内容正文:
2026-2027学年高一上册物理单元自测
第四章 牛顿运动定律(参考答案)
第I卷(选择题)
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
A
D
C
D
A
AC
BC
AD
第II卷(非选择题)
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分).(1)②③①④ (2)② ③①④
12.(本题10分).(1)右 (2)0.53 大 (3)不满足槽码的总质量远小于小车质量 C
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应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。
13.(本题10分)(1)20m/s2 (2)10N,0.5
解(1)对铁箱和小木块的整体分析,由牛顿第二定律可知
解得a=20m/s2
(2)对小木块分析可知,水平方向
竖直方向
解得
14.(本题12分)(1) (2) (3)
解(1)拉力作用时,由牛顿第二定律得加速度
代入数据得
(2)撤去拉力时,物体速度
撤去拉力后,物体加速度
代入数据得
物体还能上滑的距离
代入数据得
(3)力F作用期间物体上滑距离为
撤去力F后物体继续上滑的时间
物体下滑阶段加速度
代入数据得
设物体下滑用时,由匀变速直线运动规律得
解得
撤去拉力后,物体在斜面上运动的时间
15.(本题16分)(1) (2) (3)
解(1)根据图2可得,内物块做匀加速直线运动,加速度
物块轻放在传送带的顶端P点,传送带相对物块向左下方运动,内摩擦力沿传送带向下,对物块做受力分析,根据牛顿第二定律得
又
联立得
(2)内物块做匀加速直线运动,加速度
可得内摩擦力沿传送带向下,内摩擦力沿传送带向上。
内,根据牛顿第二定律得
解得
物体滑到Q点的速度大小为
(3)根据图2可得,物块在时发生摩擦力反向,所以传送带速度为
内物块速度小于传送带速度,物块位移
传送带位移
物块落后传送带的位移
内物块速度大于传送带速度,物块位移
传送带位移
物块追回传送带的位移
由于
传送带划痕的长度为
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2026-2027学年高一上册物理单元自测
第四章 牛顿运动定律·基础通关
建议用时:75分钟,满分:100分
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)1.某景区观光电梯从静止开始向上运行,先做匀加速直线运动,再匀速上升,最后匀减速到零,将游客送至观景平台。下列说法正确的是( )
A.电梯向上加速运动阶段,乘客处于超重状态
B.电梯匀速向上运动阶段,乘客处于失重状态
C.电梯向上减速运动阶段,乘客处于超重状态
D.电梯向上减速运动阶段,乘客重力减小
【答案】A
【详解】根据牛顿第二定律可知,电梯加速度方向向上时,游客受到的支持力满足
可知
游客处于超重状态;电梯加速度方向向下时,游客受到的支持力满足
可知
游客处于失重状态;超重、失重过程中物体的实际重力不变,仅视重(支持力或压力)发生变化。
A.电梯向上加速运动阶段,加速度方向向上,乘客处于超重状态,故A正确;
B.电梯匀速向上运动阶段,加速度为0,乘客所受支持力等于重力,既不超重也不失重,故B错误;
C.电梯向上减速运动阶段,加速度方向向下,乘客处于失重状态,故C错误;
D.超重、失重仅改变视重,乘客的实际重力由质量和重力加速度决定,保持不变,故D错误。
故选A。
2.在今年的巴黎奥运会上,中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军,创造了新的历史。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去;落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A.飞来的网球速度越大,惯性越大
B.球被打飞回去:是因为力是维持物体运动状态的原因
C.球拍对球的弹力,是因为球发生弹性形变而产生的
D.若球拍没有击中球,则球的运动状态仍会变化
【答案】D
【详解】A.惯性是物体的固有属性,质量是惯性大小的唯一量度,和物体的速度无关,故A错误;
B.球被打飞回去,运动方向发生改变是因为力是改变物体运动状态的原因,而非维持物体运动的原因,故B错误;
C.球拍对球的弹力,施力物体是球拍,这个弹力是球拍发生弹性形变后,要恢复原状对球产生的力,故C错误;
D.即使球拍没有击中球,飞行的网球始终受重力、空气阻力的作用,合力不为零,运动状态仍会发生变化,故D正确。
故选D。
3.某减振设备侧面贴有技术参数标签,标签部分字迹磨损,未知物理量用符号X代替,完整公式为,其中包括力F,密度和长度L,则符号X代表的物理量是( )
A.速度 B.力 C.时间 D.能量
【答案】A
【详解】通过量纲分析得,因此X代表的物理量是速度。
故选A。
4.将轻质弹簧的一端与水平实验台上的固定挡板相连。用手施加一个水平向左的拉力使弹簧处于伸长状态,保持平衡。如图所示,若弹簧的形变始终在弹性限度内,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力是一对平衡力
