高一物理必修一第四章《运动和力的关系》素养形成性达标训练卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 高一物理必修一第四章《运动和力的关系》素养形成性达标训练卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 5.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-06 12:04:53 | ||
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文档简介
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第四章 运动和力的关系--素养形成性达标训练卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高一上·上海浦东新·期末）伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动状态的原因
B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现
C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验是为了减少摩擦力的影响
D．图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动
2．（23-24高一下·浙江杭州·阶段练习）据报道，我国神舟十七号飞船于北京时间2023年10月26日11时14分在酒泉发射成功，飞行任务的航天员乘组如图由汤洪波（中）、唐胜杰（右）、江新林（左）3名航天员组成。飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十七号航天员乘组将与神舟十六号航天员乘组进行在轨轮换。2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，路上回家之旅。一般空间站的轨道高度是左右，飞行速度约为，神舟十七号载人飞船全长约，总质量达到。对报道下列说法正确的是（ ）
A．“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻
B．“总质量达到7.79t”中的“t”为国际单位制中的导出单位
C．在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时，可以将神舟十七号飞船视为质点
D．速度变化量、质量和时间这三个物理量都为标量
3．（23-24高一上·浙江杭州·期末）某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为：由12人一起进长绳，计算同步一起跳的个数，跳绳的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．起跳离开地面前，学生对地面的压力是由于地面发生了形变
B．起跳离开地面的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等
C．起跳加速离开地面时，学生对地面的压力与地面对学生的支持力大小相等
D．学生从最高点开始下落至速度为零的过程中，先处于完全失重状态，再处于超重状态，最后处于失重状态
4．（23-24高一上·宁夏银川·期末）如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为800N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为（ ）
A． B． C． D．
5．（23-24高一上·河南洛阳·期末）12月14日洛阳突降暴雪，小朋友带着滑板在户外滑雪，如图所示小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，小朋友和滑板质量分别为和，滑板和斜坡间动摩擦因数为，小朋友和滑板间动摩擦因数为，斜坡倾角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向上
C．小朋友所受的摩擦力大小为
D．小朋友所受的摩擦力大小为
6．（23-24高一下·贵州·期中）随着科技的进步，科学家们对太空的研究也日趋成熟，空间站是人类深空探索的重要平台，通过在空间站长期居住和研究，我们可以更好地了解太空环境对人类的影响，发展适应长期太空任务的技术和方法。空间站也是一个地球卫星，处于空间站内的物体完全失重，一切和重力有关的现象都会受到影响。某同学设想在空间站内完成如图所示实验，质量为2m的箱子内有质量均为m的小球1和小球2，两球之间用轻质弹簧相连，小球2与箱子之间用轻质细线相连，在拉力F作用下一起相对于空间站做匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧和细线的拉力大小分别为、
B．由于处于完全失重状态，所以弹簧和细线拉力均为零
C．某时刻若将细线剪断，剪断细线瞬间小球1、2和箱子相对于空间站的加速度大小分别为、、
D．若将弹簧在c处剪断，则剪断瞬间小球1、2和箱子相对于空间站的加速度大小分别为0、、
7．（23-24高一上·山东济南·阶段练习）如图所示，一细线的一端固定于倾角为的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为的小球静止在A上。若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a（取）（ ）
A．当时，细线上的拉力为
B．当时，小球受的支持力为
C．当时、细线上的拉力为2N
D．当时，细线上拉力为
