人教版（2019）必修第一冊《第4章 運動和力的關(guān)系》單元測試卷

人教版（2019）必修第一冊《第4章運動和力的關(guān)系》2023年單元測試卷一、選擇題1．（3分）下列說法正確的是（）A．在國際單位制中，力學(xué)的三個基本單位是kg、N、s B．物體的慣性大小跟物體的速度有關(guān) C．力是產(chǎn)生加速度的原因，當力達到一定值時才會產(chǎn)生加速度 D．桌面對書本的支持力與書本對桌面的壓力是一對作用力與反作用力2．（3分）如圖所示，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當小車向右做勻加速運動時（）A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向3．如圖所示，建筑工人在砌墻時需要將磚塊運送到高處，采用的方式是一工人甲在低處將一摞磚豎直向上拋出，現(xiàn)只考慮最上層的兩塊磚，不計空氣阻力（）A．工人甲在將磚塊拋出時（磚未離手）磚塊處于失重狀態(tài) B．工人甲在將磚塊拋出時（磚未離手）磚塊間作用力等于mg C．工人甲在將磚塊拋出后，磚塊處于失重狀態(tài) D．工人甲在將磚塊拋出后，磚塊間作用力等于mg4．（3分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面做勻加速直線運動；若其他條件不變，僅將物體的質(zhì)量減為原來的一半，則（）A．a(chǎn)′＜a B．a(chǎn)＜a′＜2a C．a(chǎn)′＝2a D．a(chǎn)′＞2a5．在某次軍事演習(xí)中，長為L的某坦克炮管在時間t內(nèi)能等間隔地連續(xù)發(fā)射n顆炮彈（視為質(zhì)點）。若每顆炮彈的質(zhì)量均為m，則在發(fā)射炮彈的過程中，一顆炮彈在炮管中所受的合力大小為（）A． B． C． D．6．（3分）如圖所示，質(zhì)量為M的小車的表面由光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一質(zhì)量為m的球，與斜面的接觸點為b，斜面傾角為θ．當小車和球一起在水平桌面上做直線運動時（）A．若小車勻速運動，則球?qū)π泵嫔蟗點的壓力大小為mgcosθ B．若小車勻速運動，則球?qū)λ矫嫔蟖點的壓力大小為mgsinθ C．若小車向左以加速度gtanθ加速運動，則球?qū)λ矫嫔蟖點無壓力 D．若小車向左以加速度gtanθ加速運動，則小車對地面的壓力小于（M+m）g7．（3分）如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上撞向輕彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小到零，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，整個過程彈簧未超過彈性限度，則（重力加速度為g）（）A．滑塊向左運動過程中，始終做減速運動 B．滑塊與彈簧接觸過程中最大加速度為 C．滑塊向右運動過程中，先做加速運動，離開彈簧后才做減速運動 D．滑塊向右運動過程中，當彈簧形變量x＝時，物體的速度最大8．（3分）如圖所示，50個大小相同、質(zhì)量均為m的小物塊，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上運動．已知斜面足夠長，各物塊與斜面的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g（）A．0.9F B．0.1F C．0.1F+22.5mg D．因為動摩擦因數(shù)未知，所以不能確定二、多選題（多選）9．（4分）我國載人飛船已多次成功發(fā)射和回收。假設(shè)載人艙在豎直降落時所受空氣阻力與速度的平方成正比，即f＝kv2，其中k為比例系數(shù)。若載人艙的質(zhì)量為m，重力加速度為g。則（）A．k的單位用國際單位制中的基本單位表示是kg/m B．載人艙降落過程加速度大小先減小后增大 C．降落距離足夠大時，載人艙最終的速度大小為 D．載人艙的速度大小為時，加速度大小為（多選）10．（4分）如圖所示，在以速度v逆時針勻速轉(zhuǎn)動的、與水平方向傾角為θ的足夠長的傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ（）A． B． C． D．（多選）11．（4分）如圖所示，在傾角α＝30°的光滑固定斜面上，有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，使A、B均靜止在斜面上，已知重力加速度為g（）A．