人教版（2019）高一物理必修第一冊第四章運動和力的關系章節(jié)測試

2020-2021學年高一物理人教版（2019）必修第一冊章節(jié)測試

第四章運動和力的關系

1.下列說法中正確的是（）

A.亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動

的原因

B.伽利略在對亞里士多德關于物體下落論斷的懷疑下，做了著名的斜面實

驗，并應用實驗觀察和邏輯推理，得出輕重物體自由下落一樣快的結論

C.伽利略在亞里士多德、笛卡爾等科學家關于力與運動關系研究的基礎上,

運用理想實驗和歸謬法得出了慣性定律

D.牛頓第一定律是通過多次實驗總結出來的一條實驗定律

2.如圖所示，小明乘坐電梯上樓，他站在靜止的電梯廂中，按動上樓按鈕后電

梯由靜止開始豎直向上先做勻加速運動，經(jīng)3.0s電梯達到最大速度6.0m/So

若小明的質(zhì)量為50kg,g=i0mzs2,對于這個加速運動的過程，下列說法中正確

的是（）

A.小明對電梯廂底板的壓力大小為500N,小明處于超重狀態(tài)

B.小明對電梯廂底板的壓力大小為600N,小明處于超重狀態(tài)

C.小明對電梯廂底板的壓力大小為400N,小明處于失重狀態(tài)

D.小明對電梯廂底板的壓力大小為500N,小明處于失重狀態(tài)

3.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小

鐵球，在電梯豎直運行時，乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量小,

這一現(xiàn)象表明此過程中（）

A.電梯一定是在下降B.電梯一定是在上升

C.乘客一定處在超重狀態(tài)D.乘客一定處在失重狀態(tài)

4.在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗，現(xiàn)突

然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖示，則關于小車在此種情況下的

運動，下列敘述正確的是（）

A.小車勻速向左運動B.小車可能突然向左加

速

C.小車可能突然向左減速D.小車可能突然向右加速

5.如圖所示，一長木板放在斜面上,材料相同的兩個小滑塊P、。放置在長木板

上，且滑塊尸的質(zhì)量大于滑塊。的質(zhì)量，長木板在外力作用下向上運動，滑塊

P、。和長木板相對靜止?，F(xiàn)使長木板突然停下來并保持不動，滑塊尸、。始終

在長木板上,則滑塊A。之間的距離將（）

A.保持不變B.一直增大C.一直減小D?條件不足，無法判斷

6.有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為夕，如圖所示。如果

視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均

為〃，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，以下說法

正確的是（）

A.砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零

B.砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零

C.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足cot?max=〃

D.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足COSCmax=〃

7.如圖A,B,C為三個完全相同的物體，當水平力尸作用于8上，三物體可一起

勻速運動，撤去力尸后，三物體仍可一起向前運動,設此時AB間摩擦力為九

B、C間摩擦力為力，則工和力的大小為（）

F2

A./=&=oB.A=^f2=Fc.f^-,f^-FD./=RL=o

8.如圖所示,傾角為?的斜面體c置于水平地面上,小物塊B置于斜面上，通

過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，連接物體2的一段細繩與斜面平

行，已知4艮C都處于靜止狀態(tài)。則（）

A.物體3受到斜面體C的摩擦力一定不為零

B.斜面體C受到水平面的摩擦力一定為零

C.斜面體c有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力

D.將細繩剪斷，若8物體依然靜止在斜面上,此時水平面對斜面體C的摩擦力

一定不為零

9.壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小。一同學利用壓敏電阻設計

了判斷升降機運動狀態(tài)的裝置，如圖甲所示，將壓敏電阻平放在升降機內(nèi),

受壓面朝上，在上面放一物體加，當升降機靜止時電流表示數(shù)為/。。某過

程中電流表的示數(shù)為2/。，如圖乙所示，則在此過程中（）

甲乙

A.物體處于失重狀態(tài)

B.物體可能處于勻速運動狀態(tài)

