为零,然后水平向右匀加速移动一段距离,空气阻力忽略不计。下列说法中正确的是( )
A. 匀速上升时,哪吒处于完全失重状态
B. 减速上升时,哪吒处于超重状态
C. 水平匀加速移动过程中,风火轮对哪吒作用力方向斜向右上方
D. 水平匀加速移动过程中,风火轮对哪吒作用力方向竖直向上
【答案】C
【详解】A.匀速上升时,对哪吒受力分析有由于加速度为0,所以哪吒既不超重也不失重,故A错误;B.减速上升时,加速度方向竖直向下,所以,哪吒处于失重状态,故B错误;CD.水平匀加速移动过程中,根据受力分析和牛顿第二定律知,哪吒受到重力、风火轮的作用力,合力水平向右,所以风火轮对哪吒作用力斜向右上方,C正确,D错误。故选C。
3.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)某景点的观光电梯竖直向上运动可以从底层直达观光平台。质量为m=50kg的游客乘坐该电梯去观光平台,电梯在t=0时刻在一楼由静止开始上升,在这次运行过程中,游客的加速度a随时间t变化的关系如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是( )
A. t=1s时,游客对电梯的压力为500N
B. 游客在2~12s内做匀速运动
C. t=15s时,游客的速度为0
D. 在0~30s内,游客对电梯的最大压力为525N
【答案】D
【详解】A.由图可知,在t=1s时,游客的加速度a=0.25m/s2根据牛顿第二定律有解得,故A错误;B.游客在2-12s内做加速度为0.5m/s2的匀加速运动,故B错误;C.t=15s时,根据图像知在0-14s内游客的速度增加了14-16s内游客做匀速运动,速度为6m/s,故C错误;D.当电梯有竖直向上的最大加速度时游客对电梯的压力最大,2-12s内电梯竖直向上的加速度最大且牛顿第二定律有,故D正确。故选D。
试卷第1页,共3页
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专题06 运动和力的关系
6大高频考点
1. 牛顿第一定律
2. 实验:探究加速度与力、质量的关系
3. 牛顿第二定律
4. 力学单位制
5. 牛顿运动定律的应用
6. 超重和失重
考点1 牛顿第一定律
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 动车高速行驶时的惯性比静止时大
B. 跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C. 货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D. 我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
2.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)如图所示,关于两个斜面实验,下列分析正确的是( )
A. 伽利略利用图甲的U型槽进行实验,球从左边斜面滚上右侧也是理想的,现实不存在的
B. 伽利略利用图乙中的斜面进行实验,得出下落的小球位移与时间成正比
C. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验,得出物体的运动不需要力;利用图乙中的斜面进行实验,最后推导得出自由落体运动的规律
D. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验,物体的运动需要力来维持;利用图乙中的斜面进行实验,直接得出自由落体运动的规律
3.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 雨雪天气货车要慢速行驶,是为了减小货车的惯性
B. 踢足球比赛中,足球在静止时有惯性,在空中运动时也有惯性
C. 滑冰运动员如果不用力,会慢慢停下来,不符合牛顿第一定律
D. 四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,说明物体受的力越大,速度就越大
4.(2025-2026高一上·吉林长春希望高中·期中)下列说法正确的是( )
A. 在光滑水平面上,用力推原来静止的物体,质量大的物体运动状态更难改变,是因为质量大的物体惯性大
B. 正在行驶的质量相同的两辆汽车,行驶的快的不易停下来,所以速度大的物体惯性大
C. 汽车拉着拖车在平直的公路上运动,汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
D. 汽车拉着拖车在平直的公路上运动,匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的拉力
5.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法不正确的是( )
A. 图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C. 图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的,实验不能直接观察到小球达到等高
D. 图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
考点2 实验:探究加速度与力、质量的关系
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)宁大附中的某同学用图示装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的,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 D. 等效替代法
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在 (选填“挂”或“不挂”)槽码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是 ;
(3)下列实验操作正确的是________(多选);
A. 改变小车总质量,需要重新补偿阻力 B. 实验中必须满足槽码的质量远大于小车的质量
C. 调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D. 小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(4)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车的加速度 (要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
2.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)(1)甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图(甲)、(乙)、(丙)所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:
①甲、乙、丙实验中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是 。
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.甲、丙
②实验时,必须满足“M远大于m”的实验小组是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
③实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的图线如图(丁)中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是 。
A.CAB B.BCA C.ABC
(2)实验中,有同学用打点计时器得到的一条纸带如图所示,相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器所接电源频率为50Hz,通过纸带数据求得打下B点时小车的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为 。(结果均保留2位有效数字)
(3)小明同学采用(乙)图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是图(丁)中的一条直线,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_______
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)(多选)为探究“物体质量一定时加速度与力的关系”,甲、乙两位同学设计了如图所示的实验装置,其中带有轻滑轮的小车质量为M,砂和砂桶的质量为m,力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)关于实验过程,下列说法或操作正确的有
A. 实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量 B. 需将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C. 将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远小于小车的质量
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点未画出),已知打点计时器所用交变电流的频率为f,根据纸带利用逐差法可得小车加速度的表达式为
(3)如图甲所示,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图像为一条倾斜直线,已知图像的斜率为k,则小车的质量为
