运动和力的关系 单元检测卷-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

《运动和力的关系》单元检测卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每小题4分，共28分） 1．在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如：理想模型法、极限法、控制变量法、放大法等。关于物理学研究方法，下列叙述正确的是（　　） A．通过平面镜观察桌面微小形变，采用了微元法 B．重心和质点概念的建立都采用了“等效替代”方法 C．加速度概念的建立采用了“比值定义法” D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，运用了理想模型法 2．如图是一名同学在校运会时进行“急行跳远”项目时的示意图，忽略空气阻力，关于该过程下列说法正确的是（　　） A．该同学起跳时的速度越大，惯性越大，跳得越远 B．落地时，该同学受到地面的支持力是由于鞋底发生了形变 C．该同学在空中时速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因 D．该同学从左向右助跑的过程中，地面受到来自于鞋底的摩擦力方向水平向右 3．关于牛顿第一定律和惯性的概念，下列理解正确的是（　　） A．牛顿第一定律是实验定律，可以通过实验直接验证 B．物体抵抗运动状态变化的“本领”叫惯性，这个“本领”的大小仅由质量唯一量度 C．物体运动的速度越大，其惯性就越大，越难停下来 D．牛顿第一定律说明了“力是维持物体运动的原因”，纠正了亚里士多德的错误观点 4．如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间。已知重力加速度为g，每个桶的质量都为m，当汽车与油桶一起以某一加速度a向左加速时，下列说法正确的是（　　） A．A、B对C的合力方向竖直向上 B．时，A对C的支持力为0 C．a增大时，B对C的支持力变小 D．B对C支持力的大小可能大于 5．如图所示，倾角的固定光滑斜面上，质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C，通过轻质细线或轻弹簧互相连接，悬挂于挡板上，处于静止状态，重力加速度为g。若将A、B间的细线剪断，则剪断瞬间A、B和C的加速度大小分别为（     ） A．0.5g，0.75g，0.25g B．0.75g，0.5g，0 C．0.5g，0.75g，0 D．0，0.75g，0.25g 6．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系，根据单位间的关系可以判断物理关系式是否正确。某组同学在探究声速v与空气压强p和空气密度的关系时，推导出四个空气中声速的关系式，式中k为比例常数，无单位，则可能正确的关系式是（     ） A． B． C． D． 7．如图，物块、木板叠放在水平地面上，的上表面水平，、的质量均为，、之间及与地面之间的动摩擦因数均为。一根轻绳跨过光滑定滑轮与、相连，轻绳的上、下两段水平，轻绳和木板都足够长。当对物块施加一水平向左的恒力时，物块向左做匀加速直线运动。在这个过程中，相对地面的加速度大小用表示，绳上拉力大小用表示，重力加速度，则（     ） A． B． C．、加速度相同 D．对的作用力竖直向上 二、多选题（每小题6分，共18分） 8．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则（　　） A．时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．时间内，小物块先受到恒定的摩擦力作用，之后不受摩擦力 9．如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）.已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点.则： A．c球最先到达M点 B．b球最先到达M点 C．a球最先到达M点 D．d球比a球先到达M点 10．如图甲所示，在倾角的光滑斜面上，放着质量分别为和的A、B两物块，轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从时刻开始，对施加一沿斜面向上的拉力，物块沿斜面向上做匀加速直线运动，若力随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．物块的加速度 B．物块、分离时拉力 C．弹簧的劲度系数 D．从、刚分离到速度最大时，沿斜面移动的位移为 三、实验题（每个空3分，共18分） 11．某实验小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系，打点计时器的工作频率为50Hz.    (1)下列做法正确的是______。 A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．每次改变小桶及桶内砝码的总重力后，都需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源 (2)某次测量纸带上计数点的间距如图乙所示，每相邻两点之间还有四个点未画出。则小车加速度______。（结果保留2位有效数字） (3)实验时我们认为小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，实际上绳子拉力_________（选填“大于”“等于”或“小于”）小桶及桶内砝码的总重力。 12．