B.弹簧对挡板的拉力与手对弹簧的拉力是一对相互作用力
C.手对弹簧先有了拉力,后才产生弹簧对手的拉力
D.弹簧对挡板的拉力大小等于手对弹簧的拉力大小
【答案】D
【详解】A.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力,是相互作用力,作用在两个不同物体上,不是平衡力,故A错误。
B.弹簧对挡板的拉力(作用在挡板),手对弹簧的拉力(作用在弹簧)。并不满足相互作用力“仅在两个物体间发生、施力受力主体互换”的特征,因此二者不是一对相互作用力,故B错误;
C.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力是相互作用力,二者是同时产生、同时消失的,不存在先后顺序,故C错误;
D.弹簧处于平衡状态,受到手的拉力和挡板对弹簧的拉力,这是一对平衡力,大小相等;而弹簧对挡板的拉力与挡板对弹簧的拉力是相互作用力,大小也相等。因此弹簧对挡板的拉力大小等于手对弹簧的拉力大小,故D正确。
故选D。
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
【答案】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.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,(与弹簧连接,A,B均可视为质点),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A上,使A开始向上做加速度大小为a的匀加速运动,测得A,B的图像如图乙所示,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.这段时间内拉力F先减小后不变
B.施加力F的瞬间,A、B间的弹力大小为
C.A、B在时刻分离,此时弹簧弹力等于
D.上升过程中,B速度最大时,A、B间的距离为a
【答案】D
【详解】A.在时间内A、B未分离,对整体由牛顿第二定律
上升过程中弹簧形变量变小,弹力变小,整体加速度不变,可知力F变大,时刻后A、B分离,对A由牛顿第二定律
可知F不变,因此这段时间内拉力F先变大后不变,故A错误;
B.施加外力F的瞬间,对B物体。根据牛顿第二定律,有
其中,解得,故B错误;
C.物体A、B在时刻分离,此时A、B具有共同的v与a,且A、B间的弹力大小为0,对B有
解得,故C错误;
D.由图乙可知,时刻物体B的加速度为零,此时速度最大,设此时弹簧压缩量为,初始时弹簧压缩量为,由胡克定律得B上升的高度
此时A物体上升的高度
故此时两者间的距离为,故D正确。
故选D。
7.如图所示,质量为M的长木板静置在光滑水平地面上,长木板上放置一质量为m的物块(视为质点),已知。物块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施加一水平向右的恒定拉力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物块与长木板始终保持相对静止,一起做匀加速直线运动
B.长木板的加速度大小为
C.物块的加速度大小为
D.若逐渐增大拉力,则物块与长木板间的摩擦力一定会同步增大
【答案】A
【详解】AB.物块仅由长木板的静摩擦力提供加速度,最大加速度由滑动摩擦力决定,由牛顿第二定律有
解得
假设物块与长木板相对静止,对整体由牛顿第二定律可知整体的加速度
因为
说明静摩擦力足以带动物块同步加速,所以二者无相对滑动,始终保持相对静止、共同做匀加速直线运动,故A正确,B错误。
C.物块与长木板相对静止,由前面分析知长木板的加速度大小为,未达到最大加速度,故C错误。
D.逐渐增大拉力时,未达到相对滑动临界前,静摩擦力随加速度增大而增大;但拉力增大到使板块相对滑动后,摩擦力变为恒定的滑动摩擦力,不再随拉力增大而变化,因此摩擦力不会随拉力增大同步增大,故D错误。
故选A。
8.如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面体固定在水平面上,其底端固定一挡板,质量为m的物块甲和质量为2m的物块乙用原长为2d的轻弹簧栓接后放在斜面体上,系统静止时弹簧的长度为d。现在物块甲上施加一沿斜面体向上的拉力,使物块甲由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间物块乙离开挡板。已知物块甲的加速度大小为,重力加速度为g,两物块均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧恢复原长时,拉力的大小为
C.物块乙刚好离开挡板瞬间,两物块之间的距离为4d
D.物块乙刚好离开挡板瞬间,物块甲的速度大小为
【答案】AC
【详解】A.对甲,由系统静止时弹簧长度为d可得
解得,故A正确;
B.对甲,当弹簧恢复原长时有
解得,故B错误;
CD.物块乙刚好离开挡板瞬间,设此时两物块间距为,对乙有
解得
此时对物块甲有
解得,故C正确,D错误。