A. B.
C. D.
(4)乙同学根据测量数据作出的a-F图像如图乙所示,则该同学实验过程中存在的问题可能是 。
4.(2025-2026高一上·黑龙江大庆大庆中学·期中)(多选)某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”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. 平衡摩擦力时小车应挂上重物
C. 释放小车之前应先接通电源
D. 调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行
(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=7.00cm,x2=7.60cm,x3=8.30cm,x4=8.90cm,电源频率为50Hz,可以计算出小车运动到C点的速度是 m/s,小车的加速度大小是 m/s2。(结果均保留两位有效数字)
5.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)某实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中,用天平测量小车的质量M和重物质量m,用打点计时器在纸带上打点,测量小车运动的加速度大小,实验时都进行了平衡摩擦力的操作。
(1)需要保证小车质量远远大于重物质量的实验是 。
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(2)按照图甲方案实验时,实验小组成员做出了三种的图像,其中,平衡摩擦力时木板垫得过高得到的是图像 ;图像 对应的小车质量最小(均填序号字母)。
(3)按照图丙方案实验时,得到如图所示的一条点迹清晰的纸带,图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,打点周期为,由该纸带可求得小车的加速度 (结果取2位有效数字)。
(4)若实验小组发现,在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同,并通过计算得出小车加速度均为(g为当地重力加速度),则乙、丁所用重物质量之比为 。
6.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
(ⅰ)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(ⅱ)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到的关系。
①实验获得如图所示的纸带,已知打点计时器所用交流电频率为,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小 (保留两位有效数字);
②需要满足条件的方案是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作图象时,把作为F值的是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
7.(2025-2026高一上·内蒙古自治区乌兰浩特第一中学·期中)某实验小组的同学们利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材,探究加速度与物体所受合力的关系,装置如图所示。实验时先测出遮光片的宽度d,由刻度尺读出滑块释放时遮光片到光电门的距离L,滑块每次从气垫导轨上的同一位置由静止释放,光电门连接的数字计时器记录下遮光片的遮光时间t,仅改变悬挂的钩码个数来进行多次实验。
(1)滑块运动的加速度 (用题干中给出的字母表示)。
(2)关于实验要求,下列说法正确的是 。
A.将气垫导轨右端垫高
B.需要调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行
C.要保证力传感器和钩码的总质量远小于滑块及遮光片的总质量
D.选用窄一些的遮光片
(3)规范完成实验,力传感器测得拉力大小为F。保持滑块的质量不变,改变钩码的数量,测得多组F、t的值,建立坐标系作出F与t的关系图线,如下图所示。能直观得出“质量一定时,加速度与合力成正比”的图像是 。
A.
B.
C.
D.