8．（23-24高一下·山西大同·阶段练习）某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．该运动员质量约为75kg
B．“下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
C．“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力
D．这段时间内，该运动员加速度的最大值的为6m/s2
9．（23-24高一上·福建南平·期末）中沙“蓝剑-2023”海军特战联训在海军某部营区开训。如图，六位特战队员两人一组通过挂钩固定在绳上。当直升机牵引悬绳竖直向上匀加速运动时，直升机对悬绳的拉力为F，每位特战队员的质量（含装备）均为m，不计绳的质量和空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．队员的加速度大小为
B．队员的加速度大小为
C．最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为
D．最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为
10．（23-24高一上·广东广州·期末）如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．小球在x0处速度最大 B．小球在x1处速度最大
C．弹簧的劲度系数 D．小球运动的最大加速度为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高一下·湖北黄冈·期中）实验小组用如图所示装置测量滑块与导轨之间的动摩擦因数。实验中给滑块向右的初速度，记下滑块通过光电门的时间为，测量了滑块停下时遮光条到光电门的水平距离L和遮光条的宽度d。已知重力加速为g，回答下面问题。
(1)某同学仅用上述物理量即可得出动摩擦因数，则在实验中导轨 调为水平；（填“需要”或“不需要”）
(2)滑块经过光电门的速度大小 （用题中给出的物理量符号表示）
(3)滑块与导轨之间的动摩擦因数 。（用题中给出的物理量符号表示）
12．（8分）（23-24高一下·云南红河·期末）某同学用如图甲所示装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度g取。
(1)在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带。从比较清晰的点迹起，每5个点取1个计数点，在纸带上连续标出5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。电源频率为50Hz，则滑块运动的加速度 ，C点的速度 m/s。（结果均保留2位有效数字）
(2)本题中砂桶和砂的总质量m （选填“需要”或“不需要”）远小于滑块与动滑轮的总质量M。
(3)多次改变砂桶中砂的质量，重复实验，测得多组滑块运动的加速度a及对应的力传感器示数F，以a为纵坐标、F为横坐标描点得到如图丙所示的图像。由图中数据可知，滑块和动滑轮的总质量 kg，滑块与桌面间的动摩擦因数 。
13．（8分）（23-24高一上·四川泸州·期末）冬天的早晨，有时会出现大雾天气，能见度很低，为了安全，要求车辆行驶时速度要慢，司机要专注。一辆公交车以向右做匀速直线运动，车厢内有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一拉环。司机发现前面有紧急情况，立即刹车。当拉环相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为，如图所示。已知公交车从开始刹车到停下来，前进了。取重力加速度，求：
（1）公交车刹车时所用的时间；
（2）夹角的正切值；
（3）公交车在刹车的第一个内的位移和最后内的位移之比。
14．（13分）（23-24高一上·江苏无锡·期末）货场一货箱质量为m，工人需要下蹲弓步对货箱施加0.4mg（g为重力加速度）的水平力，货箱才能以的加速度开始沿水平地面运动，运动起来后工人站直并对货箱施加与竖直方向成45°角向下的推力F（未知），如图所示，货箱恰能向前匀速运动。求：
（1）货箱与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）力F的大小。
15.（18分）（23-24高三上·江苏无锡·阶段练习）如图甲所示，质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上（斜面足够长），在时刻对物体施一水平向右的推力，在时撤去推力，物体运动的图像如图乙所示（取重力加速度），求：
（1）推力的大小；
（2）物体返回出发点时速度大小。
答案和解析
1．D
【详解】AB．分析甲图可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，由于不存在没有阻力的斜面，所以无法在实验室中真实呈现，故AB错误；
CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来冲淡重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故C错误，D正确。
故选D。
2．A
【详解】A．“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻，A正确；
B．“”是质量的一个常用单位，不是国际单位制中的导出单位，B错误；
C．对接时，不能忽略神舟十七号的形状和大小，不可以视为质点，C错误；
D．质量和时间只有大小，没有方向，是标量，速度变化量既有大小又有方向，是矢量，D错误。
故选A。
3．C
【详解】A．起跳离开地面的瞬间，学生对地面的压力是由于学生发生了形变，A错误；
B．起跳离开地面的瞬间，地面对学生的支持力大小为零，而学生受到的重力不为零，故学生受到的重力与地面对学生的支持力大小不相等，B错误；