故选AC。
9.如图甲所示,一物块以某一初速度从倾角为、顺时针转动的传送带底端沿传送带向上运动,其图像如图乙所示。已知传送带的速度为,传送带足够长,物块与传送带间的动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A.物块的初速度小于
B.物块与传送带间的动摩擦因数
C.物块运动过程中的速度一定有等于的时刻
D.若物块从传送带顶端由静止向下运动,其他条件不变,物块会向下先做匀加速运动再做匀速运动
【答案】BC
【详解】A.若物块的初速度小于,物块相对斜面向下运动,则受到沿传送带向上的摩擦力,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律,有
解得加速度
物块会一直以向上减速为0,与图乙不符,所以物块的初速度大于,故A错误;
B.图线的斜率表示加速度,由图乙可知
解得,故B正确;
C.物块的初速度大于,物块相对斜面向上运动,则受到沿传送带向下的摩擦力,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律,有
解得加速度
物块以减速到速度等于后,加速度变为继续向上减速,因此物块运动过程中的速度一定有等于的时刻,故C正确;
D.若物块从传送带顶端开始向下运动,物块会始终受到沿传送带向上的摩擦力,则物块会以加速度一直向下加速运动,故D错误。
故选BC。
10.如图所示,在斜面上有四条光滑细杆,其中OA杆竖直放置,OB杆与OD杆等长,OC杆与斜面垂直放置,每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),四个环都从O点由静止释放,分别沿OA、OB、OC、OD下滑,设滑到斜面上所用的时间依次为、、、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】以OA为直径画圆
由等时圆模型,对小圆环分析,受重力和支持力,将重力沿杆和垂直杆的方向正交分解,由牛顿第二定律得小圆环做初速为零的匀加速直线运动,加速度为
(为杆与竖直方向的夹角)。由图知,小圆环的位移为
所以
t与无关,可知从图上最高点沿任意一条弦滑到底所用时间相同,故沿OA和OC滑到底的时间相同,即
OB不是一条完整的弦,时间最短,即
OD长度超过一条弦,时间最长,即
故选AD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动
(1)上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为________
(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,其中________是事实,________是推论。
【答案】(1)②③①④
(2) ② ③①④
【详解】(1)整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论,所以合理的实验顺序为②③①④。
(2)[1]伽利略理想实验中,实验步骤②可靠的实验事实基础。
[2]由于现实生活中,小球在斜面上滚动时不可能不受摩擦力的作用,所以实验步骤③①④都是对实验现象的合理推理。
12.(本题10分)某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合外力的关系,每个槽码的质量为,小车的质量为。打点计时器所接交流电频率为。
(1)按正确操作平衡摩擦力,发现打点计时器打出的点间隔越来越大,应将垫木适当向__________(填“左”或“右”)移一些,直到打点计时器打出的点间隔均匀。
(2)正确调节好装置后进行实验,某次打出的纸带如图乙所示,、、、、为连续选定的计数点,相邻两计数点间有四个计时点未画出,计数点间的距离已在图中标出,则小车的加速度大小为__________(保留2位有效数字)。如果实际交流电的频率比略小,则测得的加速度比实际值__________(填“大”或“小”)。
(3)改变槽码的个数重复实验,每次实验记录槽码的个数,求出每次实验的加速度,作图像,得到的图像如图丙所示,则图像出现了弯曲,原因是____________________;若用测得的数据作图像,则作出的图像是丁图中的__________。
【答案】(1)右
(2) 0.53 大
(3) 不满足槽码的总质量远小于小车质量 C
【详解】(1)打点计时器打出的点间隔越来越大,说明小车在做加速运动,即重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,木板倾角过大。为了减小倾角,应将支撑木板的垫木向右移动,使木板右端降低,直到小车做匀速直线运动,打出的点间隔均匀。
(2)[1]相邻两计数点间有四个计时点未画出,打点计时器频率为,则计数点间的时间间隔
根据逐差法公式
解得
[2]若实际频率比略小,则实际打点周期偏大,即实际时间间隔,而计算时仍用,根据可知,分母偏小,导致测得的加速度比实际值大。
(3)[1]对小车和槽码整体分析,根据牛顿第二定律有
解得
当较小时,,,与成正比;随着增大,不再满足,分母增大,图像斜率减小,出现弯曲,原因是未满足槽码总质量远小于小车质量。