(4)选取(3)中正确的图像,已知实验中滑块释放位置到光电门的距离,遮光片的宽度,滑块及遮光片的总质量,则图像的斜率 (结果保留两位有效数字)。
8.(2025-2026高一上·辽宁东北育才学校·期中)在探究“加速度与力、质量关系的实验”中,某同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)利用该装置进行实验时,需要满足托盘与砝码总质量远小于小车质量的条件,这样做的目的是 。
(2)利用该装置进行实验时,要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是:调整长木板的倾斜度,使小车在 (填“挂上”或“不挂”)托盘且 (填“连接”或“不连接”)纸带的条件下,做匀速运动。
(3)某次实验获得的纸带如图乙所示,相邻计数点间均有4个点未画出,打点计时器电源频率为,则小车的加速度大小为 (结果保留3位有效数字)。
(4)因实验中未满足托盘与砝码总质量远小于小车质量的条件,为了得到托盘的质量,利用该实验装置先按照(2)中的步骤进行规范操作,再按照以下步骤完成实验:
①将N个砝码全部放入小车中;
②将n(依次取)个砝码放入托盘内,其余个砝码仍留在小车内,依次释放小车,测量出小车相应的加速度;
③根据测量数据画出小车加速度a随托盘中砝码个数n变化的图像如图所示。若每个砝码质量均为,图像中直线的截距为b、斜率为k,则托盘的质量 (用表示)。
考点3 牛顿第二定律
1.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功。当“鲲龙”AG600在水面上沿直线加速滑行时,其受到的合力( )
A. 大小为零
B. 方向竖直向上
C. 方向与滑行方向相同
D. 方向与滑行方向相反
2.(2025-2026高一上·内蒙古自治区乌兰浩特第一中学·期中)如图所示,粗糙水平地面上有一可视为质点的小物块,小物块在斜向上的恒力F作用下沿水平地面做匀加速直线运动,加速度大小为a,力F作水平和竖直方向的分量分别为,。现将力F突然改为大小为、方向水平向右的恒力,则此后( )
A. 物体将仍以加速度a向右做匀加速直线运动
B. 物体不可能向右做匀速直线运动
C. 物体可能以大于a的加速度向右做匀加速直线运动
D. 物体可能以小于a的加速度向右做匀加速直线运动
3.(2025-2026高一上·内蒙古自治区乌兰浩特第一中学·期中)如图所示,质量为的物体向右运动,物体与水平面之间的动摩擦因数, 若外加一水平向左的力,,则此时物体的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
考点4 力学单位制
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)下列物理量中要求是矢量,且它的单位是国际单位制中的基本单位。正确的是( )
A. 位移m
B. 时间s
C. 速率m/s
D. 力N
2.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)研究表明,空气中的声速与空气密度、空气压强二者有关,从力学单位制的角度考虑,下列计算式(其中均为无单位的比例系数)中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)小明同学在推导某物体位移计算式时,得到的表达式是:,关于这个位移表达式,下列说法正确的是( )
A. 该表达式一定正确
B. 该表达式一定错误
C. 各物理量只有采用国际单位制单位,该表达式才正确
D. 若各物理量采用其他单位制单位,该表达式可能正确
4.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)在中国南端的热带海南岛上,款式众多的新能源汽车是一道亮丽的风景线,电车的续航及电池容量是大家关注的焦点。已知某品牌电动汽车使用的磷酸铁锂电池容量55kWh,kWh是电能的常用单位,而能量的单位在国际单位制中为“焦耳”,能量的单位用国际单位制基本单位表示为( )
A. W·s
B. N·m
C. kg·m2/s3
D. kg·m2·s-2
考点5 牛顿运动定律的应用
1.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)(多选)如图所示,完全相同的两磁铁A、B分别位于铁质车厢的竖直面和水平面上,A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。当小车静止时,A恰好不下滑。现使小车运动,为保证A、B无滑动,则 ( )
A. 小车的速度可能向左,加速度可小于μg
B. 小车的加速度一定向右,不能超过(1+μ)g
C. 小车的加速度一定向左,不能超过μg
D. 小车的加速度一定向左,不能超过(1+μ)g
2.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)如图所示,质量分别是m和2m的两个物体A、B用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂,稳定后将细绳剪断,则剪断的瞬间下列说法正确的是(g是重力加速度)( )
A. 物体A加速度是0
B. 物体B加速度是g
C. 物体A加速度是3g
D. 物体B加速度是3g
3.(2025-2026高一上·黑龙江大庆东风中学·期中)质量可以用天平来测量,但是在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,飞船与空间站对接后,推进器的推力大小为F时,飞船和空间站在推力方向上一起运动的加速度大小为a,若飞船质量为,空间站的质量为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)(多选)两位同学分别制作了“水平加速度测量仪”装置,小球通过细线悬挂装置顶部,平衡时小球位于最低点,当小球与整个装置一起做水平匀变速直线运动,稳定时细线与竖直方向成一夹角,根据细线在刻度盘上指示的位置,在刻度盘上读取出此时水平加速度大小。其中甲装置刻度盘位于以悬点圆心的圆弧上,,乙装置刻度盘位于悬点正下方的水平线上,。关于两个装置的说法正确的是( )
