深圳市育才教育集团育才中学高中物理必修一第四章《运动和力的关系》检测题(含答案解析).pdf

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1、一、选择题一、选择题1以下关于力的单位，说法正确的是（）A“牛顿”是国际单位制中的基本单位B使 1kg 的物体产生 1m/s2加速度的力为 1NC国际单位制中规定1kg 物体的重力为 9.8ND对公式F ma，无论F、m、a三个物理量的单位是什么，此公式总是成立的2如图所示，水平面的物体质量m=1.0kg，与水平面间的动摩擦因数=0.50，现受到一斜向上拉力 F 的作用向右运动，F=10N，与水平面夹角=37，g 取 10m/s2，下列说法正确的是（已知 sin37=0.6，cos37=0.8）（）A物体一共受到 5 个力B物体匀速运动C物体受到的支持力大小为6ND物体受到各个力的合力大小为6

2、N3在房顶的底部宽度一定情况下，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动。那么如图所示的四种情况中符合要求的是（）A图 AB图 BC图 CD图 D4来到许愿树下，许老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上，这一情景可以简化为如图所示，质量分别为M 和 m 的物体 A、B 用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知 Mm，滑轮质量及摩擦均不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A细线上的拉力一定等于mgB细线上的拉力可能大于MgC细线上的拉力等于m Mg2D天花板对滑轮的拉力等于T 4MmgM m5如图所示，物体在五个共点力的作

3、用下沿F1方向做匀速直线运动，t 0时刻撤去力F1，而保持其余四个力不变，则物体的vt图像可能正确的是（）ABCD6两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0 0.50s时间内的 v-t 图像如图所示。若仅两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（）A3:2 和0.30sB2:3 和0.30sC1:2 和0.28sD2:1 和0.28s7战斗机以一定的水平初速度着陆甲板时，若飞机勾住阻拦索减速，飞机在甲板上滑行的距离将大大减小。着舰使用阻拦索时，下列说法正确的是（）A战斗机的速度变化的更慢B战斗机的惯性减少得快C战斗机的加速度变大D战斗机的速度减少得多8宇航员在月球表面同

4、时同高度由静止释放一个石块和一张纸片，则下列说法正确的是（）A石块落地用时少C石块与纸片同时落地B纸片落地用时少D无法比较9三个完全相同的物块 1、2、3 放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现F的外力沿水平方向作用在23 上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块 1、2、3 的加速度，则（）用大小相同的外力 F 沿如图所示方向分别作用在1 和 2 上，用Aa1最大Ca3最大Ba2最大Da1=a2=a310如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O 点为弹簧在原长时物块的位置物块由 A 点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B 点在从 A 到B

5、的过程中，物块（）A加速度逐渐先减小后增大B经过 O 点时的速度最大C所受弹簧弹力一直减少D所受弹簧弹力始终大于摩擦力11下列物理量单位用国际单位制表示正确的是（）A静电力常量 k N m2/C2C动摩擦因数 N/kgB弹簧劲度系数 k N/cmD电阻率 /m12质量分别为 m 和 2m 的两物块 A、B，相互接触静置于光滑水平面上，如图所示，现用一大小为 F 的力水平向右推 A，此时 A、B 间的相互作用力大小为F1，若将水平推力改为向左推 B 且保持大小不变，A、B 间的相互作用力大小为F2，则F1:F2为（）A1:1B2:1C3:1D4:1二、填空题二、填空题13如图所示，吊篮 A、物体

6、 B、物体 C 的质量相等，弹簧质量不计，B 和 C 分别固定在弹簧两端，放在吊篮的水平底板上静止不动。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间，物体B 的加速度大小为_；物体 C 的加速度大小为_。（重力加速度为 g）14如图甲所示，某同学在水平面上用水平力拉一质量为1kg 的物块，使物块由静止开始运动该同学测得不同时刻物块的速度v 和拉力 F，并绘出v1图象（图乙），其中线F段 AB 与 v 轴平行，线段 BC 的延长线过原点，C 点时刻对应的速度为物块恰好达到最大速度，阻力恒定物块从静止开始达到最大速度时发生的位移为15.5m则 BC 段物块的位移大小为_m，线段 BC 中点对应的物块加速度大小为_m