某学习小组用如图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)如图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是___________ (2)将沙和沙桶的总重力mg近似当成小车所受的拉力F会给实验带来系统误差。事实上，小车所受拉力的真实值为，为了使系统误差，小车和车上砝码的总质量是M，则M与m应当满足的条件是___________ (3)另一个学习小组用如图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行，传感器可直接显示绳上拉力的大小。 实验中将长木板水平放置，操作得到小车加速度a与拉力传感器示数F的图像，已知小车质量为M，判断下列图像及图线斜率k意义正确的是___________ 。 A． B． C． D． 四、解答题（36分） 13．（12分）如图所示，质量m=1.0kg的物体放置在光滑水平面上，在水平向右的拉力F的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小a=3.0m/s2。 (1)画出物体的受力示意图； (2)求物体所受水平拉力F的大小； (3)求物体在前2.0s内位移x的大小。 14．（12分）如图所示，细线的一端固定在倾角为的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球（重力加速度为g）。 (1)当滑块至少以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以的加速度向左运动时，细线中的拉力为多大？支持力为多大？ (3)当滑块以的加速度向左运动时，细线中的拉力为多大？支持力为多大？ 15．（12分）一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为的小物块相连，如图所示。质量为的小物块紧靠静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为，从时开始，对施加沿斜面向上的外力，使始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块、分离；再经过同样长的时间，距其出发点的距离恰好也为，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小，求： (1)弹簧的劲度系数； (2)求、分离时弹簧的压缩量以及物块加速度的大小； (3)外力大小随时间变化的关系式。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B C A B BD AD ACD 1．C 【详解】A．通过平面镜观察桌面微小形变，是利用了光点的位置变化，把微小形变放大，采用了放大法，故A错误； B．引入“重心”概念时，运用了等效的思想，质点概念的建立采用了理想化模型的方法，故B错误； C．加速度概念的建立采用了“比值定义法”，即加速度为物体速度变化量与所用时间之比，故C正确； D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是通过让小球从斜面某一高度滚下，滚上另一侧斜面，斜面越光滑，小球上升的高度越接近原来释放的高度，假设斜面为光滑斜面，小球将上升到原来释放的高度，如果把另一侧斜面变成水平面，小球永远达不到原来释放的高度，将一直做匀速直线运动，即伽利略是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，运用了理想实验法，即科学推理法，不是理想模型法，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．物体的惯性只与其质量有关，助跑是为了获得更大的起跳速度，不会增大惯性，故A错误； B．该同学受到地面支持力的施力物体为地面，是由于地面发生了弹性形变，故B错误； C．同学在空中时受重力作用，速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故C正确； D．该同学从左向右助跑的过程中，向左蹬鞋子，鞋底相对地面有向左的运动趋势，地面相对鞋底有向右运动趋势，地面受到来自于鞋底的摩擦力为静摩擦力，方向水平向左，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．牛顿第一定律不是实验定律，因为它描述的是理想状态（无外力），在现实中无法通过实验直接验证，而是基于推理和理想实验得出的结论，故A错误； B．惯性是物体抵抗运动状态变化的性质，其大小仅由质量唯一量度，与速度、位置等因素无关，故B正确； C．惯性大小只取决于质量，与速度无关，故C错误； D．牛顿第一定律纠正了亚里士多德的错误观点（力是维持运动的原因），说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．C向左加速运动，其合外力水平向左，则A、B对C的合力与重力的合力方向应水平向左，所以A、B对C的合力方向应斜向左上方，故A错误； B．汽车以某一加速度向左加速时，对C进行受力分析，如图所示： 根据几何关系可知 当A对C的支持力为0时，竖直方向根据平衡关系有 水平方向根据牛顿第二定律有 联立解得，故B正确； C．当A对C的支持力不为0时，竖直方向根据平衡关系有 水平方向根据牛顿第二定律有 联立解得， 由此可知a增大时，B对C的支持力变大，故C错误； D．由C选项可知B对C支持力的大小为 所以B对C支持力的大小一定大于，不是可能大于，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】剪断细线前，对A、B、C整体分析得A上弹簧弹力 对C上弹簧弹力 剪断细线瞬间，由牛顿第二定律，对A得 解得 对B得 解得 C的受力不变，C的加速度为零。 