彈簧的長度為L+ B．水平恒力大小為 C．撤掉F瞬間，小球A的加速度為g D．撤掉F瞬間，小球B的加速度為0.5g（多選）12．（4分）如圖7甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質(zhì)量分別為mA＝1kg、mB＝2kg，當A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.3N時A、B將會分離。t＝0時刻開始對物塊A施加一水平推力F1，同時對物塊B施加同一方向的拉力F2，使A、B從靜止開始運動，運動過程中F1、F2方向保持不變，F(xiàn)1、F2的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列關(guān)于A、B兩物塊受力及運動情況的分析，正確的是（）A．t＝2.0s時刻A、B之間作用力大小為0.6N B．t＝2.0s時刻A、B之間作用力為零 C．t＝2.5s時刻A對B的作用力方向向左 D．從t＝0時刻到A、B分離，它們運動的位移為5.4m三、實驗題13．如圖甲所示，某實驗小組利用該裝置“探究小車加速度和力的關(guān)系”，小車的質(zhì)量（包含滑輪）（1）利用該裝置實驗時，下列說法正確的是。A．實驗前應(yīng)將長木板靠近打點計時器的一端墊高，以平衡摩擦力B．每次在增加沙和沙桶的質(zhì)量后需要重新平衡摩擦力C．應(yīng)將小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源D．實驗中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M（2）實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，測出各計數(shù)點到A點間的距離，已知所用電源的頻率為50Hzm/s2（保留兩位有效數(shù)字）。（3）改變沙桶內(nèi)沙子的質(zhì)展，多次實驗，以力傳感器的示數(shù)F為橫軸、小車對應(yīng)的加速度a為縱軸，可知小車的質(zhì)量M＝kg（保留兩位有效數(shù)字）。14．某實驗興趣小組在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，使用如圖1所示的裝置。?（1）實驗主要步驟如下，下列做法正確的是（填字母代號）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行B．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源C．把遠離定滑輪一側(cè)的木板墊高，調(diào)節(jié)木板的傾角，使小車在不受牽引力時做勻速直線運動D．每次通過增減小車上的砝碼改變小車質(zhì)量時，都需要重新調(diào)節(jié)木板傾角（2）某次實驗打出的一條紙帶如圖3所示，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出，打下C點時小車的瞬時速度為m/s。測得小車的加速度為m/s2（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。（3）實驗時，某同學(xué)遺漏了補償阻力這一步驟，若長木板水平，測得小車總質(zhì)量的倒數(shù)與小車加速度的圖像如圖所示，設(shè)圖2中直線的斜率為k，重力加速度為g，則小車與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝（用給出的字母表示）。四、計算題15．滑雪運動是把滑雪板裝在靴底上在雪地上進行速度、跳躍和滑降的競賽運動?；┻\動中當滑雪板相對雪地速度較大時，會把雪內(nèi)的空氣逼出來，在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”，與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去，使得它們間的摩擦力增大。假設(shè)滑雪者的速度超過8m/s時1＝0.25變?yōu)棣?＝0.125。一滑雪者從傾角θ＝37°的坡頂A處由靜止開始自由下滑，滑至坡底B（B處為一光滑小圓?。┖笥只弦欢嗡降孛妫鐖D所示。不計空氣阻力，已知坡長L＝24.1m2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間；（2）滑雪者到達B處時的速度大?。