7、/s215如图所示，两个质量均为m 的物体中间用一劲度系数为k 的轻弹簧拴接，A 在上下振动时 B 始终不脱离地面，当A 的加速度大小为 a 时，地面对 B 的弹力为_；当 B 对地面的压力为零时，A 在自己的平衡位置上方_距离处，此时 A 的加速度大小为_，方向_.16如图所示，质量为2 千克的物体 A 静止在粗糙水平地面上，A 与地面间滑动摩擦系数为 0.2，用大小为 2.4 牛的水平力 F 拉细绳的端点向右移动距离1.6 米，不计细绳及滑轮的质量，物体 A 的加速度大小为_，A 获得的最大速度为_。17如图所示，一斜坡底端为B，斜坡上离 B 点 3.6m 处有一 C 点，在 C 点正上方

8、离 C 点3.6m 高处有一 A 点，AB 间有一不可伸长的拉紧的光滑细线，在细线上套有一圆环P，将 P环由 A 点处静止释放，滑到B 点所需时间为_s18某宇宙飞船中宇航员的质量是60kg，g 取 10=m/s2。起飞阶段向上的加速度是30m/s2，则宇航员对坐椅向下的压力为_N；重返大气层阶段飞船以5m/s2的加速度向下做减速运动，则宇航员对坐椅向下的压力为_N。19如图所示，A、B 两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B 两小球之间用一轻质细绳 L2连接，细绳 L1、弹簧与竖直方向的夹角均为，细绳 L2水平拉直，现将细绳 L2剪断，则细绳 L2剪断瞬间，细绳 L1上的拉力与

9、弹簧弹力之比为_，A 与 B 的加速度之比为_。20如图所示，质量为m 2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数 0.5，现用F 14N的水平拉力拉物体，则经过t 3s物体的位移大小为_m，3s 末物体速度大小为_m/s。（g 10m/s2）三、解答题三、解答题21如图所示，倾角为37的粗糙斜面被固定在水平地面上，质量为12.5kg的物块，在沿平行于斜面向上的拉力F 作用下从斜面的底端由静止开始运动，力F 作用 2s 后撤去，物体在斜面上继续上滑1.2s后，速度减为零，已知F 200N。求：物体与斜面间的动摩擦因数。22如图所示为依托电磁悬浮技术的超级高铁测试。测试过程可简化为以

10、下模型：车箱从轨道的一端由静止启动，在电磁作用下第1s 内匀加速到 180km/h，维持这个加速度直到达到最大速度 900km/h 后关闭动力匀速运动一段时间，最后在减速沙的阻力作用下减速至静止。全长 1400m 的轨道，后 500m 铺设了减速沙，车箱进入减速沙前保持悬浮，忽略轨道和空气产生的阻力。若将质量为400kg 的车箱视为质点，受到减速沙的平均阻力为4.0104N。求该车箱：(1)匀加速运动阶段的加速度大小；(2)匀速运动的时间；(3)减速阶段前进的距离。23如图所示，在光滑的水平面上有一个斜面体A，倾角=30，用一根平行于斜面的不可伸长的轻绳连接着光滑小球B，小球 B 的质量为 m

11、=1。若 A、B 保持相对静止一起做匀加速直线运动，则：(1)当小球 B 对斜面 A 的压力恰好为零时，求小球B 的加速度 a1的大小和方向？(2)当轻绳对小球 B 的拉力恰好为零时，求小球B 的加速度 a2大小和方向？24如图，某人拉着质量为5kg 的行李箱过马路，行至离对面12m 时速度为 1m/s，此时绿色信号显示还有 4s，于是此人加速运动，在绿色信号结束时刚好到达对面。设此过程中人的运动为匀加速直线运动。行李箱受到的阻力方向水平，大小为其对地面压力的0.1倍，取g 10m/s。求此过程中：(1)行李箱运动的加速度大小；(2)人对行李箱拉力的最小值。（结果可用根号表示）225一物体静止

