高一物理必修一第四章《运动和力的关系》真题重组卷(含解析)

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名称 高一物理必修一第四章《运动和力的关系》真题重组卷(含解析)
格式 docx
文件大小 4.9MB
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 12:05:46

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文档简介

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第四章 运动和力的关系--真题重组卷
(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.(2024·浙江·高考真题)下列属于国际单位制基本单位符号的是(  )
A.s B.N C.F D.T
2.(2024·贵州·高考真题)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是(  )
A.f一直大于G B.f一直小于G
C.f先小于G,后大于G D.f先大于G,后小于G
3.(2024·北京·高考真题)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为( )
A. B. C. D.
4.(2024·安徽·高考真题)倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2024·湖南·高考真题)如图,质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.g, B.2g, C.2g, D.g,
6.(2024·全国·高考真题)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中,可能正确的是(  )
A. B. C. D.
7.(2024·广东·高考真题)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其图像或图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.(22-23高一上·湖北·期末)如图所示,一辆货车运载5个质量为的圆柱形光滑的空油桶,4个在厢底紧凑排列并被牢牢固定,只有桶C自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。下列说法正确的是(  )
A.当车向左匀速运动时,A对C的支持力为
B.当车向左匀速运动时,A对C的支持力为
C.当车向左的加速度达到时,C刚好脱离A
D.当车向左减速时,A对C的作用力可能为
9.(2024·辽宁·高考真题)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是(  )
A.小物块在时刻滑上木板 B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4 D.之后小物块和木板一起做匀速运动
10.(23-24高一下·四川德阳·阶段练习)如图所示,将物块(可视为质点)置于水平桌面的薄纸片上,物块和纸片的质量分别为5m和m,各接触面之间的动摩擦因数均为μ,物块距纸片左端的距离和距桌面右端的距离均为d,重力加速度为g。现用水平向右的恒力F拉动纸片,将纸片从物块下抽出,物块恰能停在桌面的右端。下列说法正确的是( )
A.将纸片抽出过程中,纸片所受摩擦力的大小为
B.物块在纸片上运动时间是它在桌面上运动时间的2倍
C.物块与纸片分离时,物块的速度为
D.将纸片抽出过程中,F可能等于
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11.(6分)(2024·全国·高考真题)学生小组为了探究超重和失重现象,将弹簧测力计挂在电梯内,测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。
(1)电梯静止时测力计示数如图所示,读数为 N(结果保留1位小数);
(2)电梯上行时,一段时间内测力计的示数为,则此段时间内物体处于 (填“超重”或“失重”)状态,电梯加速度大小为 (结果保留1位小数)。
12.(8分)(2024·江西·高考真题)某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图(a)所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码。
(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。
(2)小车的质量为。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记为F,作出图像,如图(b)中图线甲所示。
(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比。为了进一步探究,将小车的质量增加至,重复步骤(2)的测量过程,作出图像,如图(b)中图线乙所示。
(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间 ,非线性区间 。再将小车的质量增加至,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如表所示(表中第组数据未列出)。
序号 1 2 3 4 5
钩码所受重力 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100
小车加速度 0.26 0.55 0.82 1.08 1.36
序号 6 7 8 15
钩码所受重力 0.120 0.140 0.160 …… 0.300
小车加速度 1.67 1.95 2.20 …… 3.92
(5)请在图(b)中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙 。
(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a与F成正比。结合所学知识对上述推断进行解释: 。
13.(8分)(23-24高一下·安徽阜阳·期中)如图所示,一质量的工人站在地面上,通过光滑定滑轮用轻绳子将质量的物件匀加速向上拉起,加速度大小为,绳子与水平方向夹角为。物件由四根长度相等的绳索(质量不计)捆绑,绳索绷紧时与竖直方向的夹角均为,重力加速度g取,求:
