第四章 运动和力的关系 单元练习卷 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 运动和力的关系 单元练习卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单项选择题 1．在力学单位制中，选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位（ ） A．位移、质量和时间 B．长度、质量和时间 C．力、长度和时间 D．力、质量和速度 【答案】B 【详解】力学单位制中，国际单位制明确规定长度、质量、时间为力学基本物理量，三者的单位为力学基本单位，其余物理量的单位均由基本单位组合导出，属于导出单位。A．位移不是力学选定的基本物理量，故A错误；B．长度、质量和时间是力学规定的基本物理量，对应单位为基本单位，故B正确；C．由公式可知，力的单位由质量、加速度单位导出，力是导出量不是基本物理量，故C错误；D．由可知速度是导出量，由可知力是导出量，二者均不是基本物理量，故D错误。 故选B。 2．下列关于力和运动的说法正确的是（　　） A．物体速度为零时，合外力一定为零 B．物体受到的合外力越大，物体惯性越大 C．超重、失重现象中物体的重力不变 D．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 【答案】C 【详解】A．物体速度为零时合外力不一定为零，例如竖直上抛运动到最高点时速度为零，合外力等于重力，故A错误；B．惯性是物体的固有属性，大小仅由物体的质量决定，与受到的合外力大小无关，故B错误；C．超重、失重现象的本质是物体的视重（对支持物的压力或对悬挂物的拉力）发生变化，物体自身受到的重力由地球引力决定，始终保持不变，故C正确；D．滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，例如刚放到运动的水平传送带上的物体，滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同，是动力，故D错误。 故选C。 3．某新能源汽车刹车后在地面上留下的刹车痕迹长为45m。设刹车后汽车轮子不滚动，轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10m/s2，由以上数据可推测汽车在刹车前瞬间的速度大小为（　　） A．9m/s B．15m/s C．20m/s D．25m/s 【答案】B 【详解】汽车刹车后水平方向仅受滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律，刹车过程为匀减速直线运动，末速度为0，根据匀变速直线运动速度-位移公式，解得 故选B。 4．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为和的物块、通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，、间的接触面和轻绳均与木板平行．与间、与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当木板与水平面的夹角为时，物块、刚好要滑动，，则的值为（　　） A．0.15 B．0.25 C．0.35 D．0.45 【答案】A 【详解】由题意可知向上运动向下运动，则有 联立解得。 故选A。 5．如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与P质量相同的小球Q被固定在吊篮中的轻弹簧上端，保持静止状态。重力加速度为g，当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间，小球Q、吊篮P的加速度大小分别为（　　） A．， B．0， C．0， D．，0 【答案】C 【详解】剪断细线前，对物体Q受力分析，受到重力mg、弹簧的弹力F，由于Q处于平衡状态，则F=mg，剪断细线后瞬间，吊篮P所受重力和弹簧的弹力均不变，细线的拉力减为零，故物体P受到的力的合力等于mg+F，根据牛顿第二定律得mg+F=map，所以ap=2g，物体Q受到的力不变，合力为零，所以aQ=0，故ABD错误，C正确。 故选C。 6．如图所示，蹦极运动员将专用弹性橡皮绳的一端系在双脚上，从高处跳下。弹性绳被拉伸前，运动员做自由落体运动。关于运动员从跳下到第一次下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚伸直时，运动员的速度最大 B．弹性绳被拉伸后，运动员的加速度一直增大 C．运动员下落至最低点时加速度为0 D．运动员先处于失重状态，后处于超重状态 【答案】D 【详解】弹性绳拉伸后，开始时拉力小于重力，加速度方向向下，运动员向下加速运动，处于失重状态，随着拉力的变大，加速度逐渐减小；当拉力等于重力时，速度最大，加速度减为零；当拉力大于重力时，运动员加速度方向向上，运动员做减速运动，处于超重状态，加速度逐渐变大，一直到最低点时，速度减小为零，故选D。 