2021-2022學年高一年級上冊學期物理人教版必修第一冊第四章 運動和力的關系 達標檢測-【含答案】

1、第四章 運動和力的關系一、選擇題(18為單選，912為多選)1已知物理量的單位為“m”、物理量v的單位為“m/s”、物理量f的單位為“s1”，則由這三個物理量組成的關系式正確的是()Aveq f(,f)BvfCfvDvf2 2018年12月11日第26屆國際計量大會已決定不再把千克、安培、開爾文和摩爾作為基本單位，新定義后7個國際單位制中基本單位有3個沒變化，除光強單位坎德拉外，另外兩個是 ()A米、秒B秒、庫C米、牛 D牛、庫3如圖所示，對下列插圖描述正確的是()A圖甲右上方的路牌所標的“50”應為車輛通行的平均速度B由圖乙可推出所有形狀規(guī)則的物體重心均在其幾何中心處C圖丙中擲出后的冰壺能繼

2、續(xù)運動說明其具有慣性D圖丁中汽車速度減小時速度變化方向與汽車運動方向相同4如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C兩點位于同一個圓上，C是圓上任意一點，A、M分別為此圓與y、x軸的切點。B點在y軸上且BMO60，O為圓心。現(xiàn)將a、b、c三個小球分別從A、B、C點同時由靜止釋放，它們將沿軌道運動到M點，若所用時間分別為tA、tB、tC，則tA、tB、tc大小關系是()AtAtCtBBtAtCtBCtAtCtBD由于C點的位置不確定，無法比較時間大小關系5如圖所示，在臺秤的托盤上放一個支架，支架上固定一電磁鐵A，電磁鐵A的正下方有一鐵塊B，

3、電磁鐵A不通電時，臺秤的示數(shù)為G。某時刻接通電源，在鐵塊B被吸引起來的過程中，臺秤的示數(shù)將()A不變B變大C變小 D忽大忽小6一名消防隊員在模擬演習訓練中，沿著長為12 m 的豎立在地面上的鋼管往下滑已知這名消防隊員的質量為60 kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3 s，g取10 m/s2，那么該消防隊員()A下滑過程中的最大速度為4 m/sB加速與減速過程的時間之比為21C加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為17D加速與減速過程的位移之比為147在升降機中掛一個彈簧秤，下吊一個小球，當升降機靜止時，彈

4、簧伸長4 cm.當升降機運動時彈簧伸長2 cm，若彈簧秤質量不計，則升降機的運動情況可能是()A以1 m/s2的加速度減速上升B以4.9 m/s2的加速度減速上升C以1 m/s2的加速度加速上升D以4.9 m/s2的加速度加速上升8用相同材料做成的A、B兩木塊的質量之比為32，初速度之比為23，它們在同一粗糙水平面上同時開始沿直線滑行，直至停止，則它們()A滑行中的加速度之比為23B滑行的時間之比為11C滑行的距離之比為49D滑行的距離之比為329如圖是娛樂節(jié)目中設計的“導師戰(zhàn)車”。當坐在戰(zhàn)車中的導師按下按鈕時，戰(zhàn)車就由靜止開始沿長10 m的傾斜直軌道向下運動；某時刻開始減速，到達站在軌道末端

5、的學員面前時，恰好靜止，整個過程歷時4 s。將加速、減速過程分別視為勻變速直線運動，則()A戰(zhàn)車運動過程中導師先失重后超重B戰(zhàn)車運動過程中所受外力不變C戰(zhàn)車加速過程中的加速度一定等于減速過程中的加速度D戰(zhàn)車運動過程中的最大速度為5 m/s10如圖所示，重球系于繩DC下端，重球下再系一根同樣的繩BA，下列說法正確的是()A在繩的A端緩慢增加拉力，結果CD繩先斷B在繩的A端緩慢增加拉力，結果AB繩先斷C在繩的A端突然猛一拉，結果AB繩先斷D在繩的A端突然猛一拉，結果CD繩先斷11(5分)質量為m的木塊，在推力F的作用下沿水平地面做勻速直線運動，如圖所示已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，那么木塊受到的

6、滑動摩擦力的值應為()Amg B(mgFsin )C(mgFsin ) DFcos 12放在光滑水平面上的物體，在水平方向兩個平衡力作用下處于靜止，其中一個力逐漸減小到0后又逐漸恢復到原值，則該物體()A速度先增大，后減小B速度一直增大到某個定值C加速度先增大，后減小到0D加速度一直增大到某個定值二、非選擇題13為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗。其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2兩光電門時，光束被遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距為x，砝碼的質量為m。

7、回答下列問題。(1)實驗開始前應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？(2)若取M0.4 kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不符合條件的是_。Am15 g Bm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，則加速度的表達式為_(用t1、t2、D、x表示)。14在“探究物體的加速度與合外力的關系”的實驗中：某同學用圖1裝置：保持小車(含車中重物)的質量M不變，細線下端懸掛槽碼的總重力mg作為小車受到的合力F，用打點計時器測出小車運動的加速度a。(1)關于實驗操作，下列說法正確的是_。A實