(1)捆绑物件中的某一根绳索受到的拉力大小;
(2)地面对工人的摩擦力大小和支持力大小。
14.(13分)(23-24高一下·湖北·期中)如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端,2s末煤块恰好到达B端,煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示,g取,则
(1)求煤块在第一秒和第二秒内的加速度大小分别是多少?
(2)求煤块与传送带间的动摩擦因数?
(3)2s内传送带上留下的痕迹长度?
15.(18分)(23-24高一上·四川德阳·期末)如图所示,质量、长的长木板放在地面上,质量的小滑块在长木板左端,带有底座的倾角为、长为的斜面AB固定在地面上,斜面底端A的水平线与长木板上表面相平,长木板右端与底座左端相距。现用水平向右外力作用在小滑块上,使小滑块和长木板一起向右做匀加速运动,长木板与底座相碰时,立即粘在底座上,小滑块到达A点后撤去外力F,小滑块沿着斜面向上运动。已知滑块与长木板和斜面间的动摩擦因数均为,长号木板与地面间的动摩擦因数为。已知重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,。求:
(1)在长木板与底座相碰前,长木板和小滑块加速度的大小;
(2)小滑块到达A点时速度的大小;
(3)小滑块在斜面上滑动的时间t。
答案和解析
1.A
【详解】国际单位制中的基本单位分别是:长度的单位是米,符号m;质量的单位是千克,符号kg;时间的单位是秒,符号s;电流的单位是安培,符号是A;热力学温度的单位是开尔文,符号K;物质的量单位是摩尔,符号mol;发光强度的单位是坎德拉,符号cd。
故选A。
2.C
【详解】有图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小,可知铁质小圆盘的速度先增大后减小,以向下为正方向,即铁质小圆盘的加速度先正后负,根据牛顿第二定律
可知f先小于G,后大于G。
故选C。
3.A
【详解】根据题意,对整体应用牛顿第二定律有
F = (M+m)a
对空间站分析有
F′ = Ma
解两式可得飞船和空间站之间的作用力
故选A。
4.C
【详解】时间内:物体轻放在传送带上,做加速运动。受力分析可知,物体受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故做匀加速运动。
之后:当物块速度与传送带相同时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动。
C正确,ABD错误。
故选C。
5.A
【详解】剪断前,对BCD分析
对D
剪断后,对B
解得
方向竖直向上;对C
解得
方向竖直向下。
故选A。
6.D
【详解】设P的质量为,P与桌面的动摩擦力为;以P为对象,根据牛顿第二定律可得
以盘和砝码为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知,a-m不是线性关系,排除AC选项,可知当砝码的重力小于物块P最大静摩擦力时,物块和砝码静止,加速度为0,当砝码重力大于时,才有一定的加速度,当趋于无穷大时,加速度趋近等于。
故选D。
7.B
【详解】AB.在木块下落高度之前,木块所受合外力为木块的重力保持不变,即
当木块接触弹簧后,弹簧弹力向上,则木块的合力
到合力为零前,随着增大减小;当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后,木块开始反弹,过程中木块所受合外力向上,随着减小增大,反弹过程,随着y减小,图像向x轴负方向原路返回,故A错误、B正确;
CD.在木块下落高度之前,木块做自由落体运动,根据
速度逐渐增大, 图像斜率逐渐增大,当木块接触弹簧后到合力为零前,根据牛顿第二定律
木块的速度继续增大,做加速度减小的加速运动,所以图像斜率继续增大,当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中
木块所受合外力向上,木块做加速度增大的减速运动,所以图斜率减小,到达最低点后,木块向上运动,经以上分析可知,木块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,再做匀减速直线运动到最高点,而C图中H点过后速度就开始逐渐减小,实际速度还应该增大,直到平衡位置速度到达最大,然后速度逐渐减为零;D图前半段速度不变,不符合题意,正确示意图如下
故CD错误。
故选B。
8.AD
【详解】AB.若汽车匀速行驶,对C进行受力分析,如图所示
设A对C的支持力与竖直方向的夹角为θ,根据几何关系可得
解得
同理可得,B对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°;水平方向根据平衡条件可得
竖直方向根据平衡条件可得
联立解得
故A正确,B错误;
C.若汽车向左加速前进,以C为研究对象,则C受到的合力向左,A对C的支持力减小、B对C的支持力变大,当A对C的支持力为零时,C只受重力和B对C的支持力,如图所示
根据牛顿第二定律可得
解得
故C错误;
D.当车辆向左减速时,受力分析如图所示
由图可知,则A对C的作用力可能为mg,故D正确。
故选AD。
9.ABD
【详解】A.图像的斜率表示加速度,可知时刻木板的加速度发生改变,故可知小物块在时刻滑上木板,故A正确;
B.结合图像可知时刻,木板的速度为
设小物块和木板间动摩擦因数为,由题意可知物体开始滑上木板时的速度为
,负号表示方向水平向左
物块在木板上滑动的加速度为
经过时间与木板共速此时速度大小为,方向水平向右,故可得
解得
故B正确;
C.设木板质量为M,物块质量为m,根据图像可知物块未滑上木板时,木板的加速度为
故可得
解得
根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为
此时对木板由牛顿第二定律得
解得
故C错误;
D.假设之后小物块和木板一起共速运动,对整体
故可知此时整体处于平衡状态,假设成立,即之后小物块和木板一起做匀速运动,故D正确。
故选ABD。
10.AC
【详解】A.将纸片迅速抽出过程中,纸片所受摩擦力的大小为
故A正确;
C.设纸片加速度为a1,木块加速度为a2,相对运动时间为t1,物块与纸片分离时物块的速度为v2,物块恰能停在桌面的右端,则有
联立解得
故C正确;
B.物块与纸片分离时物块的速度为v2,有
加速度
物块恰能停在桌面的右端时有
所以
故B错误;
D.将纸片迅速抽出过程中,有