7．如图所示，固定有轻杆的小车在水平地面上行驶，轻杆的末端固定一质量为m的小球，倾斜杆与竖直杆的夹角为，忽略空气阻力影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ） A．小车加速行驶时，加速度大小一定为 B．小车向右匀速行驶时，轻杆对小球的作用力大小 C．当小车的速度变化率增大时，轻杆对小球的作用力一定增大 D．小车不可能向左运动 【答案】C 【详解】A．由平衡条件和牛顿第二定律可知，只有当杆对小球的作用力沿着杆的方向时，在竖直和水平方向才分别有，，联立解得加速度大小，而轻杆对小球的作用力不一定沿着杆的方向，则加速度大小不一定为，故A错误；B．小车向右匀速行驶时，根据平衡条件得小球的合外力为零，则轻杆对小球的作用力大小，故B错误；C．小车、小球在水平方向行驶，根据牛顿第二定律，可得轻杆对小球的作用力大小，小车速度变化率增大，即加速度变大，则F增大，故C正确；D．小球是固定在轻杆上的，轻杆对小球的作用力可以是任意方向的，则小球是可能向左运动的。小车与小球运动方向相同，因此小车也可能向左运动，则D错误。 故选C。 8．某同学乘电梯时，将弹簧测力计竖直悬挂在电梯内，下端挂一质量为0.5 kg的重物。电梯运行过程中，某段时间内测力计的示数恒为5.5 N。取 m/s2。下列说法正确的是（ ） A．该段时间内重物处于失重状态 B．该段时间内重物的加速度大小为1 m/s2，方向竖直向上 C．该段时间内电梯一定在向上运动 D．该段时间内重物对测力计的拉力大于测力计对重物的拉力 【答案】B 【详解】A．重物重力大小为，已知测力计对重物的拉力，故该段时间内拉力大于重力，重物为超重状态，不是失重状态，故A错误；B．根据牛顿第二定律有，解得加速度 合力方向竖直向上，因此加速度方向竖直向上，故B正确；C．加速度向上仅说明电梯的速度变化趋势，电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动，运动方向不一定向上，故C错误；D．重物对测力计的拉力与测力计对重物的拉力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故D错误。 故选B。 9．一名滑雪爱好者从倾角的坡道上滑下，某段过程中滑雪爱好者运动的图像如图所示，其中虚线、分别为曲线在点和点的切线，切线平行于横轴。已知滑雪爱好者及其装备的总质量为，其所受空气阻力与速度的大小满足，为比例系数，取，。在到的时间内，下列说法正确的是（ ） A． B．滑雪板与坡道间的动摩擦因数是0.25 C．滑雪爱好者做加速度增大的加速运动 D．滑雪爱好者一直处于超重状态 【答案】B 【详解】AB．对滑雪爱好者受力分析如下图所示 则得，，其中，，图像中对应点的切线斜率为该点的加速度，则得当时，，当时，，联立可得，，故A错误，B正确；C．图像中对应点的切线斜率为该点的加速度，由图可得图像斜率在逐渐减小，加速度在减小，滑雪爱好者做加速度减小的加速运动，故C错误；D．滑雪爱好者向下运动，加速度沿斜面向下，有竖直向下的分量，则滑雪爱好者一直处于失重状态，故D错误。 故选B。 10．如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，两物体的质量，，从开始，推力和拉力分别作用于、上，、随时间的变化规律为和。则下列说法错误的是（ ） A．两物块共同运动的加速度为 B．两物块从开始运动到末恰好分离 C．末两物体间的作用力为 D．末物体运动的加速度为 【答案】B 【详解】A．A、B分离前，对A、B整体，又，解得，故A正确，不符合题意；B．当A、B分离时，，有，，求得，故B错误，符合题意；C．末两物体为一个整体，对B分析有,，解得，故C正确，不符合题意；D．末A、B两物体已分离，对B分析有，解得，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、多项选择题 11．下列说法正确的是（ ） A．电梯加速上升时，电梯内物体处于超重状态 B．滑动摩擦力的方向与运动方向一定相反 C．南丰蜜桔的质量越大，其惯性越大 D．物体的运动状态发生改变，则其受到的合外力一定发生变化 【答案】AC 【详解】A．超重的定义是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于自身重力，此时物体具有竖直向上的加速度。电梯加速上升时加速度竖直向上，电梯内物体处于超重状态，故A正确；B．滑动摩擦力的方向仅与物体的相对运动方向相反，和物体的对地运动方向可以相同，比如将木块轻轻放在匀速运动的传送带上，木块刚滑动时，滑动摩擦力方向和木块对地的运动方向一致，故B错误；C．惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，质量越大惯性越大，故C正确；D．