C.升降機一定向上做勻加速運動

D.升降機可能向下做勻減速運動

10.如圖所示，斜面體固定在水平面上，一輕質(zhì)細線繞過滑輪1和滑輪2,

兩端分別與物體A和輕環(huán)c連接，輕環(huán)c穿在水平橫桿上，滑輪2下吊一物

體8。物體A和滑輪1間的細線平行于斜面，系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)將C向右移動少

許，物體A始終靜止，系統(tǒng)再次靜止，不計滑輪質(zhì)量和滑輪與繩間的摩擦。

則（）

A.細線拉力將變大

B.地面對斜面體的支持力將變大

C.橫桿對輕環(huán)。的摩擦力將變大

D.斜面體對物體A的摩擦力將變小

11.如圖所示，平行且足夠長的兩條光滑金屬導軌，相距-0.4m,導軌所

在平面與水平面的夾角為30°,其電阻不計。把完全相同的兩金屬棒（長

度均為0.4m）赤加分別垂直于導軌放置，并使每棒兩端都與導軌良好接

觸。已知兩金屬棒的質(zhì)量均為加=o.lkg、電阻均為R=0.2。，整個裝置處在

垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為8=0.5T,當金屬棒岫

在平行于導軌向上的力尸作用下沿導軌向上勻速運動時，金屬棒Cd恰好

能保持靜止。(g=10m/s2),則()

A.F的大小為0.5N

B.金屬棒成產(chǎn)生的感應電動勢為1.0V

C.4棒兩端的電壓為1.0V

D.aZ?棒的速度為5.0m/s

12.如圖甲、乙所示，兩圖中三個小球兒A、8、C的質(zhì)量分別為租、2處3根，均懸

掛在天花板上處于靜止狀態(tài)。重力加速度大小為g,彈簧和細線的質(zhì)量均

不計?，F(xiàn)將兩圖中小球與天花板相連的細線剪斷，則在細線被剪斷的瞬間

甲乙

A.甲圖中A、c的加速度依次為0,2g,3g

B.甲圖中42、C的加速度依次為6g,0,0

C.乙圖中A、B、C的加速度依次為g,g，g

D.乙圖中4瓜C的加速度依次為3g,0,2g

13.如圖所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿

的頂端分別用細繩a和。連接小球A和小球8，小球A、8的質(zhì)量分別為和

為，當與水平方向成30。角的力尸作用在小球B上時，4生C剛好相對靜止

一起向右勻速運動，且此時繩》與豎直方向的夾角分別為30。和60。，則下

列判斷正確的是（）

A.力尸的大小為〃%g

地面對C的支持力等于（加+mA+m^g

地面對C的摩擦力大小為—恤g

14.如圖所示，質(zhì)量為〃z=0.5kg的木塊在質(zhì)量為M=0.1kg的長木板上，己知木

塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1。木塊m

受到向右的水平拉力廠的作用而向右勻速運動，下列說法正確的是（）

A.此時，水平拉力/為。6N

B.此時，木塊”受到的摩擦力的大小一定是1N

C.當水平拉力變?yōu)槭?0.8N時，木塊機仍靜止

D.當水平拉力廠＞3N時，木塊m與木板M間會發(fā)生相對滑動

15.如圖所示的裝置為在摩擦力不計的水平桌面上放一質(zhì)量為%=5kg的盒

子乙,乙內(nèi)放置一質(zhì)量為/=lkg的滑塊丙，用一質(zhì)量不計的細繩跨過光滑的

定滑輪將一質(zhì)量為叫=2kg的物塊甲與乙相連接，其中連接乙的細繩與水平

桌面平行?，F(xiàn)由靜止釋放物塊甲，在以后的運動過程中,盒子乙與滑塊丙之間

沒有相對運動，假設整個運動過程中盒子始終沒有離開水平桌面，重力加速

度g=10m/s2。貝！J()

