第4章 运动和力的关系（基础通关卷）物理人教版必修第一册

2026-2027学年高一物理必修一单元自测 第4章 运动和力的关系·基础通关卷（参考答案） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B D C B A A AD BC 题号 11 12 答案 AC BC 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分） (1) (2分）； (2)(2分） 0.3(2分） 14．（8分） (1)不需要(2分） (2)1.2(2分） (3) 张(2分） 李(2分） 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分） （1）重物的重力为 弹簧秤的示数为40N，可知重物受到的拉力小于重力，所以重物处于失重状态；(1分） 根据牛顿第二定律可得(1分） 解得加速度大小为(1分） （2）以人为对象，根据牛顿第二定律可得(1分） 解得(1分） 根据牛顿第三定律可知，人对升降机地板的压力大小为。(1分） 16．（9分） （1）滑块沿斜面向下做匀加速直线运动，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律和滑动摩擦力公式分别有(1分），(1分），(1分） 联立解得 代入数据解得(1分） （2）滑块从静止开始沿斜面做匀加速直线运动，根据速度与位移的关系有(1分） 解得 代入数据解得(1分） （3）滑块进入水平轨道后只受滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有(1分） 解得 滑块从点运动到点时速度减为零，根据速度与位移的关系有(1分） 解得 代入数据解得(1分） 17．（10分） （1）物块刚冲上木板时，对物块，有(1分） 解得(1分） 对木板，有(1分） 解得(1分） （2）从开始到两者共速，物块一直做匀减速直线运动，则有(1分） 解得(1分） （3）从开始到两者共速，物块的位移(1分） 2s末木板的速度(1分） 从开始到两者共速，木板的位移(1分） 所以木板的长度(1分） 18．（13分） （1）传送带顺时针转动，对煤块受力分析，可知 故煤块从A到B一直向下做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律有(1分） 解得 根据位移时间公式有(1分） 解得(1分） （2）传送带逆时针转动，对煤块受力分析，根据牛顿第二定律有(1分） 解得 经时间，煤块与传送带共速，则有(1分） 位移为(1分） 因，故煤块继续向下做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律有(1分） 解得 根据位移时间公式有(1分） 解得 故煤块从传送带顶端滑到底端的时间(1分） （3）传送带逆时针转动，在时间内，传送带沿斜面向上的位移为(1分） 在这段时间内煤块相对传送带沿斜面向上运动，则传送带上划痕的长度为(1分） 在时间内，传送带沿斜面向上的位移为(1分） 在这段时间内煤块相对传送带沿斜面向下运动，则传送带上划痕的长度为 该阶段的相对位移与第一阶段的相对位移方向相反，即相对位移有重叠 因 故整个过程传送带上划痕的长度为(1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一物理必修一单元自测 第4章 运动和力的关系 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于牛顿第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　） A．物体受到的外力越大时惯性越小 B．物体运动状态发生变化时必定受到外力的作用 C．物体不受外力作用时一定处于静止状态 D．在水平地面上滑动的物体最终要停下来，是因为惯性消失了 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（   ） A．物体加速度的大小是由物体的质量和物体的速度决定的 B．物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关 C．物体的加速度方向、速度方向总是与物体所受合外力的方向相同 D．一旦物体所受合外力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了 3．2025年11月神舟二十二号飞船与天宫空间站完成自主快速对接。在姿态调整过程中，飞船短时喷气，对飞船施加力矩M，作用时间为，而力矩与作用时间的乘积用来控制飞船的转动以调整姿态。力矩的定义式为（F为作用力，r为转轴到力的作用线的垂直距离），则用国际单位制中的基本单位表示该物理量（）的单位是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从点沿水平直线加速运动到点，此过程中关于壁虎受力情况，下列说法正确的是（　　） A．壁虎受三个力的作用 B．竖直墙面对壁虎弹力为零 C．壁虎受到的摩擦力等于重力 D．壁虎受到的摩擦力的方向斜向左上方 5．如图所示，A、B两小球连在轻质弹簧两端质量均为，B端用细线固定在倾角为的光滑斜面上，斜面是固定的，开始时A、B处于静止状态，若不计弹簧质量，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力大小为 B．