[2]由
变形得
可知与成线性关系,且纵轴截距为,斜率为,故图像为不过原点的直线,对应图丁中的C。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应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。
13.(本题10分)如图所示,水平面上有一质量为M=2.5kg的长方体铁箱,在大小为F=66N的水平拉力作用下由静止开始运动,铁箱内一质量为m=0.5kg的小木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数1=0.2,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计。
(1)求铁箱的加速度大小a;
(2)求铁箱后壁对小木块的弹力大小FN以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数。
【答案】(1)20m/s2
(2)10N,0.5
【详解】(1)对铁箱和小木块的整体分析,由牛顿第二定律可知
解得a=20m/s2
(2)对小木块分析可知,水平方向
竖直方向
解得
14.(本题12分)如图所示,在倾角为的足够长的斜面上有一个质量的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数。物体在沿斜面向上的拉力的作用下,从斜面底端由静止开始向上加速运动。经过撤去拉力F(重力加速度g取,物体可视为质点,),求:
(1)拉力作用时,物体的加速度;
(2)撤去拉力后,物体还能上滑的距离;
(3)撤去拉力后,物体在斜面上运动的时间t。(结果用根号表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)拉力作用时,由牛顿第二定律得加速度
代入数据得
(2)撤去拉力时,物体速度
撤去拉力后,物体加速度
代入数据得
物体还能上滑的距离
代入数据得
(3)力F作用期间物体上滑距离为
撤去力F后物体继续上滑的时间
物体下滑阶段加速度
代入数据得
设物体下滑用时,由匀变速直线运动规律得
解得
撤去拉力后,物体在斜面上运动的时间
15.(本题16分)如图1,倾角为的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化如图2,重力加速度大小。
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数为多少;
(2)物体滑到Q点的速度大小为多少;
(3)传送带划痕的长度为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据图2可得,内物块做匀加速直线运动,加速度
物块轻放在传送带的顶端P点,传送带相对物块向左下方运动,内摩擦力沿传送带向下,对物块做受力分析,根据牛顿第二定律得
又
联立得
(2)内物块做匀加速直线运动,加速度
可得内摩擦力沿传送带向下,内摩擦力沿传送带向上。
内,根据牛顿第二定律得
解得
物体滑到Q点的速度大小为
(3)根据图2可得,物块在时发生摩擦力反向,所以传送带速度为
内物块速度小于传送带速度,物块位移
传送带位移
物块落后传送带的位移
内物块速度大于传送带速度,物块位移
传送带位移
物块追回传送带的位移
由于
传送带划痕的长度为
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此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第四章 牛顿运动定律·基础通关
建议用时:75分钟,满分:100分
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)1.某景区观光电梯从静止开始向上运行,先做匀加速直线运动,再匀速上升,最后匀减速到零,将游客送至观景平台。下列说法正确的是( )
A.电梯向上加速运动阶段,乘客处于超重状态
B.电梯匀速向上运动阶段,乘客处于失重状态
C.电梯向上减速运动阶段,乘客处于超重状态
D.电梯向上减速运动阶段,乘客重力减小
2.在今年的巴黎奥运会上,中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军,创造了新的历史。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去;落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A.飞来的网球速度越大,惯性越大
B.球被打飞回去:是因为力是维持物体运动状态的原因
C.球拍对球的弹力,是因为球发生弹性形变而产生的
D.若球拍没有击中球,则球的运动状态仍会变化
3.某减振设备侧面贴有技术参数标签,标签部分字迹磨损,未知物理量用符号X代替,完整公式为,其中包括力F,密度和长度L,则符号X代表的物理量是( )
A.速度 B.力 C.时间 D.能量
