人教版高中物理精講精練-必修1第四章《運動和力的關(guān)系》培優(yōu)卷原卷版

第四章《運動和力的關(guān)系》單元基礎(chǔ)與培優(yōu)鞏固達標(biāo)檢測卷(培優(yōu)卷）一：單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．關(guān)于單位制，下列說法中正確的是（）A．在國際單位制中，力的單位、質(zhì)量的單位、電流的單位都是基本單位B．千米不是力學(xué)基本單位C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8cm/s2D．牛頓第二定律F=ma中，所涉及的物理量單位都應(yīng)取國際單位2．伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究中，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖中甲乙分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，下面說法中正確的是（）A．伽利略使用圖甲斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律B．伽利略使用圖甲斜面進行實驗，得出力是改變物體運動狀態(tài)的原因C．伽利略使用圖乙斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律D．伽利略使用圖乙斜面進行實驗用實驗事實直接得出物體運動不需要力來維持3．一個傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物塊與斜面的動摩擦因數(shù)μ=0.25。若斜面足夠長，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物塊沿斜面上滑時的加速度大小為（）A．5m/s2 B．4m/s2 C．8m/s2 D．10m/s24．2020年全國蹦床網(wǎng)絡(luò)賽于5月28日在南京、長沙等7個分賽場舉行，共有來自各省市蹦床隊的32名運動員參賽。如圖所示的蹦床比賽中，人從空中下落到彈簧床面后，直到向下減速為零，忽略空氣阻力，以下說法正確的是（）A．人接觸蹦床面到運動至最低點的過程中，人的慣性先增大后減小B．人接觸蹦床時速度最大C．人起跳時彈簧對他的支持力大于他對彈簧的壓力D．人接觸彈簧向下運動的整個過程中，人是先失重后超重5．如圖所示，光滑半圓柱體固定在水平面上，可視為質(zhì)點的兩小球A、B用跨過光滑滑輪的輕繩連接，輕小滑輪O在半圓柱體圓心的正上方，小球A置于半圓柱體上，小球B用輕彈簧水平牽引，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知B球質(zhì)量為1kg，OA與豎直方向成角，OA長度與半圓柱體半徑相等，OB與豎直方向成角，，則下列敘述錯誤的是（）A．A球質(zhì)量為 B．光滑半圓柱體對A球支持力的大小為10NC．剪斷OA繩子的瞬間A的加速度大小為D．剪斷OA繩子的瞬間B的加速度大小為6．在抗擊新冠疫情期間，為了保障百姓基本生活，許多快遞公司推出了“無接觸配送”，即用無人機配送快遞（如圖甲所示）。某次快遞員操作無人機豎直向上由地面向10樓陽臺配送快遞，無人機和快遞飛行過程的圖像如圖乙所示，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）

A．時間內(nèi)，無人機和快遞做加速度逐漸增大的加速直線運動B．時間內(nèi)，無人機和快遞處于平衡狀態(tài)C．時間內(nèi)，無人機和快遞的平均速度最大D．時間內(nèi)，無人機和快遞處于超重狀態(tài)7．如圖所示，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動P，使兩滑塊均做勻速運動；某時刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前（）

A．P和Q加速度的最大值均為 B．P和Q加速度的最大值均為C．P和Q的加速度大小都逐漸減小 D．P和Q的速度大小都逐漸減小8．如圖甲所示，質(zhì)量分別為1kg、2kg、3kg的三個物塊A、B、C疊放在水平面上，現(xiàn)對物塊B施加一水平向右的拉力F，物塊A、B、C的加速度與水平拉力的關(guān)系如圖乙（以水平向右為正）。若物塊足夠長，物塊A、B間的動摩擦因數(shù)為μ1，物塊B、C間的動摩擦因數(shù)為μ2，物塊C與地面間的動摩擦因數(shù)為μ3，重力加速度下列說法正確的是（）A．μ1=0.1 B．μ1=0.2 C． D．二：多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．下列說法正確的是（）A．豎直電梯，向上加速運動的過程中，電梯對人的支持力大于人的重力B．豎直電梯，不管做什么運動，只要是向上運動，電梯對人的支持力總是大于人的重力C．教室里的吊扇，加速轉(zhuǎn)動時，吊桿對吊扇的拉力大于吊扇的重力D．教室里的吊扇，不管做什么轉(zhuǎn)動，只要在轉(zhuǎn)動，吊桿對吊扇的拉力總是小于吊扇的重力10．如圖所示，小球與輕彈簧、水平細繩相連，輕彈簧、細繩的另一端分別固定于P、Q兩點。小球靜止時，輕彈簧與豎直方向的夾角為。小球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）

