第4章 运动和力的关系 章末同步题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册（含答案）
文档属性
| 名称 | 第4章 运动和力的关系 章末同步题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-18 08:58:24 | ||
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文档简介
第4章 运动和力的关系 章末同步题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、如图所示，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车向右做匀减速运动。则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况( )
2、关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是( )
A．牛顿第一定律是有实验基础的，因此可用实验来直接验证
B．牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错的
C．牛顿第一定律是牛顿一个人的研究成果
D．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的
3、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)( )
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
4、关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是( )
A．使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫作1 N
B．使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫作1 N
C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
5、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为( )
A．7 m/s B．14 m/s C．10 m/s D．20 m/s
6、(双选)如图所示，一名乘客从一层乘电梯到四层，在四层短暂停留后又乘电梯到一层。则乘客处于超重的阶段可能是( )
A．电梯加速上行阶段 B．电梯减速上行阶段
C．电梯加速下行阶段 D．电梯减速下行阶段
7、（双选）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g＝10 m/s2，则( )
A．物体的质量m＝0.5 kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40
C．前3 s内物体的平均速度为1.5 m/s
D．前3 s内物体所受摩擦力为2 N
8、下列关于惯性的说法中正确的是( )
A．速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以速度大的物体具有较大的惯性
B．物体受到的推力越大，要它停下来就越困难，所以物体受到的推力越大，惯性越大
C．物体的体积越大，惯性越大
D．物体所含物质越多，惯性越大
9、如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为μ，要使物体不下滑，车厢前进的加速度至少应为(重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( B )
A．μg B． C． D．g
10、由位移和时间求速度时，所用的关系为v＝，如果位移用米作单位，时间用秒作单位，得出的速度单位就是米每秒。因此，我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时，也指它确定了物理量的单位之间的关系。由此可以得出，弹簧的劲度关系的国际单位为( )
A．m/kg B．kg/m C．m/N D．N/m
11、一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动，那么图中所示的四种情况中符合要求的是( )
12、蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是( )
A．弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态
B．弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态
C．弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态
D．运动员一直处于失重状态
13、在学习了牛顿第一定律后，四位同学分别列举实例提出了自己的不同认识，你认为以下四个选项中几位同学的研究结论正确的是( )
A．甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动．地球绕着地轴自西向东自转，他发现人总是落回原处，经过思考，他认为这是因为人在空中滞留的时间太短，如果时间足够长，人应该落在跳起点的西侧
B．乙同学通过观察资料片，他发现在轨道上的卫星不用火箭施加任何推力就能自行绕地球运转，他认为是惯性维持了卫星的这种运动
C．丙同学通过观察发现，让一列火车停下来比让一辆汽车停下来要困难得多，他认为根本原因是列车的惯性要比汽车的惯性大
D．丁同学观看战争资料片，研究飞机投弹轰炸，他认为若要炸得准确，关键是当飞机飞到目标正上方时，准确将炸弹释放
14、（双选）在冰壶比赛中运用到了惯性的原理，则下列说法正确的是( )
A．若冰面光滑，则冰壶能一直匀速运动下去
B．冰壶会由于冰面的阻力速度逐渐减小
C．在比赛中要想冰壶停下来，运动员可用杆阻止冰壶的运动
D．冰壶比赛中运用到的所有冰壶在任何时候的惯性并不一定相等
15、一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1。第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2。则( )
A．a1＝a2 B．a1a2 D．无法判断
16、一物块以某一初速度从倾角θ＝37°的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端，已知物块下滑时间是上滑时间的2倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A．0.24 B．0.36 C．0.45 D．0.6
二、填空题。
17、小于同学用如图所示的实验装置探究“物体所受合力不变,其加速度与质量的关系”时,得到表中所示的数据。请在坐标纸上用图像处理这些数据,并且根据图像形状得出结论：__________________________________________。
物体的质量m/kg 物体质量的倒数m-1/kg-1 物体的加速度a/(m·s-2)
0.20 5.00 0.60
0.30 3.33 0.40
0.40 2.50 0.29
0.50 2.00 0.25
0.60 1.67 0.20
18、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：
(1)调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；
(2)保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50 Hz)。
请回答下列问题：
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD＝__ __ m/s；(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a＝__ __ m/s2；(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M＝____ (用字母a、m0和当地重力加速度g表示)。
(3)保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度。
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a－mg图像如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M＝__ __ kg。(取g＝10 m/s2，结果保留3位有效数字)
三、计算题。
19、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg【g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8】，求：
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)悬线对球的拉力．
20、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2.