B球受到细线的拉力为 C．当剪断细线瞬间，A球的加速度为0，B球的加速度为 D．当剪断细线瞬间， A球的加速度为、B球的加速度为 6．某同学站在传感器上方连续完成多次下蹲、站起动作，某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力传感器示数随时间t变化的情况如图所示。已知该同学质量m=60kg ，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（     ） A．0～4s完成了两次下蹲过程 B．0～8s该同学向上的最大加速度约为6m/s2 C．0～8s该同学向上的最大加速度约为16m/s2 D．1.8s该同学向下的速度达到最大 7．如图所示，竖直面内固定一大圆环③，三个小环套在三根长度不同的光滑杆上，从上至下杆长之比为1∶4∶9，杆的上端固定在圆的顶点O，下端分别固定在圆①②③的圆周A、B、C点上。圆①②③共用顶点O，半径之比为2∶3∶4，三个小环从顶点O由静止开始沿杆自由下滑至A、B、C三点经过的时间之比为（　　） A． B．1∶1∶1 C． D． 8．如图甲所示，倾角为的足够长斜面固定在水平面上。可视为质点的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑。物块乙的质量为物块甲的2倍，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、。以释放位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，甲、乙的位置坐标与时间t的关系曲线如图乙所示，两条曲线均为抛物线，乙的x-t曲线在t0时切线斜率为0。则下列说法正确的是（　　） A． B．t0时刻，甲的速度大小为3v0 C．之前，乙的加速度大小为 D．t=t0之前，甲、乙加速度大小之比为2∶1 9．伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因” B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 10．蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人身体绑着一条弹性绳，从平台上跳下，弹性绳由松弛逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回。人的整个运动过程认为是在同一竖直方向上，不考虑空气阻力作用。下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚被拉直时，人速度最快 B．弹性绳未被拉直之前，人处于失重状态 C．弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度不为零 D．人向上弹回的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 11．某机场航站楼行李处理系统中的一段过程如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱以初速度滑上水平传送带。小行李箱从A点运动到B点的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小行李箱的初速度大小为 B．小行李箱与传送带间的滑动摩擦系数为0.5 C．A、B两点间的距离为7m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 12．如图所示，质量为的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方，质量为的物块放在托盘里处于静止状态，已知弹簧劲度系数。现对物块施加一向上的力，使它向上做匀加速直线运动，已知的最大值为。重力加速度，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（    ） A．物块的加速度为 B．的最小值为 C．从开始运动，物块和托盘经分离 D．物块和托盘分离时速度为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分）在“用DIS探究牛顿第二定律”实验中，实验装置如图（甲）所示，其中传感器采用分离式位移传感器。 (1)在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画___________图像； (2)在“用DIS实验研究加速度与力的关系”实验中，由于没有平衡摩擦力，得到如图（丙） 所示的图像，由图线可知，小车的总质量为___________kg，物体与轨道间的动摩擦因数μ为___________。（取） 14．（8分）“小寒”学习小组探究质量一定时物体的加速度与合力的关系的实验装置如图甲所示。同学们的设计思路是：①利用拉力传感器测细绳的拉力并将其作为小车受到的合力；②利用穿过打点计时器且连在小车后端的纸带测小车的加速度；③利用测得的数据作图像并得出结论。 (1)该实验中，________（填“需要”或“不需要”）动滑轮、小桶和砂的总质量远远小于小车的质量。 (2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器的打点周期为，可知小车的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。 (3)张同学、李同学和华同学绘制出的图像分别为图丙、丁和戊，则________（填“张”“李”或“华”）同学实验时平衡摩擦力不足；________（填“张”“李”或“华”）同学实验时的小车质量最大。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分）一个质量M为60kg的人，站在竖直向上运动着的升降机地板上。他看到升降机上一个挂着重物的弹簧秤的示数为40N，如图所示，该重物的质量m为5kg。求： (1)判断重物是超重还是失重？重物的加速度的大小？ (2)这时人对升降机地板的压力是多大？（g取10m/s2） 16．（9分）斜面模型在生活中非常常见，解决好生活中的问题，就可以更好地理解斜面模型。如图2-1所示，“雪滑梯”是冬季常见的娱乐项目。为了能够解决滑雪滑梯中的问题，小明同学将雪滑梯抽象成如图2-2所示的斜面模型，由倾角的段和水平段组成，二者在点通过一段长度可忽略不计的弧形轨道平滑连接，如图所示。用一质量的滑块（可视为质点）代替载有人的气垫，滑块从点由静止释放后沿做匀加速运动，下滑过程的加速度大小。已知段长度，，，取重力加速度，忽略空气阻力。 (1)求滑块与段滑道的动摩擦因数； (2)求滑块到达斜面底端点的速度大小； (3)若滑块与段滑道的动摩擦因数仍为。滑块滑下后，在点停下来，求段的长度。 17．（10分）如图甲所示，质量的木板置于光滑的水平面上，时刻有一质量为的物块（可视为质点）从木板的最左端以的初速度冲上木板，物块与木板间的动摩擦因数。为使物块不从木板右端掉下，在时对木板施加一个水平向右大小为的拉力，时物块恰好运动到木板最右端且与木板共速，此时撤去拉力，图像如图乙所示。重力加速度取，求： (1)物块刚冲上木板时，物块和木板的加速度、的大小； (2)撤去时，两者共同速度的大小； (3)木板的长度。 18．（13分）如图所示，倾角为，长为的传送带，转动速度恒为，在传送带顶端处无初速度地释放一个质量为的小煤块，小煤块可视为质点且质量不变，其与传送带之间的动摩擦因数。当小煤块与传送带之间有相对滑动时，会在传送带上留下划痕。，，。求： (1)若传送带顺时针转动，煤块从传送带顶端滑到底端的时间； (2)若传送带逆时针转动，煤块从传送带顶端滑到底端的时间； (3)在第（2）问的过程中，传送带上划痕的长度。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一物理必修一单元自测 第4章 运动和力的关系 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于牛顿第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　） A．物体受到的外力越大时惯性越小 B．物体运动状态发生变化时必定受到外力的作用 C．物体不受外力作用时一定处于静止状态 D．在水平地面上滑动的物体最终要停下来，是因为惯性消失了 【答案】B 【详解】A．惯性是物体保持原有运动状态的性质，惯性大小只由物体的质量决定，与物体受到的外力大小无关，故A错误； B．物体运动状态发生变化，说明物体的速度发生变化，即加速度，根据牛顿第二定律有 因此合外力，物体必定受到外力作用，故B正确； C．物体不受外力作用时，根据牛顿第一定律，物体可能保持静止状态，也可能做匀速直线运动，故C错误； D．在水平地面上滑动的物体最终停下来，是因为物体受到摩擦力作用，惯性是物体的固有属性，只与质量有关，不会消失，故D错误。 故选B。 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（   ） A．物体加速度的大小是由物体的质量和物体的速度决定的 B．物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关 C．物体的加速度方向、速度方向总是与物体所受合外力的方向相同 D．一旦物体所受合外力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了 【答案】B 【详解】A．根据牛顿第二定律，物体的加速度的大小由合力的大小和质量决定，与物体的速度无关，故A错误； B．物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关，故B正确； C．物体所受合外力的方向和加速度的方向总是相同的，但是与速度方向不一定相同，故C错误； D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，物体将做匀速运动或静止状态，故D错误。 故选B。 3．2025年11月神舟二十二号飞船与天宫空间站完成自主快速对接。在姿态调整过程中，飞船短时喷气，对飞船施加力矩M，作用时间为，而力矩与作用时间的乘积用来控制飞船的转动以调整姿态。力矩的定义式为（F为作用力，r为转轴到力的作用线的垂直距离），则用国际单位制中的基本单位表示该物理量（）的单位是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】表示力（单位为N），m表示质量（单位为kg），a表示加速度（单位为），因此（根据F=ma可知） r表示距离（单位为m），因此力矩的单位为 因为表示时间（单位为s），因此单位为 故选B。 