运动状态改变的本质是速度发生变化，但合外力可以是恒定值，比如自由落体中，合外力恒为重力，运动状态持续改变，故D错误。 故选AC。 12．如图甲所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取。根据题目提供的信息，下列判断正确的是（ ） A．物体的质量 B．物体与水平面间的动摩擦因数 C．物体与水平面的最大静摩擦力 D．在F为8 N时，物体的加速度 【答案】CD 【详解】AB．根据牛顿第二定律，物体滑动后满足，整理得线性关系，结合图乙的两个已知点，时，时，代入上式联立解得，，故AB错误；C．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故C正确；D．将代入，解得，故D正确。 故选CD。 13．如图甲所示，一个质量的物块以初速度从斜面底端冲上一足够长斜面，经开始沿斜面返回，时刻回到斜面底端。物块运动的图像如图乙所示，斜面倾角（，，重力加速度g取）。则可确定（ ） A．物块上滑时的加速度大小为 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C．物块沿斜面向上滑行的最大距离为7.2 m D．物块回到斜面底端的速率为 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知物块上滑时的加速度大小为。故A错误；B．对上滑过程中的物块受力分析可知，解得动摩擦因数为，故B正确；C．物块上滑至速度为0过程中，有，解得最大上滑距离为，故C正确；D．对下滑过程中的物块受力分析可知，解得加速度大小为，代入，解得回到底端的速率为，故D错误。 故选BC。 14．如图所示，用轻绳a将质量为m的小球A悬挂于质量为4m的木箱顶部。小球A通过一根轻弹簧与质量同为m的小球B相连。小球B底部与木箱接触而不挤压。木箱通过轻绳b悬挂于天花板。小球和木箱均为静止状态。已知重力加速度为g，现仅剪断其中一根轻绳，则（ ） A．剪断轻绳a瞬间，轻绳b的拉力为6mg B．剪断轻绳a瞬间，小球A的加速度大小为2g C．剪断轻绳b瞬间，轻绳a的拉力为0.8mg D．剪断轻绳b瞬间，小球A的加速度大小为1.25g 【答案】BC 【详解】A．初始时小球不挤压箱底，支持力为零。设弹簧拉力大小为，小球静止，由受力平衡得，剪断轻绳的瞬间，弹簧形变量来不及改变，弹力保持不变，小球所受重力与弹簧拉力仍平衡，对箱底的压力仍为零。木箱顶部不再受到轻绳的拉力，轻绳未断，木箱仍静止。设轻绳的拉力为，由木箱受力平衡得，故A错误；B．取竖直向下为正方向。剪断轻绳的瞬间，小球受到重力及竖直向下的弹簧拉力。设其加速度大小为，由牛顿第二定律得，代入前述弹簧拉力得，故B正确；CD．剪断轻绳的瞬间，弹簧拉力仍为。木箱底部向下离开小球，对它的支持力为零，小球瞬时合力为零。轻绳未断且保持绷紧，小球与木箱具有相同的加速度，设其大小为，轻绳的拉力为。仍取竖直向下为正方向，对小球，由牛顿第二定律得，对木箱有，两式相加并代入弹簧拉力得，木箱向下加速，而小球瞬时加速度为零，二者随即分离，与支持力为零一致。由小球的方程得，故C正确，D错误。 故选BC。 15．如图甲所示，水平地面上有一足够长木板，将一小物块放在长木板右端，给长木板施加一水平向右的变力F，长木板及小物块的加速度a随变力F变化的规律如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A．小物块与长木板间的动摩擦因数为 B．长木板与地面间的动摩擦因数为 C．小物块的质量为 D．长木板的质量为 【答案】BD 【详解】A．设小物块的质量为m，长木板的质量为M，长木板与地面间的动摩擦因数为，小物块与长木板间的动摩擦因数为。当时，小物块相对长木板滑动，对小物块，由牛顿第二定律可得，解得，故A错误；B．根据图乙可知，当时，长木板恰好开始相对地面滑动，有，解得长木板与地面间的动摩擦因数，当时，小物块与长木板相对静止一起加速运动，由牛顿第二定律可得，解得，结合图乙中可得，，解得，故B正确；CD．当时，对长木板，根据牛顿第二定律可得，解得，结合图乙可得，又，解得长木板的质量，小物块的质量，故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题 16．用如图（a）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。 (1)某同学平衡摩擦力时操作方法如下：将小车水平静止地放在长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（b）所示，给小车一个初速度，直到小车能够带动纸带______。 (2)如果这名同学平衡摩擦力时垫得太高，然后不断改变对小车的拉力，他得到的（小车质量）保持不变的情况下的图线是______（将选项代号的字母填在横线上） A． B． C． D． (3)打点计时器使用的交变电流频率。