C．起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力互为相互作用力，故二者大小相等，C正确；
D．学生从最高点开始下落的过程中，在空中时，先处于完全失重，从刚接触地面到地面给学生的支持力等于学生的重力时，学生处于失重状态，从地面给学生的支持力等于学生的重力到最后向下运动的速度为零时，处于超重状态。D错误。
故选C。
4．C
【详解】根据题意，在推进器工作期间，飞船与空间的平均加速度为
速度的变化量
其中
联立代入数据解得
故选C。
5．C
【详解】A．小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，则有
可得
故A错误；
B．小孩受到滑板的摩擦力方向沿斜面向上，则小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向下，故B错误；
CD．以小朋友和滑板为整体，根据牛顿第二定律可得
以小朋友为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得小朋友所受的摩擦力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】AB．根据题意，由牛顿第二定律，对整体有
解得
对小球1得，弹簧的拉力
对小球1和2整体可得，细线拉力
AB错误；
C．某时刻若将细线剪断，弹簧弹力瞬间不变，小球1的加速度不变，1的加速度为
细线的拉力消失，则球2的合力为弹簧的弹力，则球2的加速度为
对箱子有
C错误；
D．若将弹簧从c处剪断，轻质弹簧的弹力为零，小球1的加速度为0；小球2和箱子有共同的加速度
D正确。
故选D。
7．D
【详解】BC．以小球为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，若斜面给小球的支持力为零，由牛顿第二定律有
解得
所以当时，小球受到的支持力为零，故BC错误；
A．当，小球没有脱离楔形滑块，对小球有
解得
故A项错误；
D．当，小球脱离楔形滑块，设细线与竖直方向夹角为，对小球竖直方向有
小球水平方向有
解得
故D项正确。
故选D。
8．BD
【详解】A．根据图像可知举重运动员在稳定的站姿和稳定的蹲姿状态中在竖直方向上受平衡力作用，可知该运动员重力为，则该运动员质量
故A错误；
B．“下蹲”过程中，该运动员先向下加速后向下减速，同时力传感器上的示数先小于重力，后大于重力，则该运动员先处于失重状态后处于超重状态。故B正确；
C．“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力和力传感器对他的支持力是一对相互作用力，一定大小相等，方向相反，故C错误；
D．力传感器示数最小时，处于失重状态，此时向下的加速度最大，此加速度大小
力传感器示数最大时，处于超重状态，此时向上的加速度最大，此加速度大小
则这段时间内，该运动员加速度的最大值的为6m/s2。故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】AB．对六位队员的整体受力分析可知
解得队员的加速度大小为
选项A错误，B正确；
CD．对最下面四位队员的整体分析可知
最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为
选项C正确，D错误。
故选BC。
10．BCD
【详解】AB．由图可知，小球运动到x1处时达到平衡位置，之前一直向下加速，此时再向下会减速，则在x1处速度最大，故A错误，B正确；
C．由图2可知
解得
故C正确；
D．由图可知，运到到有最大加速度，此时有
解得
故D正确。
故选BCD。
11．(1)需要
(2)
(3)
【详解】（1）某同学仅用上述物理量即可得出动摩擦因数，加速度应只由滑动摩擦力产生，则在实验中需要导轨调为水平。
（2）由于挡光时间很短，可以认为挡光过程的平均速度等于滑块经过光电门的速度，则有
（3）根据牛顿第二定律可得
从经过光电门到停下过程，根据运动学公式可得
联立解得滑块与导轨之间的动摩擦因数为
12．(1) 1.0 0.54
(2)不需要
(3) 0.8 0.05
【详解】（1）[1]由于每5个点取1个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可知，加速度为
[2]匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有
（2）实验中，利用力传感器测出轻绳的拉力F，平衡摩擦力后，滑块所受外力的合力等于2F与摩擦力之差，并没有用砂桶和砂的总重力表示绳的拉力，可知，实验中砂桶和砂的总质量m不需要远小于滑块与动滑轮的总质量M。
（3）[1][2]结合上述，利用牛顿第二定律有
则有
结合图像有
，
解得
，
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据匀变速直线运动规律，可知
代入题中数据可得公交车刹车时所用的时间
（2）因为拉环相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为，则二者加速度相同，则加速度大小为
对小球受力分析可得，小球所受合力
解得
（3）公交车在刹车的第一个内位移为
将匀减速到静止的过程看做从0开始的匀加速直线运动的逆运动，则最后内的位移为
则公交车在刹车的第一个内的位移和最后内的位移之比为
14．（1）0.2；（2）
【详解】（1）施加水平力时，以货箱为研究对象，水平方向上
竖直方向上
解得
（2）施加如图所示的作用力F时，以货箱为研究对象，水平方向上
竖直方向上
解得
15．（1）；（2）
【详解】
设在作用下，物体加速度为，运动位移，运动时间，撤去后，物体加速度，减速运动位移，运动时间，反向加速运动位移，运动时间。
