4.5.1 已知受力求运动 同步习题-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

4.5.1　已知受力求运动 · 习题 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　·　解析版 知识点范围　1．由力求加速度的两步　2．多过程的分段与衔接 3．图像读力与临界判断 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 9 题　基础过关 5 题　能力提升 4 题　满分 100 分　建议用时 45 分钟 本卷考点 牛顿运动定律 已知受力求运动 考点 1　由受力求加速度 正交分解后合力除以质量 考点 2　多过程分段 转折点的速度相同，两段各算一次 考点 3　水平面上的摩擦 支持力不一定等于重力 考点 4　斜面与竖直方向 倾角的正弦余弦要用对，重力分量沿斜面 分层只按难度：基础题一段运动一个加速度，提升题要把两段甚至三段接起来。 一、基础过关题（50分） 本题组共5小题，每小题10分，共50分。选择题按题中选项作答，多选题全对才得分。 1．如图所示，冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。在某次比赛中，运动员将质量为18kg的冰壶以大小为8m/s的初速度投出，冰壶沿水平冰面做匀减速直线运动直至停止，若冰壶与冰面之间的动摩擦因数为0.04，忽略冰壶转动的影响，g取，下面说法正确的是（　　） A．冰壶受到的摩擦力大小为0.72N B．冰壶的加速度大小为 C．冰壶运动10s后速度大小为2m/s D．冰壶运动30s内的位移大小为60m 【答案】B 【详解】A．摩擦力大小 ，A 错误； B．由牛顿第二定律，得加速度，B 正确； C．冰壶减速到停止的总时间，因此 10s 后速度， C 错误； D．冰壶 20s 时已停止，30s 内的位移等于 20s 内的位移：，D 错误。 故选B。 2．在学校内，为了安全，在校道上行驶的机动车辆限速36km/h．一辆汽车在平直的校道匀速行驶，汽车紧急刹车后，抱死的车轮在水平地面上滑行直至汽车停止，在地面上留下的痕迹称为刹车痕迹．由刹车痕迹的长短可求汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.40，测得刹车痕迹长8m，g取，则下列说法正确的是（     ） A． B． C． D．该汽车超速 【答案】A 【详解】根据牛顿第二定律可得汽车刹车时加速度的大小为 根据 解得。 ，所以该汽车不超速， 故选A。 3．如图所示，质量为1kg的物体以12m/s的初速度向右运动，同时受到一水平向左的力大小为4N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2，g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体3s后的速度大小为（　　） A．0 B．1m/s C．3m/s D．2m/s 【答案】D 【详解】根据牛顿第二定律可知 可得，方向与速度方向相反， 可知物体速度减为零的时间为 速度减为零后，因，物体再接着加速，加速度大小为 所以，物体3s后的速度大小为 故选D。 4．质量为20kg的物体静止在光滑水平面上。如果给这个物体施加两个大小都是50N且互成60°角的水平力，则（     ） A．物体3s末的速度大小为 B．物体3s末的速度大小为15m/s C．物体3s内的位移大小为 D．物体3s内的位移大小为 【答案】AD 【详解】对物体由牛顿第二定律得 代入数据解得 AB．物体3s末的速度大小为，故A正确，B错误； CD．物体3s内的位移大小为，故C错误，D正确。 故选AD。 5．正在粗糙水平面上运动的物体在0时刻通过A点，从此时开始，将一水平恒力F作用在物体上，使物体做直线运动，在t时刻到达B点。已知物体在B点的速度与在A点的速度大小相等、方向相反，则在这过程中（　　） A．物体加速度的方向不变 B．物体速度为0的时刻大于 C．F的方向始终与摩擦力方向相反 D．物体已经再次通过A点 【答案】AD 【详解】A．物体在B点的速度与在A点的速度大小相等、方向相反，说明物体先做匀减速直线运动后反向做匀加速直线运动，则物体的加速度方向不变，故A正确； CD．设物体在A、B两点的速度大小为v0，物体做匀减速直线运动时F的方向与摩擦力方向相同，有，， 物体反向做匀加速直线运动时F的方向与摩擦力的方向相反，有，， 由以上分析可得，， 由此可知，物体已经再次通过A点，故C错误，D正确； B．根据题意可得， 所以， 物体速度为0的时刻小于，故B错误。 故选AD。 二、能力提升题（50分） 本题组共4小题，共50分。第6、7、8题每题10分，第9题20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。 6．一名滑雪者在倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下，经的时间下滑了，随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动，如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量，斜面倾角37°，（，）取。不计空气阻力。 (1)求滑雪者与斜面之间的摩擦系数； (2)若滑雪者与水平雪地间的动摩擦因数，求滑雪者在水平雪地上滑行的长度。 【答案】(1)0.5 (2)20m 【详解】（1）根据 可得 根据牛顿第二定律可知 可得 （2）若滑雪者与水平雪地间的动摩擦因数，则加速度为 在倾斜的雪道上下滑时的末速度 在水平雪道上滑动时 解得x=20m 7．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 (1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； (2)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）分析在倾斜滑轨上的受力，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 （2）设到达倾斜滑轨末端时速度为，根据运动学公式有 解得 分析在水平滑轨上的受力，根据牛顿第二定律 依题意到达水平滑轨末端的速度 根据运动学公式 代入数据解得 8．某商场对客运电梯满载测试，电梯从一楼静止开始竖直向上匀加速达到运行速度，立即切换制动匀减速至三楼静止，已知总质量，加速阶段钢绳恒定拉力，减速阶段钢绳拉力，。求： (1)电梯向上匀加速阶段的加速度大小； (2)一楼到三楼电梯全程上升总位移及总时间。 【答案】(1) (2)，竖直向上； 【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有 代入数据解得 （2）匀加速运动的时间为 运动的位移大小为 根据题意，由牛顿第二定律有 解得 匀减速运动的时间为 运动的位移大小为 一楼到三楼电梯全程上升总位移 方向竖直向上，一楼到三楼电梯全程上升总时间 9．