12、在水平面上，其质量为2kg，物体与地面之间的动摩擦因数为0.5，给物体施加一水平向右的拉力，拉力大小为20N。求(1)物体的加速度为多大？(2)2s 末物体的速度为多大？26如图所示是一架吊机将卡车上某货物起吊到轮船过程的示意图。已知该货物质量为500kg，货物在卡车上初位置A 和最终到轮船上位置 B 的离地高度均为2m，A、B 之间的距离为28m，被吊起的最大高度为20m。假设货物只在竖直方向和水平方向运动，且速度变为零后再向另一方向运动，在运动过程中加速和减速的最大加速度均为2m/s2，在水平方向的最大速度为2m/s，不计空气阻力。求：(1)若要使货物运送时间最短，求上升过程中的最大速度；

13、(2)货物从 A 到 B 过程中的总时间；(3)货物上升过程中的最大牵引力。【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题一、选择题1B解析：BA“牛顿”不是国际单位制中的基本单位，所以A 错误；B由牛顿第二定律可知，使1kg 的物体产生 1m/s2加速度的力为 1N，则 B 正确；C1kg 物体的重力为 9.8N，不是规定的，是指 1kg 的物体在地球上受到的重力大小为9.8N，所以 C 错误；D对公式F ma，无论F、m、a三个物理量的单位必须是际单位制，此公式才成立，所以 D 错误；故选 B。2D解析：DA物体一共受到重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力共4 个力作用，选项 A 错误；B

14、水平方向F水=F cos(mg F sin)6N则物体加速运动，选项B 错误；C物体受到的支持力大小为FN mg F sin 4N选项 C 错误；D物体竖直方向受合力为零，水平方向合力为6N，则物体受到各个力的合力大小为6N，选项 D 正确。故选 D。3C解析：C设屋檐的底角为，底边为 L，由牛顿第二定律可知ma mgsin雨滴下滑时，有L1at22cos2联立解得t Lgsincos2Lgsin2因此当 45时，时间最短，故ABD 错误，C 正确。故选 C。4D解析：DA因为 Mm，m 具有向上的加速度，设细线的拉力为T，根据牛顿第二定律有T mg ma所以细线上的拉力一定大于mg，选项 A

15、 错误；B M 具有向下的加速度，根据牛顿第二定律有Mg T Ma所以细线上的拉力一定小于Mg，选项 B 错误；C对整体分析，根据牛顿第二定律有a 再对 m 有Mg mgM mgM mM mT mg ma所以细线上的拉力T mg ma 选项 C 错误；D 对定滑轮有：天花板对滑轮的拉力2MmgM mT 2T 选项 D 正确。故选 D。4MmgM m5C解析：C物体原来处于平衡状态，物体的合力为零，当撤去其中一个力F1，其余力的合力与 F1大小相等方向相反，与原来的运动方向相反，因此物体将做匀减速直线运动，选项C 正确，ABD 错误。故选 C。6A解析：A根据相似三角形得0.50t120.505

16、解得t1 0.30s由图像可知a甲a乙220m/s2m/s20.30352m/s210m/s20.30Fm因为仅两物体之间存在相互作用，所以甲和乙受到的力相等，根据牛顿第二定律a 得m甲a乙3m乙a甲2故选 A。7C解析：C【分析】本题考查惯性以及运动学公式，明确惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关即可判断。22AC因两次运动中初末速度相同，根据速度位移公式v v0 2ax可知，着舰使用阻拦索时，飞机在甲板上滑行的距离将大大减小，则战斗机的加速度变大，战斗机的速度变化的更快，故 A 错误，C 正确；B惯性只与物体的质量有关，故惯性不变，故B 错误；D因两次运动中初末速度相同，两次过程中战斗机