A. 甲装置细线指示在A处时加速度方向水平向左
B. 乙装置细线指示在C处时加速度方向水平向右
C. 甲装置细线指示在B处时加速度大小为在A处时的2倍
D. 乙装置细线指示在D处时加速度大小为在C处时的2倍
5.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)(多选)如图所示,某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ=30°,当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时,人对车厢的压力为体重的1.25倍,此时人与车厢相对静止,设车厢对人的摩擦力为Ff,人的体重为G,已知重力加速度为g。下面正确的是( )
A. a=
B. a=
C. Ff=G
D. Ff=G
6.(2025-2026高一上·辽宁东北育才学校·期中)1687年,英国物理学家艾萨克·牛顿在伽利略、惠更斯等人关于动力学的一些观点的基础上,总结整理出三条描述力和运动关系的基本定律——牛顿运动定律,发表在《自然哲学的数学原理》一书中,为后来物理学很多领域的发展奠定了坚实可靠的基础。 在宏观、低速、弱引力情况下,牛顿运动定律对物体的运动都能给出很好的解释或预测。关于牛顿运动定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因
B. 若作用在运动物体上的力消失,则因为惯性,物体的加速度要隔一段时间才会消失
C. 火车内静坐的乘客看到车内桌上的一个苹果在没有任何人碰的情况下突然朝自己滚来,在他看来,苹果的突然运动不能用牛顿第二定律解释
D. 根据牛顿第三定律,一本静止于水平桌面上的书受到的重力和支持力一定大小相等,方向相反,作用在同一直线上
7.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)(多选)如图所示,套在动摩擦因数为0.4的水平细杆上的小球,上端与轻绳相连、左端与轻弹簧相连,轻弹簧的左端固定在O点。初始时刻小球静止在A点,此时弹簧伸长了1.5cm,绳子拉力为13.0N。已知弹簧劲度系数k=200N/m,小球质量m=0.5kg,取重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻剪断轻绳,下列说法正确的是( )
A. 小球初始时刻静止在A点时受到摩擦力大小为3.0N
B. 剪断轻绳的瞬间,小球受力个数不变
C. 剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为2m/s2
D. 剪断轻绳后小球向左做匀加速直线运动
8.(2025-2026高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,小车先在水平面上在推力作用下向右做匀加速运动,随后以一定的速度冲上光滑斜面,并立即撤去推力,忽略空气阻力,则小车在水平面上和斜面上的运动过程,直杆对小球作用力的方向可能沿图中的( )
A. 先沿方向,再沿方向
B. 先沿方向,再沿方向
C. 先沿方向,再沿方向
D. 先沿方向,再沿方向
9.(2025-2026高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)如图,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶,空油桶质量均为m,车厢底部一层油桶相互紧贴并被牢牢固定,上层只有一只油桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定,已知重力加速度为g,不计阻力,下列说法正确的是( )
A. 若货车向左匀速行驶,则桶A对桶C的支持力大小为mg
B. 若货车以的加速度向左加速行驶,则桶A、B对桶C作用力的合力等于
C. 若货车以的加速度向左减速行驶,则桶B对C的支持力大于桶A对C的支持力
D. 为使桶C与货车保持相对静止,货车刹车的加速度不能超过
10.(2025-2026高一上·黑龙江绥化第一中学·期中)如图所示,弹簧的一端固定在天花板上,另一端连一质量m=2kg的秤盘,盘内放一个质量M=1kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,F=30N,在突然撤去外力F的瞬间,物体对秤盘的压力大小为(g=10 m/s2)( )
A. 10 N
B. 15 N
C. 20 N
D. 40 N
考点6 超重和失重
1.(2025-2026高一上·吉林吉林第一中学·期中)如图所示,两个物体A、B叠放在一起,接触面粗糙.现将它们同时以相同的速度水平抛出,不计空气阻力.在运动的过程中,物体B ( )
A. 只受重力
B. 受重力和A对它的压力
C. 受重力和A对它的摩擦力
D. 受重力、A对它的压力和摩擦力
2.(2025-2026高一上·吉林实验中学·期中)假如哪吒飞行全靠脚下的风火轮,如图所示,哪吒(含装备)在风火轮作用下沿竖直方向匀速上升一定高度后减速上升直至速度为零,然后水平向右匀加速移动一段距离,空气阻力忽略不计。下列说法中正确的是( )
A. 匀速上升时,哪吒处于完全失重状态
B. 减速上升时,哪吒处于超重状态
C. 水平匀加速移动过程中,风火轮对哪吒作用力方向斜向右上方
D. 水平匀加速移动过程中,风火轮对哪吒作用力方向竖直向上
3.(2025-2026高一上·辽宁沈阳实验中学·期中)某景点的观光电梯竖直向上运动可以从底层直达观光平台。质量为m=50kg的游客乘坐该电梯去观光平台,电梯在t=0时刻在一楼由静止开始上升,在这次运行过程中,游客的加速度a随时间t变化的关系如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是( )
A. t=1s时,游客对电梯的压力为500N
B. 游客在2~12s内做匀速运动
C. t=15s时,游客的速度为0
D. 在0~30s内,游客对电梯的最大压力为525N
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