21、小明和小红一起去冰雪嘉年华游玩儿，小红与冰车静止在水平冰面上，总质量为m＝30 kg，冰车与冰面间的动摩擦因数为μ＝0.02，小明用21 N的水平恒力推冰车，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)小红与冰车的加速度a的大小；
(2)经过4 s小红和冰车运动位移x的大小。
22、如下图所示为长沙市地标建筑——国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以360°鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48 s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为10 m/s。当电梯加速上升时，质量为50 kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65 kg，g取10 m/s2，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；
(2)餐厅距地面的高度。
第4章 运动和力的关系 章末同步题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、D
2、D
3、B
4、C
5、B
6、AD
7、AB
8、D
9、B
10、D
11、C
12、B
13、C
14、AB
15、A
16、C
二、填空题。
17、小于同学用如图所示的实验装置探究“物体所受合力不变,其加速度与质量的关系”时,得到表中所示的数据。请在坐标纸上用图像处理这些数据,并且根据图像形状得出结论：__________________________________________。
物体的质量m/kg 物体质量的倒数m-1/kg-1 物体的加速度a/(m·s-2)
0.20 5.00 0.60
0.30 3.33 0.40
0.40 2.50 0.29
0.50 2.00 0.25
0.60 1.67 0.20
【答案】如图所示：
当物体所受合力不变,其加速度与质量成反比
18、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：
(1)调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；
(2)保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50 Hz)。
请回答下列问题：
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD＝__ __ m/s；(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a＝__ __ m/s2；(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M＝____ (用字母a、m0和当地重力加速度g表示)。
(3)保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度。
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a－mg图像如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M＝__ __ kg。(取g＝10 m/s2，结果保留3位有效数字)
【答案】（2）1.69 3.88 m0（或者） （4）0.200
三、计算题。
19、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg【g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8】，求：
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)悬线对球的拉力．
【答案】(1)小车向右做匀加速运动或向左做匀减速运动，加速度大小为7.5 m/s2
(2)12.5 N
【解析】如图所示：
(1)由车厢沿水平方向运动，且球和车厢相对静止，所以小球加速度(或合力)的方向水平向右。
选小球为研究对象，受力分析如图所示：
由牛顿第二定律得，F合＝mgtanθ＝ma，
小球的加速度a＝＝gtan37°＝g＝7.5 m/s2，加速度方向向右，车厢向右匀加速运动或向左匀减速运动。
(2)线对球的拉力大小为F＝＝ N＝12.5 N
20、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2.
【答案】156 m
【解析】v＝120 km/h＝ m/s，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离x1＝vt.设刹车时汽车的加速度大小为a，汽车的质量为m，有a＝＝＝0.40g＝4 m/s2
从刹车到停下，汽车运动的距离x2＝，所求距离
x＝x1＋x2＝vt＋＝×0.50 m＋ m＝156 m。
21、小明和小红一起去冰雪嘉年华游玩儿，小红与冰车静止在水平冰面上，总质量为m＝30 kg，冰车与冰面间的动摩擦因数为μ＝0.02，小明用21 N的水平恒力推冰车，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)小红与冰车的加速度a的大小；
(2)经过4 s小红和冰车运动位移x的大小。
【答案】(1)0.5m/s2 (2)4 m
【解析】(1)以小红与冰车为研究对象，根据牛顿第二定律可得：
F－μmg＝ma
解得：a＝0.5m/s2
(2)经过4 s小红和冰车运动位移x＝at2＝×0.5×16 m＝4 m
22、如下图所示为长沙市地标建筑——国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以360°鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48 s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为10 m/s。当电梯加速上升时，质量为50 kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65 kg，g取10 m/s2，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；
(2)餐厅距地面的高度。
【答案】(1)3 m/s2； (2)m。
【解析】(1)根据台秤的示数可知支持力大小，台秤的示数为65 kg时，支持力FN＝650 N，当电梯加速上升时，根据牛顿第二定律FN－mg＝ma
代入数据解得a＝3 m/s2
(2)对于匀加速运动过程，有h＝，t＝，
代入数据解得h＝ m，t＝s
因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移大小相等，故匀速运动的时间t′＝t总－2t，匀速运动的位移h′＝vt′
代入数据解得t′＝s，h′＝ m
故餐厅距地面的高度H＝2h＋h′＝ m
一、选择题。
1、如图所示，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车向右做匀减速运动。则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况( )
2、关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是( )
A．牛顿第一定律是有实验基础的，因此可用实验来直接验证
B．牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错的
C．牛顿第一定律是牛顿一个人的研究成果
D．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的