,I圖乙

甲占

A.細繩對盒子的拉力大小為20N

B.盒子的加速度大小為2.5m/s2

C.盒子對滑塊丙的摩擦力大小為2.5N

D.定滑輪受到細繩的作用力為30N

16.某實驗小組欲以如圖1所示實驗裝置探究“加速度與物體受力和質(zhì)量的

關系”。圖1中A為小車,3為裝有祛碼的小盤,。為一端帶有定滑輪的長木板,

小車通過紙帶與電磁打點計時器相連,小車的質(zhì)量為班，小盤(及祛碼)的質(zhì)

量為miO

區(qū)嚴5---------------------------------------

圖1圖2

(1)下列說法正確的是()

A.實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源

B.每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力

C.本實驗中應滿足”遠小于叫的條件

D.在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作叫圖象

⑵實驗中得到一條打點的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔

為T,且間距屬、X?、X3、X,、X5、X6已量出，則打點計時器打下J點時小車的瞬時

速度的計算式為匕=，小車加速度的計算式"O

17.如圖所示為探究“拉力恒定時，加速度與質(zhì)量之間關系”的實驗裝置，

實驗時忽略小車所受導軌對它的摩擦力，在傾斜導軌的B處有一時間傳感

器，能記錄小車從傾斜導軌A處下滑到B處的時間。

實驗步驟如下：

(1)安裝好實驗器材，用刻度尺測出A、5之間的距離S；

⑵將小車置于4處，用彈簧秤沿導軌向上拉著小車并保持靜止，讀出此時

的拉力F；

(3)去掉彈簧秤，讓小車自A處靜止釋放，傳感器開始計時，小車通過5后,

記下時間傳感器測得小車從A運動到B的時間化

(4)再將小車置于A處，往小車中增加鉤碼，設所加鉤碼的總質(zhì)量為。為保

持小車與鉤碼的合外力F不變，可采用如下方法：用彈簧秤沿導軌向上拉

著小車靜止，調(diào)節(jié)導軌傾角的旋鈕使導軌與水平面之間的夾角適當變小，

直到彈簧秤的讀數(shù)顯示F為止。然后重復步驟(3)；

(5)多次往小車中增加鉤碼，然后重復步驟(4)；

(6)利用實驗中所測得的數(shù)據(jù)在坐標紙上建立坐標系，以m為橫坐標，以—

為縱坐標，描點之后作出一條直線便于研究。測得直線的斜率為左，縱截距

為九則小車所受的合外力為，小車的質(zhì)量為0

18.圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器打點的時

間間隔用加表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來探

究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關系”。

(1)實驗步驟:

①平衡小車所受的阻力:先拿下小吊盤，調(diào)整木板右端的高度用手輕撥小車,

直到打點計時器打出一系列均勻的點。

②按住小車，掛上帶有適當重物的小吊盤,在小車中放入祛碼。

③接通打點計時器電源，釋放小車,獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標出小車

中秩碼質(zhì)量m。

④按住小車，改變小車中祛碼的質(zhì)量,重復步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點

的間距心血...求出與不同m相對應的加速度a。

⑥以祛碼的質(zhì)量切為橫坐標［為縱坐標，在坐標紙上作出小關系圖線。

(2)完成下列填空:

①本實驗中，為了保證在改變小車中祛碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不

變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是C

②某紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為外的和n。

則小車加速度o（用字母外53和加表示）

③圖丙為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為匕在縱軸上截距為

"若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為，小車的質(zhì)量為

19.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”實驗中，甲、乙兩位同學實

驗時都先正確平衡摩擦力。實驗裝置如圖甲、乙所示，甲同學在實驗時用

細線一端連接小車、另一端連接鉤碼，鉤碼的重力作為細線的拉力；乙同

學利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細線上的拉力，兩位同學通過

改變鉤碼的個數(shù)，確定加速度與細線拉力F的關系。已知甲圖中小車的質(zhì)