如图（c）所示是某同学在正确操作条件下获得的一条纸带，其中，，，，每两点之间还有4个点没有标出。则相邻两个计数点之间的时间间隔______s。根据纸带所提供的数据，算得小车加速度的大小______（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)匀速下滑，(2)C，(3)0.10 0.60 【详解】（1）平衡摩擦力时不挂重物，给小车初速度后，应让小车带着纸带沿木板匀速下滑。此时小车的加速度为零，沿木板方向的合力为零，重力沿木板向下的分力恰好平衡木板及纸带等造成的阻力。 （2）木板垫得过高，重力沿木板向下的分力大于阻力，记两者之差为。以沿木板向下为正方向，对小车应用牛顿第二定律得，整理得，在–图像中，斜率反映加速度随拉力的变化率，纵截距表示拉力为零时的加速度。小车质量不变，且为正，因此图线为斜率为正、纵截距为正的直线。故选C。 （3）相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点间包含5个打点周期。由周期与频率的关系可得计数点间的时间间隔，逐差法得 17．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中为小车的质量，为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 (1)实验时，一定要进行的操作是______。 A．用天平测出砂和砂桶的总质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．调节定滑轮的高度使细线与木板平行 D．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 (2)实验中得到一条纸带如图，已知打点计时器采用的是频率为的交流电，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图所示。请根据纸带求出：打“”点时小车的速度大小为____________，小车的加速度大小为____________（结果均保留两位有效数字）。 (3)甲同学以力传感器的示数为横轴，加速度为纵轴，画出的图线是一条直线，如图甲所示，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量______。 A． B． C． D． (4)乙同学根据测量数据作出如图乙所示的图线，该同学做实验时存在的问题是：______________________________________________。 【答案】(1)BCD，(2)0.10 0.20，(3)D，(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 【详解】（1）A．力传感器直接测出轻绳中的拉力，不需要通过砂和砂桶的总质量计算拉力，因此不必用天平测出砂和砂桶的总质量，A错误；B．应将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，使轻绳的拉力能够对应研究对象所受的合外力，B正确；C．应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，保证拉力沿小车运动方向，C正确；D．应使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，并记录力传感器的示数，D正确。故选BCD。 （2）每5个点取一个计数点，相邻计数点间的时间间隔为，匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此打点时小车的速度大小为，根据相邻相等时间间隔内的位移差，有，解得小车的加速度大小为 （3）平衡摩擦力后，以小车和随小车一起运动的动滑轮为整体，两股轻绳的拉力均为，根据牛顿第二定律有，整理得，因此图线的斜率为，解得，故选D。 （4）图乙表明，轻绳中的拉力达到一定大小后，小车才开始产生加速度，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。设未被平衡的摩擦阻力大小为，根据牛顿第二定律有，整理得，因此图线与横轴交于正半轴，与图乙一致。 四、计算题 18．一种巨型娱乐器械如图所示，一个可乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上距位置高处，然后让座舱由静止自由下落。落到距位置时制动系统启动，座舱做匀减速直线运动，到位置时速度恰好为零，求： (1)座舱落到距位置时的速度大小； (2)座舱做匀减速直线运动时的加速度大小； (3)座舱做匀减速直线运动时，舱内质量为的人所受支持力大小。 