4．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从点沿水平直线加速运动到点，此过程中关于壁虎受力情况，下列说法正确的是（　　） A．壁虎受三个力的作用 B．竖直墙面对壁虎弹力为零 C．壁虎受到的摩擦力等于重力 D．壁虎受到的摩擦力的方向斜向左上方 【答案】D 【详解】AB．壁虎除受到重力外，还受到摩擦力，墙壁的弹力以及墙壁对壁虎脚掌的吸力，即受到四个力作用，故AB错误； CD．由于壁虎加速度方向由指向，根据牛顿第二定律，可知其合力方向由指向，根据矢量的合成法则，那么壁虎受到摩擦力的方向斜向左上方，其大小大于重力，故C错误，故D正确。 故选D。 5．如图所示，A、B两小球连在轻质弹簧两端质量均为，B端用细线固定在倾角为的光滑斜面上，斜面是固定的，开始时A、B处于静止状态，若不计弹簧质量，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力大小为 B．B球受到细线的拉力为 C．当剪断细线瞬间，A球的加速度为0，B球的加速度为 D．当剪断细线瞬间， A球的加速度为、B球的加速度为 【答案】C 【详解】A．对A受力分析可知，弹簧的弹力大小为，A错误； B．对AB整体分析可知，B球受到细线的拉力为，B错误； CD．当剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，则此时A球的加速度为0，B球的加速度为，C正确，D错误。 故选C。 6．某同学站在传感器上方连续完成多次下蹲、站起动作，某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力传感器示数随时间t变化的情况如图所示。已知该同学质量m=60kg ，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（     ） A．0～4s完成了两次下蹲过程 B．0～8s该同学向上的最大加速度约为6m/s2 C．0～8s该同学向上的最大加速度约为16m/s2 D．1.8s该同学向下的速度达到最大 【答案】B 【详解】A．由题意，知人的重力为 人完成一次下蹲动作，先加速向下后减速向下，人先失重后超重，即人完成一次下蹲动作，F应先小于600N后大于600N，所以由图像可知0～4s内人只完成了一次下蹲过程，故A错误； BC．由图像知，在2.2s时F最大为960N，此时该同学向下减速，向上的加速度达最大，有，故B正确，C错误； D．由图像知，在1.8s时F最小为240N，此时该同学向下运动，合外力最大，加速度达最大，由于此时人的重力大于F，人将继续向下加速，速度继续增大，在2s时达到最大，故D错误； 故选B。 7．如图所示，竖直面内固定一大圆环③，三个小环套在三根长度不同的光滑杆上，从上至下杆长之比为1∶4∶9，杆的上端固定在圆的顶点O，下端分别固定在圆①②③的圆周A、B、C点上。圆①②③共用顶点O，半径之比为2∶3∶4，三个小环从顶点O由静止开始沿杆自由下滑至A、B、C三点经过的时间之比为（　　） A． B．1∶1∶1 C． D． 【答案】A 【详解】设光滑杆与竖直直径的夹角为，圆环的半径为R，对小环受力分析可得，小环所受的支持力大小为 所受合外力大小为 根据牛顿第二定律可得小环的加速度大小为 小环沿光滑杆运动的位移为 根据位移时间关系有 可得小环沿光滑杆运动的时间为 三个小环运动时间之比为 故选A。 8．如图甲所示，倾角为的足够长斜面固定在水平面上。可视为质点的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑。物块乙的质量为物块甲的2倍，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、。以释放位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，甲、乙的位置坐标与时间t的关系曲线如图乙所示，两条曲线均为抛物线，乙的x-t曲线在t0时切线斜率为0。则下列说法正确的是（　　） A． B．t0时刻，甲的速度大小为3v0 C．之前，乙的加速度大小为 D．t=t0之前，甲、乙加速度大小之比为2∶1 【答案】A 【详解】B．x-t的图像的斜率表示速度，甲乙两个物块的曲线均为抛物线，则甲物体做匀加速运动，乙物体做匀减速运动，在时间内甲乙的位移为， 可得时刻甲物体的速度为，故B错误； ACD．甲物体的加速度大小为 乙物体的加速度大小为 甲乙加速度之比为1:1； 对甲物体由牛顿第二定律可得 同理对乙物体有 联立可得，故A正确，CD错误； 故选A。 9．伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因” B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 【答案】AD 【详解】A．当右侧斜面倾角变为0°时，忽略摩擦力的影响，小球将一直运动下去，伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”，故A正确； B．没有摩擦，绝对光滑的轨道，无论通过什么工艺都不能实现，贵B错误； C．