量等于乙圖中力傳感器與小車的質(zhì)量之和。

打點

計時器

Inci

%O

紙帶

鉤

碼

甲乙

(1)為減小實驗誤差，甲同學在實驗過程中，小車的質(zhì)量要鉤碼

的質(zhì)量。乙同學在實驗過程中，(選填“需要”或“不需要”)滿足這

個條件。

(2)甲、乙兩位同學在實驗中采用相同質(zhì)量的小車，用甲、乙兩位同學得

到的實驗數(shù)據(jù)在同一坐標中作出〃-尸圖象，如圖所示圖線①②，其中圖線

①是同學所作出的圖象，圖線②是同學所作出的圖象。

圖象中隨著P的增大，圖線將發(fā)生彎曲。

20.如圖所示，一質(zhì)量為M的長木板靜止在水平面上，有一質(zhì)量為m的小滑塊

以一定的水平速度沖上木板，已知滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)為〃o,最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力，求

(1)若滑塊在木板上滑動時,木板能保持靜止不動，木板和地面之間的動摩

擦因數(shù)須滿足什么條件？

(2)若長木板的質(zhì)量加=0.2kg,長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=0.1.滑塊

的質(zhì)量也為0.2kg?；瑝K以vo=1.2m/s的速度滑上長板的左端,小滑塊與長木

板間的動摩擦因數(shù)〃o=O4滑塊最終沒有滑離長木板,求滑塊在開始滑上長

木板到最后靜止下來的過程中，滑塊滑行的距離是多少？(g=10加s2)

參考答案

L答案：B

解析：根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。

A.伽利略發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原

因，故A錯誤；

B.伽利略在對亞里士多德關于物體下落論斷的懷疑下，做了著名的斜面實

驗，并應用實驗現(xiàn)察和邏輯推理，得出輕重物體自由下落一樣快的結論，

故B正確；

C.牛頓在亞里士多德、笛卡爾等科學家關于力與運動關系研究的基礎上，

運用理想實驗和歸謬法得出了慣性定律，故C錯誤。

D.牛頓第一定律是一條理想化情況下的規(guī)律，是邏輯思維的產(chǎn)物，不能通

過實驗來直接驗證，故D錯誤。

故選：Bo

2.答案：B

解析：經(jīng)3.0s電梯達到最大速度6.0m/s,則加速度。=>|^儂2=2.0向$2,對

小明進行受力分析得N-祖g=,所以N=mg+ma=50x(10+2)=600N,由牛頓第三

定律得，小明對電梯廂底板的壓力大小為600N。由于小明對電梯廂底板的

壓力大小為600N,大于他的重力，所以小明處于超重狀態(tài)，故選B。

3.答案：D

解析：電梯靜止不動時，小球受力平衡，有性=句，彈簧的伸長量比電梯靜止時

的伸長量小了，說明彈力變小了，根據(jù)牛頓第二定律，有儂-生故加速度

向下，電梯加速下降或者減速上升,電梯以及電梯中的人處于失重狀態(tài)，故D

正確A、B、C錯誤。

4.答案：B

解析：原來水和小車相對靜止以共同速度運動，水突然向右灑出有兩種可

能：①原來小車向左運動，突然加速，碗中的水由于慣性保持原速度不變,

故相對于碗向右灑出；②原來小車向右運動，突然減速，碗中的水由于慣

性保持原速度不變，相對于碗向右灑出，故B正確。

5.答案：A

解析：根據(jù)牛頓第二定律可知，長木板停止運動后，滑塊AQ的加速度大

小均為。二gsin6+〃gcos9,又兩滑塊的初速度％相同，則在相同的時間內(nèi)兩滑

塊運動的位移x=vot相同，則滑塊尸、。之間的距離將保持不變，選項A

正確。

6.答案：A

解析：AB.把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力

為零可得，砂子穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零，與形狀無

關，故4正確，B錯誤;