3、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)( )
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
4、关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是( )
A．使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫作1 N
B．使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫作1 N
C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
5、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为( )
A．7 m/s B．14 m/s C．10 m/s D．20 m/s
6、(双选)如图所示，一名乘客从一层乘电梯到四层，在四层短暂停留后又乘电梯到一层。则乘客处于超重的阶段可能是( )
A．电梯加速上行阶段 B．电梯减速上行阶段
C．电梯加速下行阶段 D．电梯减速下行阶段
7、（双选）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g＝10 m/s2，则( )
A．物体的质量m＝0.5 kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40
C．前3 s内物体的平均速度为1.5 m/s
D．前3 s内物体所受摩擦力为2 N
8、下列关于惯性的说法中正确的是( )
A．速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以速度大的物体具有较大的惯性
B．物体受到的推力越大，要它停下来就越困难，所以物体受到的推力越大，惯性越大
C．物体的体积越大，惯性越大
D．物体所含物质越多，惯性越大
9、如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为μ，要使物体不下滑，车厢前进的加速度至少应为(重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( B )
A．μg B． C． D．g
10、由位移和时间求速度时，所用的关系为v＝，如果位移用米作单位，时间用秒作单位，得出的速度单位就是米每秒。因此，我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时，也指它确定了物理量的单位之间的关系。由此可以得出，弹簧的劲度关系的国际单位为( )
A．m/kg B．kg/m C．m/N D．N/m
11、一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动，那么图中所示的四种情况中符合要求的是( )
12、蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是( )
A．弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态
B．弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态
C．弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态
D．运动员一直处于失重状态
13、在学习了牛顿第一定律后，四位同学分别列举实例提出了自己的不同认识，你认为以下四个选项中几位同学的研究结论正确的是( )
A．甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动．地球绕着地轴自西向东自转，他发现人总是落回原处，经过思考，他认为这是因为人在空中滞留的时间太短，如果时间足够长，人应该落在跳起点的西侧
B．乙同学通过观察资料片，他发现在轨道上的卫星不用火箭施加任何推力就能自行绕地球运转，他认为是惯性维持了卫星的这种运动
C．丙同学通过观察发现，让一列火车停下来比让一辆汽车停下来要困难得多，他认为根本原因是列车的惯性要比汽车的惯性大
D．丁同学观看战争资料片，研究飞机投弹轰炸，他认为若要炸得准确，关键是当飞机飞到目标正上方时，准确将炸弹释放
14、（双选）在冰壶比赛中运用到了惯性的原理，则下列说法正确的是( )
A．若冰面光滑，则冰壶能一直匀速运动下去
B．冰壶会由于冰面的阻力速度逐渐减小
C．在比赛中要想冰壶停下来，运动员可用杆阻止冰壶的运动
D．冰壶比赛中运用到的所有冰壶在任何时候的惯性并不一定相等
15、一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1。第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2。则( )
A．a1＝a2 B．a1
16、一物块以某一初速度从倾角θ＝37°的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端，已知物块下滑时间是上滑时间的2倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A．0.24 B．0.36 C．0.45 D．0.6
二、填空题。
17、小于同学用如图所示的实验装置探究“物体所受合力不变,其加速度与质量的关系”时,得到表中所示的数据。请在坐标纸上用图像处理这些数据,并且根据图像形状得出结论：__________________________________________。
物体的质量m/kg 物体质量的倒数m-1/kg-1 物体的加速度a/(m·s-2)
0.20 5.00 0.60
0.30 3.33 0.40
0.40 2.50 0.29
0.50 2.00 0.25
0.60 1.67 0.20
18、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：
(1)调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；
(2)保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50 Hz)。
请回答下列问题：
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD＝__ __ m/s；(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a＝__ __ m/s2；(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M＝____ (用字母a、m0和当地重力加速度g表示)。
(3)保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度。
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a－mg图像如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M＝__ __ kg。(取g＝10 m/s2，结果保留3位有效数字)
三、计算题。
19、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg【g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8】，求：
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)悬线对球的拉力．
20、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2.