唬?）若滑雪板與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ3＝0.5，求滑雪者在水平地面上運動的最大距離。16．（10分）如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平面上，小車上有一水平支架，使小球和車一起向右做勻加速直線運動，穩(wěn)定時（1）繩上的拉力大小FT；（2）拉小球的水平力大小F。17．如圖，底座A上固定一長為0.5m的直立桿，底座和桿的總質(zhì)量為0.2kg，環(huán)與桿間有大小恒定的摩擦力。環(huán)以3m/s的初速度從底座向上運動，剛好能到達，整個過程中底座始終保持靜止，重力加速度g＝10m/s2。求：（結(jié)果可用根號表示）（1）環(huán)與桿間摩擦力的大?。唬?）小環(huán)下落回到底座A時的速度大?。唬?）小環(huán)下落過程中底座對地面的壓力大小。五、解答題18．如圖所示，在光滑水平地面上靜置一質(zhì)量M＝2kg、長度L＝0.5m的薄木板A，木板右端放有一質(zhì)量m＝4kg的小滑塊B（可視為質(zhì)點），作用t＝2s后撤去。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，滑塊離開木板前、后的速度不變2，求：（1）滑塊離開木板時的速度大小v；（2）撤去恒力F時滑塊到木板左端的距離d。

人教版（2019）必修第一冊《第4章運動和力的關(guān)系》2023年單元測試卷（28）參考答案與試題解析一、選擇題1．解：A、在國際單位制中、m、s，N是導(dǎo)出單位；B、物體的慣性大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)，故B錯誤；C、力是產(chǎn)生加速度的原因，即同時產(chǎn)生，故C錯誤；D、桌面對書本的支持力與書本對桌面的壓力是桌面與書本間的相互作用力，故D正確。故選：D。2．解：小球相對小車靜止，它們的運動狀態(tài)相同，由題意可知，小車向右做勻加速直線運動，小球的加速度方向水平向右，由牛頓第二定律可知，則：小球所受合力方向水平向右，沿OA方向，BCD錯誤；故選：A。3．解：A、工人甲在將磚塊拋出時（磚未離手），處于超重狀態(tài)；B、由牛頓第二定律N﹣mg＝ma，B錯誤；C、工人甲在將磚塊拋出后，處于失重狀態(tài)；D、工人甲在將磚塊拋出后，D錯誤；故選：C。4．解：對物體，由牛頓第二定律得：F﹣μmg＝maF﹣μ?g＝，解得：a＝﹣μg﹣μg＝2（，故D正確；故選：D。5．解：每顆炮彈在炮管中做相同的勻加速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式有L＝其中t′＝可得可得炮彈的加速度為由牛頓第二定律知，一顆炮彈在炮管中所受的合力大小為，故ABC錯誤。故選：D。6．解：AB、小車勻速運動，小球受力平衡，否則，不能做勻速運動，故AB錯誤；C、若小車向左以加速度gtanθ加速運動根據(jù)牛頓第二定律豎直方向有Na+Nbcosθ﹣mg＝0水平方向有Nbsinθ＝ma＝mgtanθ解得Nb＝，Na＝0根據(jù)牛頓第三定律知球?qū)λ矫嫔蟖點無壓力，故C正確；D、以小車和小球整體為研究對象，則地面對小車的支持力等于（M+m）g，故D錯誤。故選：C。7．解：A、滑塊向左接觸彈簧的運動過程中，在此過程中彈簧的彈力是逐漸增大的，物體做減速運動。B、由對A的分析可知0時，水平方向的合力為F＝kx0+μmg，此時合力最大amax＝＝，故B錯誤。C、滑塊向右接觸彈簧的運動是從彈簧壓縮量最大時開始的，開始時彈簧的彈力大于摩擦力，彈力和摩擦力大小相等。所以滑塊向右接觸彈簧的運動過程中，后減速。D、在滑塊向右接觸彈簧的運動中時，由胡克定律可得f＝kx＝μmg，方向相反，之后物體開始做減速運動，故D錯誤。故選：A。8．解：以50個小物塊組成的整體為研究對象，由牛頓第二定律得：a＝＝﹣g（sin30°+μcos30°），以下面45個小物塊為研究對象，由牛頓第二定律得：F﹣45mgsin30°﹣μ?45mgcos30°﹣N＝45ma，解得：N＝0.1F，故B正確。故選：B。二、多選題9．解：A、f的單位是N＝kg?m/s2，v的單位是m/s，由f＝kv2，得k的單位＝kg/m。B、載人艙降落過程受到重力和空氣阻力兩個力作用5＝ma，知隨著速度v的增大，當mg＝kv2，a＝0，所以載人艙降落過程加速度大小逐漸減小直至零。C、降落距離足夠大時，載人艙做勻速直線運動8，可得最終的速度大小v＝，故C正確。D、載人艙的速度大小為v＝時2＝ma得a＝，故D正確。