8、驗前應調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與長木板平行B平衡摩擦力時，在細線的下端懸掛槽碼，使小車在細線的拉力作用下能勻速下滑C每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力(2)圖2中，出現(xiàn)甲的原因_。圖2中，出現(xiàn)丙的原因_。152020年新春伊始，新型冠狀病毒肺炎的出現(xiàn)和蔓延讓每個中國人都面臨巨大考驗。疫情爆發(fā)后，一些疫情嚴重地區(qū)物資嚴重缺乏，需要向災區(qū)運送大量救災物資，在物資轉運過程中常使用如圖所示的傳送帶。已知某傳送帶與水平面成37角，傳送帶的AB部分長L5.8 m，傳送帶以恒定的速率v4 m/s按圖示方向傳送，若在B端無初速度地放置一個質量m50 kg的救災物資P(可視為質點)，P與皮帶之

9、間的動摩擦因數(shù)0.5(g取10 m/s2，sin 370.6)。求物資P從B端開始運動時的加速度。16磁懸浮飛機的運行速度可達v150 m/s，假設“飛機”的總質量m5 t，沿水平直軌道以a1 m/s2的加速度從靜止勻加速至最大速度，忽略一切阻力的影響，求：(1)“飛機”所需的動力F；(2)“飛機”由起動至最大速度所需的時間t.17某企業(yè)的生產(chǎn)車間在樓上，為了將工件方便快捷地運送到地面，專門安裝了傳送帶設備，如圖所示已知傳送帶與水平面的夾角37，正常的運行速度是v10 m/s.現(xiàn)在傳送帶的A端輕輕放上一個小物體(可視為質點)，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5，A、B間距離s16 m試

10、分析計算：(已知sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2)(1)如果傳送帶停止運行，小物體從A端運動到B端的時間；(2)如果傳送帶沿順時針方向正常轉動，小物體從A端運動到B端的時間；(3)如果傳送帶沿逆時針方向正常轉動，小物體從A端運動到B端的時間18戰(zhàn)士拉車胎進行100 m賽跑訓練體能車胎的質量m8.5 kg，戰(zhàn)士拉車胎的繩子與水平方向的夾角為37，車胎與地面間的動摩擦因數(shù)0.7.某次比賽中，一名戰(zhàn)士拉著車胎從靜止開始全力奔跑，跑出20 m達到最大速度(這一過程可看做勻加速直線運動)，然后以最大速度勻速跑到終點，共用時15 s重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，

11、cos 370.8.求：(1)戰(zhàn)士加速所用的時間t1和達到的最大速度大小v；(2)戰(zhàn)士勻加速運動階段繩子對車胎的拉力大小F.參 考 答 案一、選擇題(18為單選，912為多選)1B.解析：由于1 m/s1 m1 s1，故vf，B正確2A解析：新定義后7個國際單位制中基本單位有3個沒變化，除光強單位坎德拉外，另外兩個是米和秒，故A正確，B、C、D錯誤。3C4B解析：設圓的半徑為R，對于AM段，位移xAeq r(2)R，加速度aAeq f(mgsin 45,m)eq f(r(2),2)g，根據(jù)xAeq f(1,2)aAteq oal(2,A)得，tAeq r(f(2xA,aA)eq r(f(4R,

12、g)，同理tBeq r(f(8R,r(3)g)，tCeq r(f(4R,g)，故tAtCtB，B選項正確5B解析：很多同學認為，當鐵塊B被吸起時脫離臺秤，所以對臺秤的壓力消失，臺秤的示數(shù)減小，從而錯選C。其實，鐵塊B被吸起的過程是鐵塊B加速上升的過程，處于超重狀態(tài)，即整體處于超重狀態(tài)，所以整體對托盤的壓力大于整體的重力，故選項B正確6C.解析：設下滑過程中的最大速度為v，則消防隊員下滑的總位移xeq f(v,2)t，得到veq f(2x,t)8 m/s，故A錯誤；設加速與減速過程的時間分別為t1、t2，加速度大小分別為a1、a2，則va1t1，va2t2，得到t1t2a2a112，故B錯誤；由

13、t1t212，又t1t23 s，得到t11 s，t22 s，a1eq f(v,t1)8 m/s2，a24 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律，得加速過程：mgf1ma1，f1mgma12m；減速過程：f2mgma2，f2mgma214m，所以f1f217，故C正確；勻加速運動位移為：x1eq f(v,2)t1，勻減速運動位移為：x2eq f(v,2)t2，所以加速與減速過程的位移之比x1x2t1t212，故D錯誤7B.解析：升降機靜止時，對小球有kx1mg，當升降機運動時，小球所受合力豎直向下，則mgkx2ma，解得：a4.9 m/s2，方向豎直向下，故升降機以4.9 m/s2的加速度減速上升或加速下