（1）物体在作用下，物体受力如左图所示。建立直角坐标系，由牛顿第二定律知
由运动学公式及图象知
撤去拉力后，物体受力如右图所示，建立直角坐标系，由牛顿第二定律知
由运动学公式及图象知
得
（2）撤去后，物体做匀减速运动后反向匀加速，由运动学公式知
其中
则返回出发点速度
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第四章 运动和力的关系--素养形成性达标训练卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高一上·上海浦东新·期末）伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动状态的原因
B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现
C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验是为了减少摩擦力的影响
D．图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动
2．（23-24高一下·浙江杭州·阶段练习）据报道，我国神舟十七号飞船于北京时间2023年10月26日11时14分在酒泉发射成功，飞行任务的航天员乘组如图由汤洪波（中）、唐胜杰（右）、江新林（左）3名航天员组成。飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十七号航天员乘组将与神舟十六号航天员乘组进行在轨轮换。2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，路上回家之旅。一般空间站的轨道高度是左右，飞行速度约为，神舟十七号载人飞船全长约，总质量达到。对报道下列说法正确的是（ ）
A．“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻
B．“总质量达到7.79t”中的“t”为国际单位制中的导出单位
C．在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时，可以将神舟十七号飞船视为质点
D．速度变化量、质量和时间这三个物理量都为标量
3．（23-24高一上·浙江杭州·期末）某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为：由12人一起进长绳，计算同步一起跳的个数，跳绳的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．起跳离开地面前，学生对地面的压力是由于地面发生了形变
B．起跳离开地面的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等
C．起跳加速离开地面时，学生对地面的压力与地面对学生的支持力大小相等
D．学生从最高点开始下落至速度为零的过程中，先处于完全失重状态，再处于超重状态，最后处于失重状态
4．（23-24高一上·宁夏银川·期末）如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为800N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为（ ）
A． B． C． D．
5．（23-24高一上·河南洛阳·期末）12月14日洛阳突降暴雪，小朋友带着滑板在户外滑雪，如图所示小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，小朋友和滑板质量分别为和，滑板和斜坡间动摩擦因数为，小朋友和滑板间动摩擦因数为，斜坡倾角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向上
C．小朋友所受的摩擦力大小为
D．小朋友所受的摩擦力大小为
6．（23-24高一下·贵州·期中）随着科技的进步，科学家们对太空的研究也日趋成熟，空间站是人类深空探索的重要平台，通过在空间站长期居住和研究，我们可以更好地了解太空环境对人类的影响，发展适应长期太空任务的技术和方法。空间站也是一个地球卫星，处于空间站内的物体完全失重，一切和重力有关的现象都会受到影响。某同学设想在空间站内完成如图所示实验，质量为2m的箱子内有质量均为m的小球1和小球2，两球之间用轻质弹簧相连，小球2与箱子之间用轻质细线相连，在拉力F作用下一起相对于空间站做匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧和细线的拉力大小分别为、
B．由于处于完全失重状态，所以弹簧和细线拉力均为零
C．某时刻若将细线剪断，剪断细线瞬间小球1、2和箱子相对于空间站的加速度大小分别为、、
D．若将弹簧在c处剪断，则剪断瞬间小球1、2和箱子相对于空间站的加速度大小分别为0、、
7．（23-24高一上·山东济南·阶段练习）如图所示，一细线的一端固定于倾角为的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为的小球静止在A上。若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a（取）（ ）
A．当时，细线上的拉力为
B．当时，小球受的支持力为
C．当时、细线上的拉力为2N
D．当时，细线上拉力为
8．（23-24高一下·山西大同·阶段练习）某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．该运动员质量约为75kg
B．“下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
C．“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力