故選：ACD。10．解：初狀態(tài)時：重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1加速度：a1＝gsinθ+μgcosθ當小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ≥tanθ知道木塊將與帶以相同的速度勻速運動，所以第二段的斜率為零；當小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ＜tanθ知道木塊繼續(xù)沿傳送帶加速向下，但是此時摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛頓第二定律求出此時的加速度：a2＝gsinθ﹣μgcosθ；比較知道a1＞a2，圖象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率變?。还蔬x：CD。11．解：A、隔離B球分析，故彈簧的長度：l＝L+x＝L+，故A正確；B、以A，則有：mg；C、撤掉恒力F的瞬間，所以小球A受到重力，小球A的合外力F合＝ma＝mgsin30°+kx＝mg+，聯(lián)立可得小球A的加速度大小a＝g；D、撤掉恒力F的瞬間，所以小球B受到重力，小球B的合外力等于0，故D錯誤。故選：ABC。12．解：設(shè)t時刻AB分離，分離之前AB物體共同運動，以整體為研究對象a＝＝＝1.5m/s2，分離時：F2﹣f＝mBa，得：F5＝f+mBa＝0.3+6×1.2＝5.7N，經(jīng)歷時間：t＝×2.3＝3s，根據(jù)位移公式：s＝at2＝5.3m，則D正確；當t＝2s時，F(xiàn)2＝5.8N，F(xiàn)2+f＝mBa，得：f＝mBa﹣F5＝0.6N，A正確；當t＝7.5s時，F(xiàn)2＝5.25N，F(xiàn)2+f＝m2a，得：f＝m4a﹣F2＞0，C錯誤。故選：AD。三、實驗題13．解：（1）A、小車在水平軌道上所受合外力為繩上拉力和摩擦力的合力，摩擦力為未知量，此時小車所受合外力為繩上拉力；B、當重力在斜面上的分力與摩擦力相等時：mgsinθ＝μmgcosθ，當增加沙和沙桶的質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力；C、為了充分地利用紙帶，先接通電源，故C錯誤；D、此實驗中，因此不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M。故選：A。（2）由題意可知，相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為：由逐差法可知小車的加速度為：；（3）由牛頓第二定律可知：2F＝Ma在a﹣F圖像中：即斜率滿足：聯(lián)立解得：M＝1.0kg故答案為：（1）A；（2）8.93。14．解：（1）A、為保證小車做勻加速直線運動，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，故A正確；B、實驗時，故B錯誤；C、把遠離定滑輪一側(cè)的木板墊高，使小車在不受牽引力時做勻速直線運動，故C正確；D、每次通過增減小車上的砝碼改變小車質(zhì)量時，即不需要重新調(diào)節(jié)木板傾角。故選：AC。（2）由于每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T＝5×2.02s＝0.1svC＝代入數(shù)據(jù)得：根據(jù)Δx＝aT2得：xDG﹣xAD＝a（8T）2可得小車的加速度為a＝代入數(shù)據(jù)得：（3）實驗時，某同學(xué)遺漏了補償阻力這一步驟，保持拉小車的槽碼質(zhì)量不變mg﹣μMg＝Ma即得：可知：，則小車與長木板間的動摩擦因數(shù)為故答案為：（1）AC；（2）0.48；（3）。四、計算題15．解：（1）由牛頓第二定律得mgsinθ﹣μ1mgcosθ＝ma1得：a3＝gsinθ﹣μ1gcosθ＝10×0.5﹣0.25×10×0.8＝4m/s2滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間：t2＝＝2s（2）由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣μ2mgcosθ＝ma2得：a2＝動摩擦因數(shù)改變前的位移：則由代入數(shù)據(jù)：代入數(shù)據(jù)解得：vB＝15m/s（3）根據(jù)牛頓第二定律：a3＝μ3g＝3m/s2在水平面滑行的距