17、的速度减少得一样多，故D 错误；故选 C。8C解析：C在月球上没有空气，纸片和石块均只受重力，根据牛顿第二定律，有a FG gmm纸片和石块从同一高度处同时由静止释放，初速度为零，即两个物体的运动情况完全相同，根据h 同时落地。故选 C。12gt29A解析：A对物体 1 水平方向由牛顿第二定律可得F cos60FN1 ma1竖直方向由平衡关系可得FN1 F sin60 mg联立可得a113F g2m同理对物体 2 水平方向由牛顿第二定律可得F cos60FN2 ma2竖直方向由平衡关系可得F sin60 mg FN2联立可得a2对物体 3 由牛顿第二定律可得13F g2m1F mg ma32解

18、得a3比较数值可知Fg2ma1 a3 a2故选 A。10A解析：AA由于水平面粗糙且 点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA 之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A 到 B 的过程中加速度先减小后反向增大，故 A 正确；B从 A 往 O 运动，当弹簧的弹力等于摩擦力时，加速度为0，速度最大。弹力与摩擦力平衡的位置在 OA 之间，故速度最大点在OA 之间，故 B 错误；C所受弹簧的弹力先减小后增大，故C 错误；D当弹簧处于原长的时候，弹簧弹力为0，此时小于摩擦力。故D 错误。故选 A。11A解析：AA由库仑定律F kq1q2得r2Fr2k q1q2公式中，电荷量

19、 q1、q2的单位为库仑（C），距离 r 的单位为米（m），库仑力 F 的单位为牛顿（N），由公式推导得出k 的单位为Nm2/C2，故 A 正确；B根据胡克定律 F=kx 知，F 的单位是 N，x 的单位是 m，则 k 的单位是 N/m，故 B 错误；C根据 f=N 知 f 和 N 的单位均为 N，则 没有单位，故 C 错误；L得，R 的单位是，L 的单位是 m，S 的单位是 m2，推导可知，S 的单位是m，故 D 错误。故选 A。D根据电阻定律R 12B解析：B以 A、B 为整体，根据牛顿第二定律可得F 3ma解得两次加速度大小均为a 若 F 水平向右推 A，对 B 有F3mF1 2ma若

20、F 水平向左推 B，对 A 有F2 ma则F12ma2F2ma1故选 B。二、填空题二、填空题13零解析：零3g212设 A、B、C 的质量均为 m。剪断绳子前，B 所受弹簧的弹力和重力平衡，大小为mg，方向竖直向上；C 所受弹簧的弹力大小为mg，方向竖直向下。剪断绳子瞬间，弹簧弹力不会突变，B 在此时所受合外力依然为零，故加速度为零。A、C 此时拥有共同的加速度，设为 a，则由牛顿第二定律可得3mg=2ma解得a 3g2141046【分析】根据速度时间图像的物理意义结合牛顿第二运动定律和匀变速直线运动规律列式求解解析：1 0.46【分析】根据速度时间图像的物理意义。结合牛顿第二运动定律和匀变

21、速直线运动规律列式求解。12由图可知，当速度最大时11F2所以 F=2N所以 C 点速度最大，此时阻力等于牵引力，则：f=F=2N又由于 BC 的连线过 O 点，则：vBvCFBFC所以：FB=3.2NAB 阶段牵引力不变，物体做匀加速运动，则：a 所以 AB 段的长度：FB f3.221.2m/s2m1v22.42x1 2.4m2a21.2BC 段的长度：x2=xx1=15.52.4=13.1m设线段 BC 中点对应的力大小为 FD，则：11123.2FD2所以：FD=2.46N由牛顿第二定律得：FDf=maD2代入数据得：aD 0.46m/s15竖直向下解析：2mg ma2mg/k2g竖直

22、向下1当 A 的加速度为向上的 a 时，则对 A:F mg ma则F=mg+ma此时地面对 B 的弹力为N=mg+F=2mg+ma.当 A 的加速度为向下的 a 时，则对 A:mg-F ma则F=mg-ma此时地面对 B 的弹力为N=mg+F=2mg-ma.234当 B 对地面的压力为零时，此时弹簧的弹力F=mg，弹簧为拉伸状态，弹簧伸长mgmg2mg；A 在平衡位置时弹簧被压缩，则此时 A 在自己的平衡位置上方距离处，kkk此时 A 的加速度大小为a 方向竖直向下.160.4m/s20.8m/s1对 A 物体，由牛顿第二定律可得mg F 2gm2F mg ma解得a 0.4m/s22 细绳的