物块和纸片才能发生相对运动,可得
故D错误。
故选AC。
11.(1)5.0
(2) 失重 1.0
【详解】(1)由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,则读数为5.0N。
(2)[1]电梯上行时,一段时间内测力计的示数为,小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态;
[2]根据
根据牛顿第二定律
代入数据联立解得电梯加速度大小
12. 较大 较小 远大于钩码质量 见解析
【详解】(4)[1][2]由题图(b)分析可知,与图线甲相比,图线之的线性区间较大,非线性区间较小;
(5)[3]在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的曲线拟合,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀分布在线的两侧,如下图所示
(6)[4][5]设绳子拉力为,对钩码根据牛顿第二定律有
对小车根据牛顿第二定律有
联立解得
变形得
当时,可认为

即a与F成正比。
13.(1)50N;(2)72N,504N
【详解】(1)对物件进行受力分析,由牛顿第二定律有

解得
(2)对人进行受力分析,由平衡条件有
解得

解得
14.(1),;(2);(3)2m
【详解】(1)由题图可知,第1s内煤块的加速度大小为
第2s内煤块的加速度大小为
(2)煤块的加速度在1s末发生突变,则在第1s内对煤块有
在第2s内对煤块有
联立解得
(3)0~1s内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
1~2s内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
0~1s内物体位移小于皮带位移,在皮带上出现5m长的痕迹,1~2s内物体位移大于皮带的位移,这1m长的痕迹与刚才的痕迹重合,所以皮带上出现的痕迹长为2m。
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据题意可知,在长木板与底座相碰前,小滑块与长木板一起加速,对整体有
解得
(2)设长木板撞击底座时,长木板和小滑块共同速度为,之后,小滑块在长木板上运动,设加速度为,到达A点的速度为,则:
解得
小滑块在长木板上运动
解得
又有
解得
(3)小滑块沿斜面上滑时
解得
上滑的最大距离
小滑块不能到达斜面顶端B点,上滑时间
在最高点,由于
小滑块将沿斜面加速下滑,小滑块沿斜面下滑时
解得
下滑过程
下滑时间
小滑块在斜面上运动的总时间
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