故选C。 6．A 【详解】声速的单位是 压强的定义是单位面积的压力，单位推导为 空气密度的单位是 无单位的比例常数不影响等式两侧的单位匹配。 A．的单位为，和声速的单位相同，故A正确； B．的单位为，不是速度单位，故B错误； C．​​的单位为，不是速度单位，故C错误； D．的单位为，故D错误。 故选A 。 7．B 【详解】AB．对、受力分析如图所示 以为研究对象，由牛顿第二定律可得 以为研究对象，由牛顿第二定律可得 由牛顿第三定律知 根据题意，加速度大小 联立解得，，故A错误，B正确； C．在外力作用下，向左加速，向右加速，加速度大小相等但方向相反，加速度是矢量，故、加速度不相同，故C错误； D．对的作用力包含竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，二者的合力斜向右上方，故D错误。 故选B。 8．BD 【详解】A．物块一直向左运动远离A，后向右运动靠近A，因此时刻物块离A处距离最大，A错误。 B．内物块相对传送带一直向左滑动，相对滑动距离持续增大；后物块与传送带共速相对静止，不再有相对滑动，因此时刻相对传送带滑动的距离达到最大，B正确。 C．内物块相对传送带始终向左运动，滑动摩擦力方向始终与相对运动方向相反，即一直向右，方向不变，C错误。 D．内图斜率不变，加速度不变，由可知，物块受到的滑动摩擦力大小方向都恒定；物块匀速运动，与传送带相对静止，合力为0，不受摩擦力，D正确。 故选BD 。 9．AD 【详解】对于AM段，位移x1=R，加速度 根据x1＝a1t12得， 对于BM段，位移x2=2R，加速度 a2=gsin60°=g 根据x2＝a2t22得， 对于CM段，位移x3=R，加速度a3=g，由x3=gt32得， 对于D小球，做类似单摆运动， 知t3最小，t2最大． A. c球最先到达M点，与结论相符，选项A正确； B. b球最先到达M点，与结论不相符，选项B错误； C. a球最先到达M点，与结论不相符，选项C错误； D. 因t4<t1，可知d球比a球先到达M点，与结论相符，选项D正确. 10．ACD 【详解】A．初态系统静止，对A、B两物块受力分析，有 解得 对施加一沿斜面向上的拉力，再对A、B两物块受力分析，有，时，根据乙图知，且有 解得，A正确； B．物块、分离时，、间的弹力等于0，此时对A、B两物块受力分析，有 对物块B受力分析，有 解得，，即物块、分离时拉力，B错误； C．由前面分析知，根据乙图可知时物块、分离，从到，物块、的位移，且此时有 解得，，C正确； D．速度最大时，对B受力分析有 解得，则从、刚分离到速度最大时，沿斜面移动的位移，D正确。 故选ACD。 11．(1)A (2)0.83 (3)小于 【详解】（1）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，从而减小实验误差，A正确； B．平衡摩擦力时满足，两边消掉了M，则每次改变小桶及桶内砝码的总重力后，不需要重新平衡摩擦力，B错误； C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开木块，C错误。 故选A。 （2）每相邻两点之间还有四个点未画出，则T=0.1s。则小车加速度 （3）对小桶及桶内砝码根据牛顿第二定律有 可得 所以实际上绳子拉力小于小桶及桶内砝码的总重力。 12．(1)B (2)20 (3)C 【详解】（1）平衡摩擦力时小车与纸带相连，前面不挂重物，把长木板的一端适当垫高。 故选B。 （2）在本实验中认为细线的拉力F等于沙和沙桶的总重力mg，由此造成的误差是系统误差，对小车，根据牛顿第二定律得 对整体，根据牛顿第二定律得 且 解得 （3）设小车受到的阻力为f，由牛顿第二定律得 整理得 故选C。 13．(1) (2)3N (3)6m 【详解】（1）由题意，可画出物体受力示意图如图所示 （2）根据牛顿第二定律，可得物体所受水平拉力F的大小 （3）物体在前2.0s内位移的大小 14．(1)g (2)， (3)，0 【详解】（1）对小球受力分析，受重力、拉力如图所示 根据牛顿第二定律可得，水平方向 竖直方向由平衡条件可得 解得 所以滑块至少以的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零。 （2）当滑块以的加速度向左运动时，小球不离开斜面，设细线中的拉力为T，支持力为，在水平方向，根据牛顿第二定律，有 在竖直方向，有 联立解得， （3）当滑块向左的加速度大于g时，小球将“飘”离楔形滑块而只受线的拉力和重力的作用，支持力等于0，如图所示 假设与水平面夹角为，根据牛顿第二定律，有 在竖直方向，有 解得 15．(1) (2)9cm   0.625m/s2 (3)a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式，  a、b分离后， 【详解】（1）小物块b紧靠a静止在斜面上，则将二者看成一个整体，可知弹力大小与整体重力的分力大小相等，有 解得 （2）由于初速度为0，最初两段相同时间间隔内位移之比为 且由题有 当物块a、b分离时弹簧压缩量 两物块刚好要分离时，a与b之间无相互作用力且加速度相同，对a由牛顿第二定律有 代入数据解得 （3）对整体牛顿第二定律可得 代入数据可得 因分离时位移x=，由x==at2 解得 所以a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式 a、b分离后，对b根据牛顿第二定律，有 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 $