23、端点向右移动距离1.6m，则物体向右移动0.8m，故 A 获得的最大速度为 2ax 0.8m/s172解析：2设 CA 和 PB 的夹角为，则圆环沿光滑细线下滑的加速度为a gcos，又PB 2CAcos，结合匀变速直线运动规律可得2CAcos18900解析：9001 起飞阶段，由牛顿第二定律可得124CAat，t 1.2s2gN mg ma解得N ma mg 2400N由牛顿第三定律可知宇航员对坐椅向下的压力为2400N。2 重返大气层阶段，由牛顿第二定律可得Nmg ma解得N mg ma 900N由牛顿第三定律可知宇航员对坐椅向下的压力为900N。19(cos)2:1cos:11将细线 L

24、2剪断瞬间，细绳 L1上的拉力F1 mg cos弹簧弹力不变，为FT则mgcosF1(cos)2FT12 对 A 由牛顿第二定律得mgsin maA解得aA gsin弹簧的弹力不可突变，将细线L2剪断瞬间，对 B 球，由牛顿第二定律得mg tan maB解得aB g tan则 A 与 B 的加速度之比为cos:1206解析：61对物体，由牛顿第二定律得F mg ma代入数据解得a 2m/s2物体做初速度为零的匀加速直线运动，t 3s物体的位移大小11x at2232m 9m2223s 末物体的速度大小v at 23m/s 6m/s三、解答题三、解答题215力 F 作用时，对物体进行受力分析，根

25、据牛顿第二定律得：F mgsinmg cos ma1撤去 F 后，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：mgsinmg cos ma2又因为a1t1 a2t2解得 0.522(1)50m/s2；(2)1.1s；(3)312.5m(1)匀加速运动阶段的加速度大小即第1s 内的加速度大小，设为a由加速度的定义式得a 代入数据解得vta 50m/s2(2)设匀加速阶段的位移为x加；匀速阶段运动的时间为t匀，位移为x匀，由题意及运动学公式得2vmx加2ax匀1400m 500m x加x匀 vmt匀联立方程代入数据解得t匀1.1s(3)设减速阶段的加速度大小为a减，前进的距离为x减，由牛顿第二定律可得

26、F阻 ma减由运动学公式可得0vm22a减x减联立方程代入数据解得x减 312.5m23(1)103 m/s2，方向水平向右；(2)10 3 m/s2，方向水平向左3（1）此时小球受到重力和绳子的拉力，且绳子拉力FT的方向与斜面平行，从受力分析得F合=由牛顿第二定律F ma得mg3mgtan303mg=ma1求得加速度大小a1=3g=10 3m/s2方向水平向右。（2）此时小球受到重力与斜面对它的弹力，FN的方向与斜面垂直向左上方，从受力分析得F合=mgtan30 由牛顿第二定律F ma得3mg33mg=ma23求得加速度大小a2=方向水平向左。24(1)a 1m/s2；(2)(1)由位移公式

27、310 3g=m/s233100101N1011x v0t at22解得a 1m/s2(2)设拉力为 F，方向与水平方向的夹角为，则F cos(mg F sin)ma解得F 25(1)5m/s2；(2)10m/s（1）物体受到的摩擦力mamgmamg100101N2cossin1011FfFNmg 10N根据牛顿第二定律F Ff ma解得a 5m/s2（2）2s 末物体的速度v v0at解得v 10m/s26(1)6m/s；(2)27s；(3)6000N(1)竖直上升的高度h1(202)m 18m竖直方向先加速后减速时间最短，根据对称性有1h1 2 at122解得t1 3s上升的最大速度v1at16m/s(2)水平方向加速、减速时间均为t2加速、减速位移均为v2 1sax1水平方向匀速时间12at2 1m2t3货物在空中运动的总时间x2x113sv2t 4t12t2t327s(3)加速上升过程，根据牛二定律有F mg ma解得F mg ma 6000N