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用，一架无人机连同所载货物质量，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为。取。（计算结果可用根号表示） (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在时离地面的高度； (2)当无人机悬停在距离地面高度处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。 【答案】(1)48m (2)2.5s 【详解】（1）无人机以最大升力竖直向上起飞时，受向上的升力、向下的重力和向下的空气阻力 根据牛顿第二定律 解得上升加速度 无人机从静止开始做匀加速直线运动，由位移公式 代入得 （2）失去升力后无人机坠落过程分为两个阶段： 失去升力的自由坠落阶段：无人机受向下的重力、向上的空气阻力，由牛顿第二定律 代入数值得坠落加速度 设该阶段最长运动时间为，此阶段末速度为 下落位移为 恢复最大升力后的减速下落阶段：无人机受向上的升力、向上的空气阻力、向下的重力，由牛顿第二定律 代入数值得减速加速度 为保证安全着地，要求落地时速度恰好为0，该阶段的下落位移为 两个阶段总位移等于初始高度，即 得 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.5.1　已知受力求运动 · 习题 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　·　学生版 知识点范围　1．由力求加速度的两步　2．多过程的分段与衔接 3．图像读力与临界判断 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 9 题　基础过关 5 题　能力提升 4 题　满分 100 分　建议用时 45 分钟 本卷考点 牛顿运动定律 已知受力求运动 考点 1　由受力求加速度 正交分解后合力除以质量 考点 2　多过程分段 转折点的速度相同，两段各算一次 考点 3　水平面上的摩擦 支持力不一定等于重力 考点 4　斜面与竖直方向 倾角的正弦余弦要用对，重力分量沿斜面 分层只按难度：基础题一段运动一个加速度，提升题要把两段甚至三段接起来。 一、基础过关题（50分） 本题组共5小题，每小题10分，共50分。选择题按题中选项作答，多选题全对才得分。 1．如图所示，冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。在某次比赛中，运动员将质量为18kg的冰壶以大小为8m/s的初速度投出，冰壶沿水平冰面做匀减速直线运动直至停止，若冰壶与冰面之间的动摩擦因数为0.04，忽略冰壶转动的影响，g取，下面说法正确的是（　　） A．冰壶受到的摩擦力大小为0.72N B．冰壶的加速度大小为 C．冰壶运动10s后速度大小为2m/s D．冰壶运动30s内的位移大小为60m 2．在学校内，为了安全，在校道上行驶的机动车辆限速36km/h．一辆汽车在平直的校道匀速行驶，汽车紧急刹车后，抱死的车轮在水平地面上滑行直至汽车停止，在地面上留下的痕迹称为刹车痕迹．由刹车痕迹的长短可求汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.40，测得刹车痕迹长8m，g取，则下列说法正确的是（     ） A． B． C． D．该汽车超速 3．如图所示，质量为1kg的物体以12m/s的初速度向右运动，同时受到一水平向左的力大小为4N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2，g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体3s后的速度大小为（　　） A．0 B．1m/s C．3m/s D．2m/s 4．质量为20kg的物体静止在光滑水平面上。如果给这个物体施加两个大小都是50N且互成60°角的水平力，则（     ） A．物体3s末的速度大小为 B．物体3s末的速度大小为15m/s C．物体3s内的位移大小为 D．物体3s内的位移大小为 5．正在粗糙水平面上运动的物体在0时刻通过A点，从此时开始，将一水平恒力F作用在物体上，使物体做直线运动，在t时刻到达B点。已知物体在B点的速度与在A点的速度大小相等、方向相反，则在这过程中（　　） A．物体加速度的方向不变 B．物体速度为0的时刻大于 C．F的方向始终与摩擦力方向相反 D．物体已经再次通过A点 二、能力提升题（50分） 本题组共4小题，共50分。第6、7、8题每题10分，第9题20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。 6．一名滑雪者在倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下，经的时间下滑了，随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动，如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量，斜面倾角37°，（，）取。不计空气阻力。 (1)求滑雪者与斜面之间的摩擦系数； (2)若滑雪者与水平雪地间的动摩擦因数，求滑雪者在水平雪地上滑行的长度。 7．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 (1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； (2)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度。 8．某商场对客运电梯满载测试，电梯从一楼静止开始竖直向上匀加速达到运行速度，立即切换制动匀减速至三楼静止，已知总质量，加速阶段钢绳恒定拉力，减速阶段钢绳拉力，。求： (1)电梯向上匀加速阶段的加速度大小； (2)一楼到三楼电梯全程上升总位移及总时间。 9．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用，一架无人机连同所载货物质量，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为。取。（计算结果可用根号表示） (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在时离地面的高度； (2)当无人机悬停在距离地面高度处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。 学科网（北京）股份有限公司 $