亚里士多德的观点是“力是维持物体运动的原因”，伽利略的实验恰恰推翻了他的观点，故C错误； D．伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在，影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质，这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，也是揭示现象本质的重要研究方法之一，故D正确。 故选AD。 10．蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人身体绑着一条弹性绳，从平台上跳下，弹性绳由松弛逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回。人的整个运动过程认为是在同一竖直方向上，不考虑空气阻力作用。下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚被拉直时，人速度最快 B．弹性绳未被拉直之前，人处于失重状态 C．弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度不为零 D．人向上弹回的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 【答案】BC 【详解】A．弹性绳刚被拉直时，弹性绳拉力为0，人仍受向下的重力，加速度向下，还会继续加速，直到拉力等于重力时加速度为0，速度才达到最大值，A错误； B．弹性绳未被拉直前，人只受重力，加速度等于重力加速度、方向向下，人处于失重状态，B正确； C．弹性绳被拉到最长时，人下降到最低点，速度减为0；此时弹性绳拉力大于重力，合力向上，加速度向上，C正确； D．人向上弹回的过程中，弹性绳的拉力随伸长量变化，人的合力一直在变化，加速度也一直在变化，不可能做匀加速、匀变速运动，D错误。 故选 BC。 11．某机场航站楼行李处理系统中的一段过程如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱以初速度滑上水平传送带。小行李箱从A点运动到B点的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小行李箱的初速度大小为 B．小行李箱与传送带间的滑动摩擦系数为0.5 C．A、B两点间的距离为7m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 【答案】AC 【详解】A．根据题意，由图可知，小行李箱的初速度大小为，传送带的速度为，故A正确； B．根据图像的斜率表示加速度，由图可知，小行李箱的加速度大小为 由牛顿第二定律有 解得，故B错误； CD．根据图像的面积表示位移，由图可知，小行李箱的位移即A、B两点间的距离为 小行李箱与传送带的相对位移大小为，故C正确，D错误。 故选AC。 12．如图所示，质量为的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方，质量为的物块放在托盘里处于静止状态，已知弹簧劲度系数。现对物块施加一向上的力，使它向上做匀加速直线运动，已知的最大值为。重力加速度，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（    ） A．物块的加速度为 B．的最小值为 C．从开始运动，物块和托盘经分离 D．物块和托盘分离时速度为 【答案】BC 【详解】A．物块和托盘分离时F最大，对物块，根据牛顿第二定律有 代入题中数据，解得，故A错误； B．未施加F时M、m合力为0，施加F瞬间F最小，根据牛顿第二定律有，故B正确； C．未施加F时，对M、m，由平衡条件可知弹簧压缩量 物块和托盘分离时对m有 联立解得此时弹簧压缩量 则有 联立解得，故C正确； D．物块和托盘分离时速度为，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分）在“用DIS探究牛顿第二定律”实验中，实验装置如图（甲）所示，其中传感器采用分离式位移传感器。 (1)在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画___________图像； (2)在“用DIS实验研究加速度与力的关系”实验中，由于没有平衡摩擦力，得到如图（丙） 所示的图像，由图线可知，小车的总质量为___________kg，物体与轨道间的动摩擦因数μ为___________。（取） 【答案】(1) (2) 0.3 【详解】（1）在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画图像； （2）[1][2]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 由图像可得 ， 解得小车的总质量为 物体与轨道间的动摩擦因数为 14．（8分）“小寒”学习小组探究质量一定时物体的加速度与合力的关系的实验装置如图甲所示。同学们的设计思路是：①利用拉力传感器测细绳的拉力并将其作为小车受到的合力；②利用穿过打点计时器且连在小车后端的纸带测小车的加速度；③利用测得的数据作图像并得出结论。 (1)该实验中，________（填“需要”或“不需要”）动滑轮、小桶和砂的总质量远远小于小车的质量。 (2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器的打点周期为，可知小车的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。 (3)张同学、李同学和华同学绘制出的图像分别为图丙、丁和戊，则________（填“张”“李”或“华”）同学实验时平衡摩擦力不足；________（填“张”“李”或“华”）同学实验时的小车质量最大。 【答案】(1)不需要 (2)1.2 (3) 张 李 【详解】（1）由于实验中利用拉力传感器直接测出了细绳的拉力，并没有用动滑轮、小桶和砂的总重力表示细绳的拉力，因此该实验中，不需要动滑轮、小桶和砂的总质量远远小于小车的质量。 （2）由于相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法可知，小车的加速度大小。 （3）[1][2]若平衡摩擦力不足，则即使有较小拉力作用时，小车也未开始运动，结合题图可知，张同学实验时平衡摩擦力不足； 根据 变形得 即图像的斜率表示，根据题中图像可知，题图丁的斜率小，则李同学实验时对应的小车质量最大。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分）一个质量M为60kg的人，站在竖直向上运动着的升降机地板上。他看到升降机上一个挂着重物的弹簧秤的示数为40N，如图所示，该重物的质量m为5kg。求： (1)判断重物是超重还是失重？重物的加速度的大小？ (2)这时人对升降机地板的压力是多大？（g取10m/s2） 【答案】(1)失重， (2) 【详解】（1）重物的重力为 弹簧秤的示数为40N，可知重物受到的拉力小于重力，所以重物处于失重状态；根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 （2）以人为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，人对升降机地板的压力大小为。 16．（9分）斜面模型在生活中非常常见，解决好生活中的问题，就可以更好地理解斜面模型。如图2-1所示，“雪滑梯”是冬季常见的娱乐项目。为了能够解决滑雪滑梯中的问题，小明同学将雪滑梯抽象成如图2-2所示的斜面模型，由倾角的段和水平段组成，二者在点通过一段长度可忽略不计的弧形轨道平滑连接，如图所示。用一质量的滑块（可视为质点）代替载有人的气垫，滑块从点由静止释放后沿做匀加速运动，下滑过程的加速度大小。已知段长度，，，取重力加速度，忽略空气阻力。 (1)求滑块与段滑道的动摩擦因数； (2)求滑块到达斜面底端点的速度大小； (3)若滑块与段滑道的动摩擦因数仍为。滑块滑下后，在点停下来，求段的长度。 【答案】(1)0.5 (2)10m/s (3)10m 【详解】（1）滑块沿斜面向下做匀加速直线运动，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律和滑动摩擦力公式分别有，， 联立解得 代入数据解得 （2）滑块从静止开始沿斜面做匀加速直线运动，根据速度与位移的关系有 解得 代入数据解得 （3）滑块进入水平轨道后只受滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有 解得 滑块从点运动到点时速度减为零，根据速度与位移的关系有 解得 代入数据解得 17．（10分）如图甲所示，质量的木板置于光滑的水平面上，时刻有一质量为的物块（可视为质点）从木板的最左端以的初速度冲上木板，物块与木板间的动摩擦因数。为使物块不从木板右端掉下，在时对木板施加一个水平向右大小为的拉力，时物块恰好运动到木板最右端且与木板共速，此时撤去拉力，图像如图乙所示。重力加速度取，求： (1)物块刚冲上木板时，物块和木板的加速度、的大小； (2)撤去时，两者共同速度的大小； (3)木板的长度。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）物块刚冲上木板时，对物块，有 解得 对木板，有 解得 （2）从开始到两者共速，物块一直做匀减速直线运动，则有 解得 （3）从开始到两者共速，物块的位移 2s末木板的速度 从开始到两者共速，木板的位移 所以木板的长度 18．（13分）如图所示，倾角为，长为的传送带，转动速度恒为，在传送带顶端处无初速度地释放一个质量为的小煤块，小煤块可视为质点且质量不变，其与传送带之间的动摩擦因数。当小煤块与传送带之间有相对滑动时，会在传送带上留下划痕。，，。求： (1)若传送带顺时针转动，煤块从传送带顶端滑到底端的时间； (2)若传送带逆时针转动，煤块从传送带顶端滑到底端的时间； (3)在第（2）问的过程中，传送带上划痕的长度。 