21、小明和小红一起去冰雪嘉年华游玩儿，小红与冰车静止在水平冰面上，总质量为m＝30 kg，冰车与冰面间的动摩擦因数为μ＝0.02，小明用21 N的水平恒力推冰车，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)小红与冰车的加速度a的大小；
(2)经过4 s小红和冰车运动位移x的大小。
22、如下图所示为长沙市地标建筑——国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以360°鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48 s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为10 m/s。当电梯加速上升时，质量为50 kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65 kg，g取10 m/s2，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；
(2)餐厅距地面的高度。
第4章 运动和力的关系 章末同步题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、D
2、D
3、B
4、C
5、B
6、AD
7、AB
8、D
9、B
10、D
11、C
12、B
13、C
14、AB
15、A
16、C
二、填空题。
17、小于同学用如图所示的实验装置探究“物体所受合力不变,其加速度与质量的关系”时,得到表中所示的数据。请在坐标纸上用图像处理这些数据,并且根据图像形状得出结论：__________________________________________。
物体的质量m/kg 物体质量的倒数m-1/kg-1 物体的加速度a/(m·s-2)
0.20 5.00 0.60
0.30 3.33 0.40
0.40 2.50 0.29
0.50 2.00 0.25
0.60 1.67 0.20
【答案】如图所示：
当物体所受合力不变,其加速度与质量成反比
18、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：
(1)调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；
(2)保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50 Hz)。
请回答下列问题：
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD＝__ __ m/s；(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a＝__ __ m/s2；(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M＝____ (用字母a、m0和当地重力加速度g表示)。
(3)保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度。
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a－mg图像如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M＝__ __ kg。(取g＝10 m/s2，结果保留3位有效数字)
【答案】（2）1.69 3.88 m0（或者） （4）0.200
三、计算题。
19、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg【g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8】，求：
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)悬线对球的拉力．
【答案】(1)小车向右做匀加速运动或向左做匀减速运动，加速度大小为7.5 m/s2
(2)12.5 N
【解析】如图所示：
(1)由车厢沿水平方向运动，且球和车厢相对静止，所以小球加速度(或合力)的方向水平向右。
选小球为研究对象，受力分析如图所示：
由牛顿第二定律得，F合＝mgtanθ＝ma，
小球的加速度a＝＝gtan37°＝g＝7.5 m/s2，加速度方向向右，车厢向右匀加速运动或向左匀减速运动。
(2)线对球的拉力大小为F＝＝ N＝12.5 N
20、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2.
【答案】156 m
【解析】v＝120 km/h＝ m/s，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离x1＝vt.设刹车时汽车的加速度大小为a，汽车的质量为m，有a＝＝＝0.40g＝4 m/s2
从刹车到停下，汽车运动的距离x2＝，所求距离
x＝x1＋x2＝vt＋＝×0.50 m＋ m＝156 m。
21、小明和小红一起去冰雪嘉年华游玩儿，小红与冰车静止在水平冰面上，总质量为m＝30 kg，冰车与冰面间的动摩擦因数为μ＝0.02，小明用21 N的水平恒力推冰车，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)小红与冰车的加速度a的大小；
(2)经过4 s小红和冰车运动位移x的大小。
【答案】(1)0.5m/s2 (2)4 m
【解析】(1)以小红与冰车为研究对象，根据牛顿第二定律可得：
F－μmg＝ma
解得：a＝0.5m/s2
(2)经过4 s小红和冰车运动位移x＝at2＝×0.5×16 m＝4 m
22、如下图所示为长沙市地标建筑——国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以360°鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48 s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为10 m/s。当电梯加速上升时，质量为50 kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65 kg，g取10 m/s2，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；
(2)餐厅距地面的高度。
【答案】(1)3 m/s2； (2)m。
【解析】(1)根据台秤的示数可知支持力大小，台秤的示数为65 kg时，支持力FN＝650 N，当电梯加速上升时，根据牛顿第二定律FN－mg＝ma
代入数据解得a＝3 m/s2
(2)对于匀加速运动过程，有h＝，t＝，
代入数据解得h＝ m，t＝s
因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移大小相等，故匀速运动的时间t′＝t总－2t，匀速运动的位移h′＝vt′
代入数据解得t′＝s，h′＝ m
故餐厅距地面的高度H＝2h＋h′＝ m