D．这段时间内，该运动员加速度的最大值的为6m/s2
9．（23-24高一上·福建南平·期末）中沙“蓝剑-2023”海军特战联训在海军某部营区开训。如图，六位特战队员两人一组通过挂钩固定在绳上。当直升机牵引悬绳竖直向上匀加速运动时，直升机对悬绳的拉力为F，每位特战队员的质量（含装备）均为m，不计绳的质量和空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．队员的加速度大小为
B．队员的加速度大小为
C．最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为
D．最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为
10．（23-24高一上·广东广州·期末）如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．小球在x0处速度最大 B．小球在x1处速度最大
C．弹簧的劲度系数 D．小球运动的最大加速度为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高一下·湖北黄冈·期中）实验小组用如图所示装置测量滑块与导轨之间的动摩擦因数。实验中给滑块向右的初速度，记下滑块通过光电门的时间为，测量了滑块停下时遮光条到光电门的水平距离L和遮光条的宽度d。已知重力加速为g，回答下面问题。
(1)某同学仅用上述物理量即可得出动摩擦因数，则在实验中导轨 调为水平；（填“需要”或“不需要”）
(2)滑块经过光电门的速度大小 （用题中给出的物理量符号表示）
(3)滑块与导轨之间的动摩擦因数 。（用题中给出的物理量符号表示）
12．（8分）（23-24高一下·云南红河·期末）某同学用如图甲所示装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度g取。
(1)在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带。从比较清晰的点迹起，每5个点取1个计数点，在纸带上连续标出5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。电源频率为50Hz，则滑块运动的加速度 ，C点的速度 m/s。（结果均保留2位有效数字）
(2)本题中砂桶和砂的总质量m （选填“需要”或“不需要”）远小于滑块与动滑轮的总质量M。
(3)多次改变砂桶中砂的质量，重复实验，测得多组滑块运动的加速度a及对应的力传感器示数F，以a为纵坐标、F为横坐标描点得到如图丙所示的图像。由图中数据可知，滑块和动滑轮的总质量 kg，滑块与桌面间的动摩擦因数 。
13．（8分）（23-24高一上·四川泸州·期末）冬天的早晨，有时会出现大雾天气，能见度很低，为了安全，要求车辆行驶时速度要慢，司机要专注。一辆公交车以向右做匀速直线运动，车厢内有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一拉环。司机发现前面有紧急情况，立即刹车。当拉环相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为，如图所示。已知公交车从开始刹车到停下来，前进了。取重力加速度，求：
（1）公交车刹车时所用的时间；
（2）夹角的正切值；
（3）公交车在刹车的第一个内的位移和最后内的位移之比。
14．（13分）（23-24高一上·江苏无锡·期末）货场一货箱质量为m，工人需要下蹲弓步对货箱施加0.4mg（g为重力加速度）的水平力，货箱才能以的加速度开始沿水平地面运动，运动起来后工人站直并对货箱施加与竖直方向成45°角向下的推力F（未知），如图所示，货箱恰能向前匀速运动。求：
（1）货箱与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）力F的大小。
15.（18分）（23-24高三上·江苏无锡·阶段练习）如图甲所示，质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上（斜面足够长），在时刻对物体施一水平向右的推力，在时撤去推力，物体运动的图像如图乙所示（取重力加速度），求：
（1）推力的大小；
（2）物体返回出发点时速度大小。
答案和解析
1．D
【详解】AB．分析甲图可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，由于不存在没有阻力的斜面，所以无法在实验室中真实呈现，故AB错误；
CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来冲淡重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故C错误，D正确。
故选D。
2．A
【详解】A．“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻，A正确；
B．“”是质量的一个常用单位，不是国际单位制中的导出单位，B错误；
C．对接时，不能忽略神舟十七号的形状和大小，不可以视为质点，C错误；
D．质量和时间只有大小，没有方向，是标量，速度变化量既有大小又有方向，是矢量，D错误。
故选A。
3．C
【详解】A．起跳离开地面的瞬间，学生对地面的压力是由于学生发生了形变，A错误；
B．起跳离开地面的瞬间，地面对学生的支持力大小为零，而学生受到的重力不为零，故学生受到的重力与地面对学生的支持力大小不相等，B错误；
C．起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力互为相互作用力，故二者大小相等，C正确；
D．学生从最高点开始下落的过程中，在空中时，先处于完全失重，从刚接触地面到地面给学生的支持力等于学生的重力时，学生处于失重状态，从地面给学生的支持力等于学生的重力到最后向下运动的速度为零时，处于超重状态。D错误。