【答案】(1)，(2)，(3) 【详解】（1）座舱由静止自由下落，落到距位置时，下落高度，速度大小满足，代入数据解得 （2）制动后座舱做匀减速直线运动，由匀变速直线运动的规律可知，匀减速阶段的加速度大小满足，代入数据解得 （3）匀减速阶段加速度方向竖直向上，设人所受支持力大小为，由牛顿第二定律可知，代入数据解得 19．如图甲所示，在倾角的足够长光滑斜面上，放着质量均为的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A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为时，A与B分离。重力加速度大小为，求： (1)恒力的大小； (2)弹簧的劲度系数； (3)A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动的距离。 【答案】(1)，(2)，(3) 【详解】（1）根据题意分析可知，F未作用时，设弹簧压缩量为x0，对A、B由平衡条件有kx0=2mgsinα，由图乙可知F作用瞬间，A、B加速度大小为，此时对A、B有F-2mgsinα+kx0=2ma，联立解得 （2）根据题意分析可知，A、B分离瞬间，A、B间弹力为0，且二者加速度相等，对A有mgsinα-F=ma0，对B有mgsinα-k（x0-l）=ma0，联立解得 （3）根据题意分析可知，从F开始作用到A、B分离过程，结合，可知图乙“面积”表示“”的改变量，则有，解得A、B分离时的速度v满足，A、B分离后，对A有mgsinα-F=ma′，解得，A还能继续沿斜面向上运动 20．某传送装置的竖直截面如图所示，倾角的传送带AB上端通过一小段光滑圆弧与光滑水平平台BC平滑衔接于B点，质量均为的木板1、2、3依次紧挨着静止在水平地面上，三块木板上表面均与BC等高。时传送带从静止开始沿顺时针方向匀加速启动，加速度大小， 时将质量的货物（可视为质点）轻轻放在传送带的底端A，时货物运动到B点，之后通过平台BC滑上木板1。已知货物离开传送带前传送带一直加速，货物与传送带间的动摩擦因数，货物与三块木板间的动摩擦因数均为，三块木板与地面之间的动摩擦因数均为，木板1的长度，木板2的长度，木板3的长度。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： (1)货物刚放上传送带时的加速度大小； (2)传送带两端A、B间的距离； (3)最终停止运动后，木板1右端与木板2左端的距离及木板2右端与木板3左端的距离。 【答案】(1)，(2)，(3)， 【详解】（1）货物从A点释放时，相对于传送带向下运动，由牛顿第二定律，，解得 （2）时，传送带的速度，设再经过时间，货物与传送带速度相同，解得，货物运动的位移，因为有，之后一起做匀加速直线运动，设再经过的时间到达B点，货物运动的位移，传送带两端A、B间的距离 （3）设货物滑到B点时的速度为，，货物刚滑上木板1时受到向左的摩擦力，设减速的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，货物对木板1的摩擦力向右，地面对木板的摩擦力向左，故三块木板不动，货物在木板1上做匀减速直线运动，设离开木板1时速度大小为，则，解得，货物滑上木板2后，设木板2、3的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，设货物在木板2上运动的时间为，且没与木板达到共同速度，则的时间内，货物的位移，木板的位移，，解得，此时货物的速度，木板2、3的速度，货物与木板没到达共同速度，货物滑上木板3，之后木板2做匀减速直线运动，设减速的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，木板2减速到零的位移，则木板1、2之间的距离，设货物在木板3上运动时，木板3的加速度大小为，经过的时间与木板达到共同速度，根据牛顿第二定律，解得，，解得，在时间内，货物的位移，木板3的位移，，货物与木板3达到共同速度后一起减速，减速的位移，木板2、3之间的距离 试卷第2页（共17页） 第14页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 运动和力的关系 单元练习卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单项选择题 1．在力学单位制中，选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位（ ） A．位移、质量和时间 B．长度、质量和时间 C．力、长度和时间 D．力、质量和速度 2．下列关于力和运动的说法正确的是（　　） A．物体速度为零时，合外力一定为零 B．物体受到的合外力越大，物体惯性越大 C．超重、失重现象中物体的重力不变 D．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 3．某新能源汽车刹车后在地面上留下的刹车痕迹长为45m。