CD、取斜面上的一粒質(zhì)量為根的沙子,若傾角最大為時沙子恰好平衡，

對沙子受力分析，根據(jù)平衡條件得：“zgsinaa=/j,mgcosamax

解得：tantzmax=n,故CD錯誤。

故選：Ao

7.答案：C

解析：開始三個物體在拉力廠的作用下一起做勻速直線運動，知尸=九

撤去尸后，三個物體一起做勻減速直線運動，整體的加速度為iw喘

隔離對A分析，A在水平方向上的合力等于5對A的摩擦力，有：f1=ma=：

隔離對A5分析，A5整體所受的合力等于。對它們的摩擦力，有：

f2=2ma=-F,故。正確，ABD錯誤。

故選Co

8.答案：C

解析：當物塊2滿足“gsinO=%g時，物體2受到斜面體C的摩擦力為零，選項

A錯誤;對BC的整體而言，受到斜向右上方的繩子的拉力，故斜面體C有沿地

面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力，選項B錯誤,C正確;將細繩

剪斷，若B物體依然靜止在斜面上,此時對BC的整體水平方向合力為零，即水

平面對斜面體c的摩擦力為零，選項D錯誤;故選C.

9.答案：D

解析：升降機靜止時電流表示數(shù)為/0，而某過程中電流表示數(shù)為2/。,說明該過

程中物體對壓敏電阻的壓力大于G,根據(jù)牛頓第三定律，物體受向上的力也

大于G,故物體存在向上的加速度,處于超重狀態(tài)，但不能判定物體是做向上

的勻加速運動還是做向下的勻減速運動,D正確.

10.答案:AC

解析：

11.答案：BD

解析：

12.答案:BC

解析：AB分析甲圖，繩子斷后對A球拉力突變?yōu)榱?，但彈簧因為形變來?/p>

及突變，所以力也沒有突變，是向下的5叫，加上A球本身重力，A球加速

度為6g,2球因為受到向上的彈簧拉力，使得下面段繩子拉緊，所以5C小

球仍然受力平衡加速度為零，故A錯誤，5正確；

CD.分析乙圖得繩子斷后A球想往下動使得AB,C球之間繩子松動，三個

球只受到重力，所以加速度均為g,故。正確，。錯誤。

故選BC。

13.答案:AC

解析：A.以5為研究對象，分析受力，水平方向受力平衡，則有：

Feos30°=TZ?cos30°,

得：Tb=F

豎直方向受力平衡，則有：

Fsin30°+Tbsin30°=mBg

得：F=mBg?故A正確；

B.以ABC整體為研究對象受力分析,豎直方向上有：N+Fsm3Q°=+mA+mB)g

可見N小于(M+mA+mB)g,故B錯誤；

C.以ABC整體為研究對象受力分析，水平方向上有：

f=Fcos30°=mBgcos3Q°=—mBg,故。正確；

D.以A為研究對象受力分析，豎直方向上有：〃%g+7；sin30。=Thsin60。

水平方向上有：(sin30。=(sin60。

聯(lián)立得：mA=mB,故Z)錯誤；

故選：AC-

14.答案：AD

解析：AB,水平拉力下的作用而向右勻速運動，所以整體受力平衡，即為：

/=〃地?+M)g=0.6N,木塊機受到的摩擦力/=E=0.6N,故A正確、2錯誤;

C.由以上討論知外力尸=0.6N時就已經(jīng)勻速運動了，所以當水平拉力變?yōu)?

尸=0.8N時，肯定是運動的，故。錯誤；

D.木塊m與木板M間要發(fā)生相對滑動，腸"間達到最大靜摩擦力,即為：

〃塊用g-〃地（m+M）g=Ma,角軍得：a=4m/s2,

對整體有：尸-〃地（m+M）g=（M+m）a,得：F=3N,當B>3N時會發(fā)生相對滑

動，故。正確。

故選：A。。

15.答案：BC

解析：AB、以整體為研究對象，根據(jù)牛頓弟一■定律可得：叫g=（叫+加乙+%”,

解得整體的加速度為：〃=—%一g=2.5m//,以乙和丙整體為研究對象，根

據(jù)牛頓第二定律可得繩子的拉力大小為：尸=（叱+根內(nèi)）a=（5+l）x2.5=15N,所以

A錯誤、B正確；

C.以丙為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得盒子對滑塊丙的摩擦力大小為

/=，a