故选C。
4．C
【详解】根据题意，在推进器工作期间，飞船与空间的平均加速度为
速度的变化量
其中
联立代入数据解得
故选C。
5．C
【详解】A．小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，则有
可得
故A错误；
B．小孩受到滑板的摩擦力方向沿斜面向上，则小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向下，故B错误；
CD．以小朋友和滑板为整体，根据牛顿第二定律可得
以小朋友为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得小朋友所受的摩擦力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】AB．根据题意，由牛顿第二定律，对整体有
解得
对小球1得，弹簧的拉力
对小球1和2整体可得，细线拉力
AB错误；
C．某时刻若将细线剪断，弹簧弹力瞬间不变，小球1的加速度不变，1的加速度为
细线的拉力消失，则球2的合力为弹簧的弹力，则球2的加速度为
对箱子有
C错误；
D．若将弹簧从c处剪断，轻质弹簧的弹力为零，小球1的加速度为0；小球2和箱子有共同的加速度
D正确。
故选D。
7．D
【详解】BC．以小球为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，若斜面给小球的支持力为零，由牛顿第二定律有
解得
所以当时，小球受到的支持力为零，故BC错误；
A．当，小球没有脱离楔形滑块，对小球有
解得
故A项错误；
D．当，小球脱离楔形滑块，设细线与竖直方向夹角为，对小球竖直方向有
小球水平方向有
解得
故D项正确。
故选D。
8．BD
【详解】A．根据图像可知举重运动员在稳定的站姿和稳定的蹲姿状态中在竖直方向上受平衡力作用，可知该运动员重力为，则该运动员质量
故A错误；
B．“下蹲”过程中，该运动员先向下加速后向下减速，同时力传感器上的示数先小于重力，后大于重力，则该运动员先处于失重状态后处于超重状态。故B正确；
C．“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力和力传感器对他的支持力是一对相互作用力，一定大小相等，方向相反，故C错误；
D．力传感器示数最小时，处于失重状态，此时向下的加速度最大，此加速度大小
力传感器示数最大时，处于超重状态，此时向上的加速度最大，此加速度大小
则这段时间内，该运动员加速度的最大值的为6m/s2。故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】AB．对六位队员的整体受力分析可知
解得队员的加速度大小为
选项A错误，B正确；
CD．对最下面四位队员的整体分析可知
最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为
选项C正确，D错误。
故选BC。
10．BCD
【详解】AB．由图可知，小球运动到x1处时达到平衡位置，之前一直向下加速，此时再向下会减速，则在x1处速度最大，故A错误，B正确；
C．由图2可知
解得
故C正确；
D．由图可知，运到到有最大加速度，此时有
解得
故D正确。
故选BCD。
11．(1)需要
(2)
(3)
【详解】（1）某同学仅用上述物理量即可得出动摩擦因数，加速度应只由滑动摩擦力产生，则在实验中需要导轨调为水平。
（2）由于挡光时间很短，可以认为挡光过程的平均速度等于滑块经过光电门的速度，则有
（3）根据牛顿第二定律可得
从经过光电门到停下过程，根据运动学公式可得
联立解得滑块与导轨之间的动摩擦因数为
12．(1) 1.0 0.54
(2)不需要
(3) 0.8 0.05
【详解】（1）[1]由于每5个点取1个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可知，加速度为
[2]匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有
（2）实验中，利用力传感器测出轻绳的拉力F，平衡摩擦力后，滑块所受外力的合力等于2F与摩擦力之差，并没有用砂桶和砂的总重力表示绳的拉力，可知，实验中砂桶和砂的总质量m不需要远小于滑块与动滑轮的总质量M。
（3）[1][2]结合上述，利用牛顿第二定律有
则有
结合图像有
，
解得
，
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据匀变速直线运动规律，可知
代入题中数据可得公交车刹车时所用的时间
（2）因为拉环相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为，则二者加速度相同，则加速度大小为
对小球受力分析可得，小球所受合力
解得
（3）公交车在刹车的第一个内位移为
将匀减速到静止的过程看做从0开始的匀加速直线运动的逆运动，则最后内的位移为
则公交车在刹车的第一个内的位移和最后内的位移之比为
14．（1）0.2；（2）
【详解】（1）施加水平力时，以货箱为研究对象，水平方向上
竖直方向上
解得
（2）施加如图所示的作用力F时，以货箱为研究对象，水平方向上
竖直方向上
解得
15．（1）；（2）
【详解】
设在作用下，物体加速度为，运动位移，运动时间，撤去后，物体加速度，减速运动位移，运动时间，反向加速运动位移，运动时间。
（1）物体在作用下，物体受力如左图所示。建立直角坐标系，由牛顿第二定律知
由运动学公式及图象知
撤去拉力后，物体受力如右图所示，建立直角坐标系，由牛顿第二定律知
由运动学公式及图象知
得
（2）撤去后，物体做匀减速运动后反向匀加速，由运动学公式知
其中
则返回出发点速度
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