14、降，B正確，A、C、D錯誤8C解析：根據(jù)牛頓第二定律可得mgma，所以滑行中的加速度為ag，所以加速度之比為11，A錯誤；根據(jù)公式t eq f(v,a) ，可得 eq f(t1,t2) eq f(f(v1,a),f(v2,a) eq f(2,3) ，B錯誤；根據(jù)公式v22ax可得 eq f(x1,x2) eq f(f(v eq oal(sup1(2),sdo1(1) ,2a),f(v eq oal(sup1(2),sdo1(2) ,2a) eq f(4,9) ，C正確，D錯誤9AD解析：“導師戰(zhàn)車”沿斜面先加速后減速，戰(zhàn)車上的導師先失重后超重，A正確；戰(zhàn)車所受的合外力先沿斜面向下后沿斜面向上，

15、外力不同，B錯誤；因不知加速和減速的時間關系，故不能判斷兩個過程中加速度的大小關系，C錯誤；設最大速度為vm，則整個過程的平均速度為eq f(vm,2)，由eq f(vm,2)tx可得vm5 m/s，D正確10AC.解析： 在繩的A端緩慢增加拉力，重球受力如圖所示，使得重球在足夠的時間發(fā)生了微小的位移，以致CD繩的拉力FT2逐漸增大，這個過程進行緩慢，可以認為重球始終處于平衡狀態(tài)，即FT2FT1mg，隨著FT1增大，F(xiàn)T2也增大，且FT2總是大于FT1，所以CD繩先被拉斷，A正確，B錯誤；若在A端猛拉，因為重球質量很大，力的作用時間極短，由于慣性，重球向下的位移極小(可以看成運動狀態(tài)未來得及改

16、變)，以致CD繩的拉力幾乎未增加，故AB繩先斷，C正確，D錯誤11BD解析：木塊做勻速直線運動時受到四個力的作用：重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f，規(guī)定水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立直角坐標系，如圖所示由于木塊做勻速直線運動，所以在x軸上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)，在y軸上，向上的力等于向下的力(豎直方向二力平衡)，即fFcos ，NmgFsin ，又因為fN，所以有f(mgFsin )，所以BD正確12BC解析：如圖所示，當其中一個力，如F1逐漸減小到0的過程中，這個物體所受的合外力將從0逐漸增大，直至增大到等于力F2(實際上F1F2)，方向與F2相同，物

17、體將從靜止開始做變加速直線運動，aeq f(F合,m).因為F合，a，方向與v相同，所以v.當F1減小到0時加速度達到最大當F1由0逐漸增大至恢復原值的過程中，F(xiàn)合，a，當F1恢復至原來的值時，F(xiàn)合0，a0，但F合的方向始終與v的方向一致，故整個過程中速度v將一直增大到某個定值二、非選擇題13(1)見解析(2)D(3)a eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(D,t2)sup12(2)blc(rc)(avs4alco1(f(D,t1)sup12(2),2x) 解析： (1)如果氣墊導軌水平，則不掛砝碼時，M應能在任意位置靜止不動，或推動M后能使M勻速運動，或數(shù)字計時器記錄每一個光電

18、門的光束被擋的時間t都相等。(2)應滿足Mm，故m4400 g不合適，應選D。(3)由于v1 eq f(D,t1) ，v2 eq f(D,t2) ，v eq oal(sup1(2),sdo1(2) v eq oal(sup1(2),sdo1(1) 2ax故a eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(D,t2)sup12(2)blc(rc)(avs4alco1(f(D,t1)sup12(2),2x) 。14(1)A(2)平衡摩擦力過度平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力解析：(1)實驗前應調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行，故A正確；平衡摩擦力時，應不掛槽碼，使小車拖著紙帶能在木板上

19、勻速下滑，故B錯誤；每次改變小車所受的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；故選A。(2)圖中甲，當F0時，加速度不為零，可知出現(xiàn)甲的原因是平衡摩擦力過度；圖中丙，當拉力等于一定值時小車才有加速度，則出現(xiàn)丙圖的原因是平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。15【答案】10 m/s2解析：P剛放上B端時，受到沿傳送帶向下的滑動摩擦力的作用，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin Ffma，F(xiàn)Nmgcos ，F(xiàn)fFN，聯(lián)立解得加速度agsin gcos 10 m/s2。16【答案】(1)5 000 N(2)150 s解析：m5 t5 000 kg(1)由牛頓第二定律得：“飛機”所需的動力Fma5 000 N.(2)

20、從起動至最大速度所需時間teq f(v,a)150 s.17【答案】(1)4 s(2)4 s(3)2 s解析：(1)(2)對放在傳送帶上的小物體進行受力分析：小物體沿傳送帶向下滑動時，無論傳送帶是靜止還是沿順時針方向正常轉動，小物體的受力情況完全一樣，都是在垂直傳送帶的方向受力平衡，受到沿傳送帶向上的滑動摩擦力；如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律，小物體沿傳送帶下滑的加速度為：a1eq f(mgsin mgcos ,m)g(sin cos )10(0.60.50.8)m/s22 m/s2，小物體從A端運動到B端做初速度為零的勻加速直線運動，設需要的時間為t，則seq f(1,2)a1t2，teq r(f(2s,a1)