设刹车后汽车轮子不滚动，轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10m/s2，由以上数据可推测汽车在刹车前瞬间的速度大小为（　　） A．9m/s B．15m/s C．20m/s D．25m/s 4．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为和的物块、通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，、间的接触面和轻绳均与木板平行．与间、与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当木板与水平面的夹角为时，物块、刚好要滑动，，则的值为（　　） A．0.15 B．0.25 C．0.35 D．0.45 5．如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与P质量相同的小球Q被固定在吊篮中的轻弹簧上端，保持静止状态。重力加速度为g，当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间，小球Q、吊篮P的加速度大小分别为（　　） A．， B．0， C．0， D．，0 6．如图所示，蹦极运动员将专用弹性橡皮绳的一端系在双脚上，从高处跳下。弹性绳被拉伸前，运动员做自由落体运动。关于运动员从跳下到第一次下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚伸直时，运动员的速度最大 B．弹性绳被拉伸后，运动员的加速度一直增大 C．运动员下落至最低点时加速度为0 D．运动员先处于失重状态，后处于超重状态 7．如图所示，固定有轻杆的小车在水平地面上行驶，轻杆的末端固定一质量为m的小球，倾斜杆与竖直杆的夹角为，忽略空气阻力影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ） A．小车加速行驶时，加速度大小一定为 B．小车向右匀速行驶时，轻杆对小球的作用力大小 C．当小车的速度变化率增大时，轻杆对小球的作用力一定增大 D．小车不可能向左运动 8．某同学乘电梯时，将弹簧测力计竖直悬挂在电梯内，下端挂一质量为0.5 kg的重物。电梯运行过程中，某段时间内测力计的示数恒为5.5 N。取 m/s2。下列说法正确的是（ ） A．该段时间内重物处于失重状态 B．该段时间内重物的加速度大小为1 m/s2，方向竖直向上 C．该段时间内电梯一定在向上运动 D．该段时间内重物对测力计的拉力大于测力计对重物的拉力 9．一名滑雪爱好者从倾角的坡道上滑下，某段过程中滑雪爱好者运动的图像如图所示，其中虚线、分别为曲线在点和点的切线，切线平行于横轴。已知滑雪爱好者及其装备的总质量为，其所受空气阻力与速度的大小满足，为比例系数，取，。在到的时间内，下列说法正确的是（ ） A． B．滑雪板与坡道间的动摩擦因数是0.25 C．滑雪爱好者做加速度增大的加速运动 D．滑雪爱好者一直处于超重状态 10．如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，两物体的质量，，从开始，推力和拉力分别作用于、上，、随时间的变化规律为和。则下列说法错误的是（ ） A．两物块共同运动的加速度为 B．两物块从开始运动到末恰好分离 C．末两物体间的作用力为 D．末物体运动的加速度为 二、多项选择题 11．下列说法正确的是（ ） A．电梯加速上升时，电梯内物体处于超重状态 B．滑动摩擦力的方向与运动方向一定相反 C．南丰蜜桔的质量越大，其惯性越大 D．物体的运动状态发生改变，则其受到的合外力一定发生变化 12．如图甲所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取。根据题目提供的信息，下列判断正确的是（ ） A．物体的质量 B．物体与水平面间的动摩擦因数 C．物体与水平面的最大静摩擦力 D．在F为8 N时，物体的加速度 13．如图甲所示，一个质量的物块以初速度从斜面底端冲上一足够长斜面，经开始沿斜面返回，时刻回到斜面底端。物块运动的图像如图乙所示，斜面倾角（，，重力加速度g取）。则可确定（ ） A．物块上滑时的加速度大小为 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C．物块沿斜面向上滑行的最大距离为7.2 m D．物块回到斜面底端的速率为 14．如图所示，用轻绳a将质量为m的小球A悬挂于质量为4m的木箱顶部。小球A通过一根轻弹簧与质量同为m的小球B相连。小球B底部与木箱接触而不挤压。木箱通过轻绳b悬挂于天花板。小球和木箱均为静止状态。已知重力加速度为g，现仅剪断其中一根轻绳，则（ ） A．剪断轻绳a瞬间，轻绳b的拉力为6mg B．剪断轻绳a瞬间，小球A的加速度大小为2g C．剪断轻绳b瞬间，轻绳a的拉力为0.8mg D．