A．小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧彈力大小為B．小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，細繩中彈力大小為C．僅剪斷細繩的瞬間，小球的加速度大小為D．僅剪斷細繩的瞬間，小球的加速度方向水平向左11．如圖甲所示，一長為2m、質(zhì)量為2kg的長木板靜止在粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點的小物塊置于長木板右端。對長木板施加的外力F逐漸增大時，小物塊所受的摩擦力Ff隨外力F的變化關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)改用F1的水平外力拉長木板，取g＝10m/s2，則小物塊在長木板上滑行的時間為1s，則下列說法正確的（）A．長木板與水平面間的滑動摩擦力為4N B．F1=22NC．這段時間內(nèi)小物塊的加速度a1＝4m/s2 D．這段時間內(nèi)長木板的加速度a=6m/s212．如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊和，它們的質(zhì)量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面向上的恒力拉物塊使之沿斜面向上運動，當(dāng)剛要離開時，的加速度方向沿斜面向上，大小為，則（）A．物塊始終做勻加速運動B．從靜止到剛離開的過程中，彈簧的彈力先減小后增大C．從靜止到剛離開的過程中，運動的距離為D．恒力的大小為三：實驗題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。13．某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細砂，直到小車剛開始運動為止，記下傳感器的最大示數(shù)，再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細砂，記下傳感器的示數(shù)。（1）計時器接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出計數(shù)點之間的距離，則小車的加速度a=。（2）改變小桶中細砂的重力，多次重復(fù)實驗，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與合力（）的關(guān)系圖像，不計紙帶與打點計時器間的摩擦，下列圖像中可能正確的是。A．B．C．D．（3）關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是。A．小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠大于砂桶和砂的總質(zhì)量B．實驗中需要將長木板右端墊高C．實驗中需要測出桶和桶中沙的總質(zhì)量D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)（4）同一次實驗中，小車釋放前傳感器示數(shù)與小車加速運動時傳感器示數(shù)的關(guān)系是（選填“<”“=”或“>”）。14．如圖（a）為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。

（1）在該實驗中位移傳感器的安裝在軌道上，實驗采用了法。（2）（單選題）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出如圖（b）所示的圖線。此圖線的后半段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是。A．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

B．所用小車和傳感器的總質(zhì)量太大C．拉小車的細線沒有平行軌道

D．小車與軌道之間存在摩擦（3）某小組對該實驗做出改進并做了新的嘗試，步驟如下：①取一盒總質(zhì)量為的砝碼放置在小車上，左側(cè)不掛任何物體，將長木板的右側(cè)抬高，調(diào)節(jié)長木板的傾角，使小車在木板上自由運動，觀察電腦屏幕上的圖像，直至圖像為一條平行于時間軸的直線。②在左側(cè)掛一個小盤，使小車無初速滑下，根據(jù)計算機上的圖像得出小車的加速度。③從小車上取下質(zhì)量為的砝碼放到小盤中，再使小車無初速滑下，根據(jù)計算機上的圖像得出小車相應(yīng)的加速度。④改變的大小，重復(fù)步驟③，得到6組及其對應(yīng)的加速度的數(shù)據(jù)。⑤建立坐標(biāo)系，作出如圖（c）所示的圖線。若從圖（c）中求出斜率，截距，則小盤的質(zhì)量，小車及上面固定的位移傳感器的總質(zhì)量（不含砝碼的質(zhì)量）。四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。15．如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體受到大小為20N，與水平方向成30°角斜向上的拉力F作用時沿水平面做勻加速運動，求物體的加速度是多大？（g取10m/s2)

16．將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱子中，如圖所示，在箱子的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直軌道運動。當(dāng)箱子以加速度豎直向上做勻減速運動時，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力N=7.2N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力F=12.0N。（g取10m/s2）（1）金屬塊的質(zhì)量m為多少?（2）若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)是下底板的壓力傳感器示數(shù)的一半，試判斷箱子的運動情況。（3）要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱子沿豎直方向運動的情況可能是怎樣的?

17．可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲。如圖所示，有一企鵝在傾角為37°的傾斜冰面上，先以加速度從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，時，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點，完成一次游戲（企鵝在滑動過程中姿勢保持不變）。若企鵝肚皮與冰面間的動摩擦因數(shù)，已知，，．求：（1）企鵝向上“奔跑”的位移大?。唬?）企鵝貼著冰面向前滑行過程的加速度大小和退滑到出發(fā)點過程的加速度大??；（3）企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大小。（計算結(jié)果用根式表示）18．如圖所示，利用與水平地面間傾角的傳送帶將質(zhì)量為的裝煤麻袋由靜止從傳送帶頂端傳送至底端，傳送帶以的速率逆時針勻速轉(zhuǎn)動，麻袋與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，為控制麻袋到達傳送帶底端的速度，麻袋通過光滑定滑輪及輕質(zhì)繩與物體相連，麻袋在傳送帶上相對滑動時會留下黑色痕跡（已知，，g取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。求：（1）為使麻袋能傳送至底端，物體質(zhì)量的最大值；（2）若物體質(zhì)量為。麻袋經(jīng)過剛好到達傳送帶底端，麻袋到達傳送帶底端時的速度大?。唬?）在第（2）問的條件下，麻袋從傳送帶頂端運動至底端的過程中，在傳送帶上形成痕跡的長度。

19．如圖甲所示，水平地面上有一質(zhì)量足夠長的木板A，木板的右端放置著質(zhì)量的小物塊B（可視為質(zhì)點），二者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將水平拉力F作用在木板上，F(xiàn)隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，其中內(nèi)，時刻木板與物塊恰好發(fā)生相對滑動，時刻后拉力F恒為25N。若木板與地面間的動摩擦因數(shù)，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