4.将轻质弹簧的一端与水平实验台上的固定挡板相连。用手施加一个水平向左的拉力使弹簧处于伸长状态,保持平衡。如图所示,若弹簧的形变始终在弹性限度内,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力是一对平衡力
B.弹簧对挡板的拉力与手对弹簧的拉力是一对相互作用力
C.手对弹簧先有了拉力,后才产生弹簧对手的拉力
D.弹簧对挡板的拉力大小等于手对弹簧的拉力大小
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.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,(与弹簧连接,A,B均可视为质点),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A上,使A开始向上做加速度大小为a的匀加速运动,测得A,B的图像如图乙所示,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.这段时间内拉力F先减小后不变
B.施加力F的瞬间,A、B间的弹力大小为
C.A、B在时刻分离,此时弹簧弹力等于
D.上升过程中,B速度最大时,A、B间的距离为a
7.如图所示,质量为M的长木板静置在光滑水平地面上,长木板上放置一质量为m的物块(视为质点),已知。物块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施加一水平向右的恒定拉力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物块与长木板始终保持相对静止,一起做匀加速直线运动
B.长木板的加速度大小为
C.物块的加速度大小为
D.若逐渐增大拉力,则物块与长木板间的摩擦力一定会同步增大
8.如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面体固定在水平面上,其底端固定一挡板,质量为m的物块甲和质量为2m的物块乙用原长为2d的轻弹簧栓接后放在斜面体上,系统静止时弹簧的长度为d。现在物块甲上施加一沿斜面体向上的拉力,使物块甲由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间物块乙离开挡板。已知物块甲的加速度大小为,重力加速度为g,两物块均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧恢复原长时,拉力的大小为
C.物块乙刚好离开挡板瞬间,两物块之间的距离为4d
D.物块乙刚好离开挡板瞬间,物块甲的速度大小为
9.如图甲所示,一物块以某一初速度从倾角为、顺时针转动的传送带底端沿传送带向上运动,其图像如图乙所示。已知传送带的速度为,传送带足够长,物块与传送带间的动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A.物块的初速度小于
B.物块与传送带间的动摩擦因数
C.物块运动过程中的速度一定有等于的时刻
D.若物块从传送带顶端由静止向下运动,其他条件不变,物块会向下先做匀加速运动再做匀速运动
10.如图所示,在斜面上有四条光滑细杆,其中OA杆竖直放置,OB杆与OD杆等长,OC杆与斜面垂直放置,每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),四个环都从O点由静止释放,分别沿OA、OB、OC、OD下滑,设滑到斜面上所用的时间依次为、、、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动
(1)上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为________
(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,其中________是事实,________是推论。
12.(本题10分)某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合外力的关系,每个槽码的质量为,小车的质量为。打点计时器所接交流电频率为。
(1)按正确操作平衡摩擦力,发现打点计时器打出的点间隔越来越大,应将垫木适当向__________(填“左”或“右”)移一些,直到打点计时器打出的点间隔均匀。
(2)正确调节好装置后进行实验,某次打出的纸带如图乙所示,、、、、为连续选定的计数点,相邻两计数点间有四个计时点未画出,计数点间的距离已在图中标出,则小车的加速度大小为__________(保留2位有效数字)。如果实际交流电的频率比略小,则测得的加速度比实际值__________(填“大”或“小”)。
(3)改变槽码的个数重复实验,每次实验记录槽码的个数,求出每次实验的加速度,作图像,得到的图像如图丙所示,则图像出现了弯曲,原因是____________________;若用测得的数据作图像,则作出的图像是丁图中的__________。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应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。
13.(本题10分)如图所示,水平面上有一质量为M=2.5kg的长方体铁箱,在大小为F=66N的水平拉力作用下由静止开始运动,铁箱内一质量为m=0.5kg的小木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数1=0.2,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计。
(1)求铁箱的加速度大小a;
(2)求铁箱后壁对小木块的弹力大小FN以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数。
14.(本题12分)如图所示,在倾角为的足够长的斜面上有一个质量的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数。物体在沿斜面向上的拉力的作用下,从斜面底端由静止开始向上加速运动。经过撤去拉力F(重力加速度g取,物体可视为质点,),求:
(1)拉力作用时,物体的加速度;
(2)撤去拉力后,物体还能上滑的距离;
(3)撤去拉力后,物体在斜面上运动的时间t。(结果用根号表示)
15.(本题16分)如图1,倾角为的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化如图2,重力加速度大小。
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数为多少;
(2)物体滑到Q点的速度大小为多少;
(3)传送带划痕的长度为多少?
试题 第3页(共6页) 试题 第4页(共6页)
试题 第1页(共6页) 试题 第2页(共6页)
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2026-2027学年高一上册物理单元自测
第四章 牛顿运动定律·基础通关
建议用时:75分钟,满分:100分
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)1.某景区观光电梯从静止开始向上运行,先做匀加速直线运动,再匀速上升,最后匀减速到零,将游客送至观景平台。下列说法正确的是( )
A.电梯向上加速运动阶段,乘客处于超重状态
B.电梯匀速向上运动阶段,乘客处于失重状态
C.电梯向上减速运动阶段,乘客处于超重状态
D.电梯向上减速运动阶段,乘客重力减小
2.在今年的巴黎奥运会上,中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军,创造了新的历史。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去;落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A.飞来的网球速度越大,惯性越大
B.球被打飞回去:是因为力是维持物体运动状态的原因
C.球拍对球的弹力,是因为球发生弹性形变而产生的
D.若球拍没有击中球,则球的运动状态仍会变化
3.某减振设备侧面贴有技术参数标签,标签部分字迹磨损,未知物理量用符号X代替,完整公式为,其中包括力F,密度和长度L,则符号X代表的物理量是( )
A.速度 B.力 C.时间 D.能量
4.将轻质弹簧的一端与水平实验台上的固定挡板相连。用手施加一个水平向左的拉力使弹簧处于伸长状态,保持平衡。如图所示,若弹簧的形变始终在弹性限度内,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力是一对平衡力
B.弹簧对挡板的拉力与手对弹簧的拉力是一对相互作用力
C.手对弹簧先有了拉力,后才产生弹簧对手的拉力
D.弹簧对挡板的拉力大小等于手对弹簧的拉力大小
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.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,(与弹簧连接,A,B均可视为质点),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A上,使A开始向上做加速度大小为a的匀加速运动,测得A,B的图像如图乙所示,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.这段时间内拉力F先减小后不变
B.施加力F的瞬间,A、B间的弹力大小为
C.A、B在时刻分离,此时弹簧弹力等于
D.上升过程中,B速度最大时,A、B间的距离为a
7.如图所示,质量为M的长木板静置在光滑水平地面上,长木板上放置一质量为m的物块(视为质点),已知。物块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施加一水平向右的恒定拉力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物块与长木板始终保持相对静止,一起做匀加速直线运动
B.长木板的加速度大小为
C.物块的加速度大小为
D.若逐渐增大拉力,则物块与长木板间的摩擦力一定会同步增大
8.如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面体固定在水平面上,其底端固定一挡板,质量为m的物块甲和质量为2m的物块乙用原长为2d的轻弹簧栓接后放在斜面体上,系统静止时弹簧的长度为d。现在物块甲上施加一沿斜面体向上的拉力,使物块甲由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间物块乙离开挡板。已知物块甲的加速度大小为,重力加速度为g,两物块均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧恢复原长时,拉力的大小为
C.物块乙刚好离开挡板瞬间,两物块之间的距离为4d
D.物块乙刚好离开挡板瞬间,物块甲的速度大小为
9.如图甲所示,一物块以某一初速度从倾角为、顺时针转动的传送带底端沿传送带向上运动,其图像如图乙所示。已知传送带的速度为,传送带足够长,物块与传送带间的动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A.物块的初速度小于
B.物块与传送带间的动摩擦因数
C.物块运动过程中的速度一定有等于的时刻
D.若物块从传送带顶端由静止向下运动,其他条件不变,物块会向下先做匀加速运动再做匀速运动
10.如图所示,在斜面上有四条光滑细杆,其中OA杆竖直放置,OB杆与OD杆等长,OC杆与斜面垂直放置,每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),四个环都从O点由静止释放,分别沿OA、OB、OC、OD下滑,设滑到斜面上所用的时间依次为、、、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动
(1)上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为________
(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,其中________是事实,________是推论。
12.(本题10分)某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合外力的关系,每个槽码的质量为,小车的质量为。打点计时器所接交流电频率为。
(1)按正确操作平衡摩擦力,发现打点计时器打出的点间隔越来越大,应将垫木适当向__________(填“左”或“右”)移一些,直到打点计时器打出的点间隔均匀。
(2)正确调节好装置后进行实验,某次打出的纸带如图乙所示,、、、、为连续选定的计数点,相邻两计数点间有四个计时点未画出,计数点间的距离已在图中标出,则小车的加速度大小为__________(保留2位有效数字)。如果实际交流电的频率比略小,则测得的加速度比实际值__________(填“大”或“小”)。
(3)改变槽码的个数重复实验,每次实验记录槽码的个数,求出每次实验的加速度,作图像,得到的图像如图丙所示,则图像出现了弯曲,原因是____________________;若用测得的数据作图像,则作出的图像是丁图中的__________。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应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。
13.(本题10分)如图所示,水平面上有一质量为M=2.5kg的长方体铁箱,在大小为F=66N的水平拉力作用下由静止开始运动,铁箱内一质量为m=0.5kg的小木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数1=0.2,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计。
(1)求铁箱的加速度大小a;
(2)求铁箱后壁对小木块的弹力大小FN以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数。
14.(本题12分)如图所示,在倾角为的足够长的斜面上有一个质量的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数。物体在沿斜面向上的拉力的作用下,从斜面底端由静止开始向上加速运动。经过撤去拉力F(重力加速度g取,物体可视为质点,),求:
(1)拉力作用时,物体的加速度;
(2)撤去拉力后,物体还能上滑的距离;
(3)撤去拉力后,物体在斜面上运动的时间t。(结果用根号表示)
15.(本题16分)如图1,倾角为的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化如图2,重力加速度大小。
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数为多少;
(2)物体滑到Q点的速度大小为多少;
(3)传送带划痕的长度为多少?
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