剪断轻绳b瞬间，小球A的加速度大小为1.25g 15．如图甲所示，水平地面上有一足够长木板，将一小物块放在长木板右端，给长木板施加一水平向右的变力F，长木板及小物块的加速度a随变力F变化的规律如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A．小物块与长木板间的动摩擦因数为 B．长木板与地面间的动摩擦因数为 C．小物块的质量为 D．长木板的质量为 三、实验题 16．用如图（a）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。 (1)某同学平衡摩擦力时操作方法如下：将小车水平静止地放在长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（b）所示，给小车一个初速度，直到小车能够带动纸带______。 (2)如果这名同学平衡摩擦力时垫得太高，然后不断改变对小车的拉力，他得到的（小车质量）保持不变的情况下的图线是______（将选项代号的字母填在横线上） A． B． C． D． (3)打点计时器使用的交变电流频率。如图（c）所示是某同学在正确操作条件下获得的一条纸带，其中，，，，每两点之间还有4个点没有标出。则相邻两个计数点之间的时间间隔______s。根据纸带所提供的数据，算得小车加速度的大小______（结果保留两位有效数字）。 17．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中为小车的质量，为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 (1)实验时，一定要进行的操作是______。 A．用天平测出砂和砂桶的总质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．调节定滑轮的高度使细线与木板平行 D．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 (2)实验中得到一条纸带如图，已知打点计时器采用的是频率为的交流电，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图所示。请根据纸带求出：打“”点时小车的速度大小为____________，小车的加速度大小为____________（结果均保留两位有效数字）。 (3)甲同学以力传感器的示数为横轴，加速度为纵轴，画出的图线是一条直线，如图甲所示，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量______。 A． B． C． D． (4)乙同学根据测量数据作出如图乙所示的图线，该同学做实验时存在的问题是：______________________________________________。 四、计算题 18．一种巨型娱乐器械如图所示，一个可乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上距位置高处，然后让座舱由静止自由下落。落到距位置时制动系统启动，座舱做匀减速直线运动，到位置时速度恰好为零，求： (1)座舱落到距位置时的速度大小； (2)座舱做匀减速直线运动时的加速度大小； (3)座舱做匀减速直线运动时，舱内质量为的人所受支持力大小。 19．如图甲所示，在倾角的足够长光滑斜面上，放着质量均为的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A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为时，A与B分离。重力加速度大小为，求： (1)恒力的大小； (2)弹簧的劲度系数； (3)A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动的距离。 20．某传送装置的竖直截面如图所示，倾角的传送带AB上端通过一小段光滑圆弧与光滑水平平台BC平滑衔接于B点，质量均为的木板1、2、3依次紧挨着静止在水平地面上，三块木板上表面均与BC等高。时传送带从静止开始沿顺时针方向匀加速启动，加速度大小， 时将质量的货物（可视为质点）轻轻放在传送带的底端A，时货物运动到B点，之后通过平台BC滑上木板1。已知货物离开传送带前传送带一直加速，货物与传送带间的动摩擦因数，货物与三块木板间的动摩擦因数均为，三块木板与地面之间的动摩擦因数均为，木板1的长度，木板2的长度，木板3的长度。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： (1)货物刚放上传送带时的加速度大小； (2)传送带两端A、B间的距离； (3)最终停止运动后，木板1右端与木板2左端的距离及木板2右端与木板3左端的距离。 试卷第2页（共17页） 第8页 学科网（北京）股份有限公司 $