【答案】(1)4s (2)2s (3)5m 【详解】（1）传送带顺时针转动，对煤块受力分析，可知 故煤块从A到B一直向下做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律有 解得 根据位移时间公式有 解得 （2）传送带逆时针转动，对煤块受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 经时间，煤块与传送带共速，则有 位移为 因，故煤块继续向下做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律有 解得 根据位移时间公式有 解得 故煤块从传送带顶端滑到底端的时间 （3）传送带逆时针转动，在时间内，传送带沿斜面向上的位移为 在这段时间内煤块相对传送带沿斜面向上运动，则传送带上划痕的长度为 在时间内，传送带沿斜面向上的位移为 在这段时间内煤块相对传送带沿斜面向下运动，则传送带上划痕的长度为 该阶段的相对位移与第一阶段的相对位移方向相反，即相对位移有重叠 因 故整个过程传送带上划痕的长度为 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高一物理必修一单元自测 第4章 运动和力的关系 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于牛顿第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　） A．物体受到的外力越大时惯性越小 B．物体运动状态发生变化时必定受到外力的作用 C．物体不受外力作用时一定处于静止状态 D．在水平地面上滑动的物体最终要停下来，是因为惯性消失了 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（   ） A．物体加速度的大小是由物体的质量和物体的速度决定的 B．物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关 C．物体的加速度方向、速度方向总是与物体所受合外力的方向相同 D．一旦物体所受合外力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了 3．2025年11月神舟二十二号飞船与天宫空间站完成自主快速对接。在姿态调整过程中，飞船短时喷气，对飞船施加力矩M，作用时间为，而力矩与作用时间的乘积用来控制飞船的转动以调整姿态。力矩的定义式为（F为作用力，r为转轴到力的作用线的垂直距离），则用国际单位制中的基本单位表示该物理量（）的单位是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从点沿水平直线加速运动到点，此过程中关于壁虎受力情况，下列说法正确的是（　　） A．壁虎受三个力的作用 B．竖直墙面对壁虎弹力为零 C．壁虎受到的摩擦力等于重力 D．壁虎受到的摩擦力的方向斜向左上方 5．如图所示，A、B两小球连在轻质弹簧两端质量均为，B端用细线固定在倾角为的光滑斜面上，斜面是固定的，开始时A、B处于静止状态，若不计弹簧质量，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力大小为 B．B球受到细线的拉力为 C．当剪断细线瞬间，A球的加速度为0，B球的加速度为 D．当剪断细线瞬间， A球的加速度为、B球的加速度为 6．某同学站在传感器上方连续完成多次下蹲、站起动作，某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力传感器示数随时间t变化的情况如图所示。已知该同学质量m=60kg ，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（     ） A．0～4s完成了两次下蹲过程 B．0～8s该同学向上的最大加速度约为6m/s2 C．0～8s该同学向上的最大加速度约为16m/s2 D．1.8s该同学向下的速度达到最大 7．如图所示，竖直面内固定一大圆环③，三个小环套在三根长度不同的光滑杆上，从上至下杆长之比为1∶4∶9，杆的上端固定在圆的顶点O，下端分别固定在圆①②③的圆周A、B、C点上。圆①②③共用顶点O，半径之比为2∶3∶4，三个小环从顶点O由静止开始沿杆自由下滑至A、B、C三点经过的时间之比为（　　） A． B．1∶1∶1 C． D． 8．如图甲所示，倾角为的足够长斜面固定在水平面上。可视为质点的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑。物块乙的质量为物块甲的2倍，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、。以释放位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，甲、乙的位置坐标与时间t的关系曲线如图乙所示，两条曲线均为抛物线，乙的x-t曲线在t0时切线斜率为0。则下列说法正确的是（　　） A． B．t0时刻，甲的速度大小为3v0 C．之前，乙的加速度大小为 D．t=t0之前，甲、乙加速度大小之比为2∶1 9．伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因” B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 10．蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人身体绑着一条弹性绳，从平台上跳下，弹性绳由松弛逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回。人的整个运动过程认为是在同一竖直方向上，不考虑空气阻力作用。下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚被拉直时，人速度最快 B．弹性绳未被拉直之前，人处于失重状态 C．弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度不为零 D．人向上弹回的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 11．某机场航站楼行李处理系统中的一段过程如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱以初速度滑上水平传送带。小行李箱从A点运动到B点的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小行李箱的初速度大小为 B．小行李箱与传送带间的滑动摩擦系数为0.5 C．A、B两点间的距离为7m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 12．如图所示，质量为的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方，质量为的物块放在托盘里处于静止状态，已知弹簧劲度系数。现对物块施加一向上的力，使它向上做匀加速直线运动，已知的最大值为。重力加速度，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（    ） A．物块的加速度为 B．的最小值为 C．从开始运动，物块和托盘经分离 D．物块和托盘分离时速度为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分）在“用DIS探究牛顿第二定律”实验中，实验装置如图（甲）所示，其中传感器采用分离式位移传感器。 (1)在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画___________图像； (2)在“用DIS实验研究加速度与力的关系”实验中，由于没有平衡摩擦力，得到如图（丙） 所示的图像，由图线可知，小车的总质量为___________kg，物体与轨道间的动摩擦因数μ为___________。（取） 14．（8分）“小寒”学习小组探究质量一定时物体的加速度与合力的关系的实验装置如图甲所示。同学们的设计思路是：①利用拉力传感器测细绳的拉力并将其作为小车受到的合力；②利用穿过打点计时器且连在小车后端的纸带测小车的加速度；③利用测得的数据作图像并得出结论。 (1)该实验中，________（填“需要”或“不需要”）动滑轮、小桶和砂的总质量远远小于小车的质量。 (2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器的打点周期为，可知小车的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。 (3)张同学、李同学和华同学绘制出的图像分别为图丙、丁和戊，则________（填“张”“李”或“华”）同学实验时平衡摩擦力不足；________（填“张”“李”或“华”）同学实验时的小车质量最大。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分）一个质量M为60kg的人，站在竖直向上运动着的升降机地板上。他看到升降机上一个挂着重物的弹簧秤的示数为40N，如图所示，该重物的质量m为5kg。求： (1)判断重物是超重还是失重？重物的加速度的大小？ (2)这时人对升降机地板的压力是多大？（g取10m/s2） 16．（9分）斜面模型在生活中非常常见，解决好生活中的问题，就可以更好地理解斜面模型。如图2-1所示，“雪滑梯”是冬季常见的娱乐项目。为了能够解决滑雪滑梯中的问题，小明同学将雪滑梯抽象成如图2-2所示的斜面模型，由倾角的段和水平段组成，二者在点通过一段长度可忽略不计的弧形轨道平滑连接，如图所示。用一质量的滑块（可视为质点）代替载有人的气垫，滑块从点由静止释放后沿做匀加速运动，下滑过程的加速度大小。已知段长度，，，取重力加速度，忽略空气阻力。 (1)求滑块与段滑道的动摩擦因数； (2)求滑块到达斜面底端点的速度大小； (3)若滑块与段滑道的动摩擦因数仍为。滑块滑下后，在点停下来，求段的长度。 17．（10分）如图甲所示，质量的木板置于光滑的水平面上，时刻有一质量为的物块（可视为质点）从木板的最左端以的初速度冲上木板，物块与木板间的动摩擦因数。为使物块不从木板右端掉下，在时对木板施加一个水平向右大小为的拉力，时物块恰好运动到木板最右端且与木板共速，此时撤去拉力，图像如图乙所示。重力加速度取，求： (1)物块刚冲上木板时，物块和木板的加速度、的大小； (2)撤去时，两者共同速度的大小； (3)木板的长度。 18．（13分）如图所示，倾角为，长为的传送带，转动速度恒为，在传送带顶端处无初速度地释放一个质量为的小煤块，小煤块可视为质点且质量不变，其与传送带之间的动摩擦因数。当小煤块与传送带之间有相对滑动时，会在传送带上留下划痕。，，。求： (1)若传送带顺时针转动，煤块从传送带顶端滑到底端的时间； (2)若传送带逆时针转动，煤块从传送带顶端滑到底端的时间； (3)在第（2）问的过程中，传送带上划痕的长度。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $