第四章 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（含解析）
文档属性
| 名称 | 第四章 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（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 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 16:17:10 | ||
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文档简介
第四章《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、他在研究工作中开科学实验之河，并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题，奠定了现代科学的基础，这位科学家是( )
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．笛卡尔
2、下列关于伽利略的说法，正确的是( )
A．伽利略认为，在同一地点，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢
B．伽利略猜想物体做自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了证明
C．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
D．伽利略的理想斜面实验，完全是理想的，没有以事实为基础
3、（双选）如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的( )
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
4、在国际单位制中属于选定的基本物理量和基本单位的是( )
A．力的单位牛顿 B．热力学温度的单位开尔文
C．路程的单位米 D．电压的单位伏特
5、（双选）已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，若雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距离用s表示，落地前雨滴已做匀速运动，下列图像中可以定性反映雨滴运动情况的是( )
6、如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学( )
A．做了两次下蹲—起立的动作
B．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立
C．下蹲过程中人处于失重状态
D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
7、在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
8、如图1、2分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是( )
A．图1中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动
B．图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易
C．图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
D．图2中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置
9、如图所示，车的顶棚上用细线吊一个质量为m的小球，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A．汽车正向右匀减速运动
B．汽车的加速度大小为gcos θ
C．细线对小球的拉力大小为mg
D．木块受到的摩擦力大小为Mgtan θ
10、2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位，新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化，除光强单位坎德拉外，另外两个是( )
A．米、秒 B．秒、库 C．米、牛 D．牛、库
11、衢州儿童公园的“跳楼机”深受大人和儿童喜爱。如图是座舱中某人竖直向下运动的速度—时间图像，此人质量为50 kg，g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．0－1.5s座椅对人的作用力小于人对座椅的作用力
B．1.5s－6 s座椅对人的作用力小于人受到的重力
C．0－1 s座椅对人的作用力大小为300 N
D．1.5s－3 s座椅对人的作用力大小为600 N
12、如图所示，2013年6月20日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”。下列说法正确的是( )
A．“水球”的形成是因为太空中物体不受重力
B．“水球”处于失重状态
C．“水球”处于超重状态
D．在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量
13、“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招．在这三招中，都应用到我们学过的物理知识．下列说法中正确的是( )
A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间
C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D．汽车超重会增大汽车的惯性
14、关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大
C．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故
D．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大
15、（双选）如图所示，某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则( )
A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
C．小物块受到的摩擦力为mg＋ma
D．小物块受到的摩擦力为mg－ma
16、（双选）如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是( )
A．所受浮力大小为4 830 N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C．从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s
D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
二、填空与实验题。
17、如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上。
②平衡摩擦力,让小车在不受拉力时做________运动。
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使__ 。
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB。
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,-是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N -/(m2·s-2) a/(m·s-2)
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线。
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是___________________。
18、某同学用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．
(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)槽码的重力，为了便于实验探究并减小实验误差，应使小车质量M与槽码质量m满足________的条件．
(2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)．x1＝3.59 cm，x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)
(3)通过实验得到如图丙所示的a F图像，造成这一结果的原因是在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(选填“偏大”或“偏小”)．
三、计算题。
19、如下图甲所示，质量为M＝10 kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC＝45°.在A端固定一个质量为m＝2 kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1＝84 N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.
【取g＝10 m/s2】
有位同学是这样解的：
小球受到重力及杆的作用F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图乙所示．根据所画的平行四边形，可以求得F2＝mg＝×2×10 N＝20 N.
你认为上述解答是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答。
20、一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s2)，问：
(1)玩具车开出后加速度是多大？
(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s
21、“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了世界的广泛关注。如图所示，一架质量m＝5.0×103 kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上匀加速滑行，经过距离x＝5.0×102 m，达到起飞速度v＝60 m/s。在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，取g＝10 m/s2。求：
(1)飞机在跑道上滑行的时间；
(2)飞机滑行时的加速度；
(3)飞机滑行时受到的牵引力。
第四章《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、他在研究工作中开科学实验之河，并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题，奠定了现代科学的基础，这位科学家是( )
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．笛卡尔
【答案】B
2、下列关于伽利略的说法，正确的是( )
A．伽利略认为，在同一地点，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢
B．伽利略猜想物体做自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了证明
C．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
D．伽利略的理想斜面实验，完全是理想的，没有以事实为基础
【答案】C
3、（双选）如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的( )
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
【答案】AB
4、在国际单位制中属于选定的基本物理量和基本单位的是( )
A．力的单位牛顿 B．热力学温度的单位开尔文
C．路程的单位米 D．电压的单位伏特
【答案】B
5、（双选）已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，若雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距离用s表示，落地前雨滴已做匀速运动，下列图像中可以定性反映雨滴运动情况的是( )
【答案】BC
6、如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学( )
A．做了两次下蹲—起立的动作
B．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立
C．下蹲过程中人处于失重状态
D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
【答案】B
7、在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
【答案】B
8、如图1、2分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是( )
A．图1中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动
B．图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易
C．图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
D．图2中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置
【答案】A
9、如图所示，车的顶棚上用细线吊一个质量为m的小球，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A．汽车正向右匀减速运动
B．汽车的加速度大小为gcos θ
C．细线对小球的拉力大小为mg
D．木块受到的摩擦力大小为Mgtan θ
【答案】D
10、2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位，新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化，除光强单位坎德拉外，另外两个是( )
A．米、秒 B．秒、库 C．米、牛 D．牛、库
【答案】A
11、】衢州儿童公园的“跳楼机”深受大人和儿童喜爱。如图是座舱中某人竖直向下运动的速度—时间图像，此人质量为50 kg，g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．0－1.5s座椅对人的作用力小于人对座椅的作用力
B．1.5s－6 s座椅对人的作用力小于人受到的重力
C．0－1 s座椅对人的作用力大小为300 N
D．1.5s－3 s座椅对人的作用力大小为600 N
【答案】D
12、如图所示，2013年6月20日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”。下列说法正确的是( )
A．“水球”的形成是因为太空中物体不受重力
B．“水球”处于失重状态
C．“水球”处于超重状态
D．在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量
【答案】B
13、“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招．在这三招中，都应用到我们学过的物理知识．下列说法中正确的是( )
A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间
C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D．汽车超重会增大汽车的惯性
【答案】D
14、关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大
C．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故
D．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大
【答案】C
15、（双选）如图所示，某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则( )
A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
C．小物块受到的摩擦力为mg＋ma
D．小物块受到的摩擦力为mg－ma
【答案】BC
16、（双选）如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是( )
A．所受浮力大小为4 830 N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C．从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s
D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
【答案】AD
二、填空与实验题。
17、如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上。
②平衡摩擦力,让小车在不受拉力时做________运动。
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使__ 。
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB。
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,-是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N -/(m2·s-2) a/(m·s-2)
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线。
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是___________________。
【答案】(1)②匀速直线 ③细线与长木板平行 (2) 4.84
(3)如图所示：
(4)没有完全平衡摩擦力
18、某同学用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．
(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)槽码的重力，为了便于实验探究并减小实验误差，应使小车质量M与槽码质量m满足________的条件．
(2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)．x1＝3.59 cm，x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)
(3)通过实验得到如图丙所示的a F图像，造成这一结果的原因是在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(选填“偏大”或“偏小”)．
【答案】(1)小于 M m (2)0.80 0.40 (3)偏大
三、计算题。
19、如下图甲所示，质量为M＝10 kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC＝45°.在A端固定一个质量为m＝2 kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1＝84 N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.
【取g＝10 m/s2】
有位同学是这样解的：
小球受到重力及杆的作用F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图乙所示．根据所画的平行四边形，可以求得F2＝mg＝×2×10 N＝20 N.
你认为上述解答是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答。
【答案及解析】不正确，杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，其具体的大小和方向由实际的加速度a来决定，并随着加速度a的变化而变化．
由牛顿第二定律，对整体有F1－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，
解得a＝
＝ m/s2＝2 m/s2.
那么F2＝
＝ N＝4 N≈20.4 N.
轻杆对小球的作用力F2与水平方向的夹角α＝arctan＝arctan5，斜向右上方。
20、一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s2)，问：
(1)玩具车开出后加速度是多大？
(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s
【答案】(1)0.2 m/s2 (2)5 s
【解析】(1)由已知条件知玩具车质量m＝400 g＝0.4 kg；摩擦力Ff＝kmg＝0.02×0.4×10 N＝0.08 N；
因为牵引力F＝0.16 N恒定，故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速度直线运动
由牛顿第二定律得a＝＝＝m/s2＝0.2 m/s2
(2)设经过时间t，玩具车速度达到1 m/s，则由v＝at，得t＝＝s＝5 s。
21、“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了世界的广泛关注。如图所示，一架质量m＝5.0×103 kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上匀加速滑行，经过距离x＝5.0×102 m，达到起飞速度v＝60 m/s。在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，取g＝10 m/s2。求：
(1)飞机在跑道上滑行的时间；
(2)飞机滑行时的加速度；
(3)飞机滑行时受到的牵引力。
【答案】(1)16.7s (2)3.6m/s2 (3)1.9×104 N
【解析】(1)飞机匀加速滑行，由x＝t，得t＝16.7s
(2)飞机匀加速滑行，由v2－0＝2ax 得a＝3.6m/s2
(3)在水平方向上，由牛顿第二定律F－Ff＝ma
得F＝1.9×104 N。
一、选择题。
1、他在研究工作中开科学实验之河，并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题，奠定了现代科学的基础，这位科学家是( )
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．笛卡尔
2、下列关于伽利略的说法，正确的是( )
A．伽利略认为，在同一地点，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢
B．伽利略猜想物体做自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了证明
C．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
D．伽利略的理想斜面实验，完全是理想的，没有以事实为基础
3、（双选）如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的( )
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
4、在国际单位制中属于选定的基本物理量和基本单位的是( )
A．力的单位牛顿 B．热力学温度的单位开尔文
C．路程的单位米 D．电压的单位伏特
5、（双选）已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，若雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距离用s表示，落地前雨滴已做匀速运动，下列图像中可以定性反映雨滴运动情况的是( )
6、如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学( )
A．做了两次下蹲—起立的动作
B．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立
C．下蹲过程中人处于失重状态
D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
7、在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
8、如图1、2分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是( )
A．图1中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动
B．图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易
C．图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
D．图2中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置
9、如图所示，车的顶棚上用细线吊一个质量为m的小球，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A．汽车正向右匀减速运动
B．汽车的加速度大小为gcos θ
C．细线对小球的拉力大小为mg
D．木块受到的摩擦力大小为Mgtan θ
10、2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位，新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化，除光强单位坎德拉外，另外两个是( )
A．米、秒 B．秒、库 C．米、牛 D．牛、库
11、衢州儿童公园的“跳楼机”深受大人和儿童喜爱。如图是座舱中某人竖直向下运动的速度—时间图像，此人质量为50 kg，g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．0－1.5s座椅对人的作用力小于人对座椅的作用力
B．1.5s－6 s座椅对人的作用力小于人受到的重力
C．0－1 s座椅对人的作用力大小为300 N
D．1.5s－3 s座椅对人的作用力大小为600 N
12、如图所示，2013年6月20日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”。下列说法正确的是( )
A．“水球”的形成是因为太空中物体不受重力
B．“水球”处于失重状态
C．“水球”处于超重状态
D．在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量
13、“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招．在这三招中，都应用到我们学过的物理知识．下列说法中正确的是( )
A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间
C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D．汽车超重会增大汽车的惯性
14、关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大
C．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故
D．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大
15、（双选）如图所示，某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则( )
A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
C．小物块受到的摩擦力为mg＋ma
D．小物块受到的摩擦力为mg－ma
16、（双选）如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是( )
A．所受浮力大小为4 830 N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C．从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s
D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
二、填空与实验题。
17、如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上。
②平衡摩擦力,让小车在不受拉力时做________运动。
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使__ 。
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB。
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,-是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N -/(m2·s-2) a/(m·s-2)
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线。
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是___________________。
18、某同学用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．
(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)槽码的重力，为了便于实验探究并减小实验误差，应使小车质量M与槽码质量m满足________的条件．
(2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)．x1＝3.59 cm，x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)
(3)通过实验得到如图丙所示的a F图像，造成这一结果的原因是在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(选填“偏大”或“偏小”)．
三、计算题。
19、如下图甲所示，质量为M＝10 kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC＝45°.在A端固定一个质量为m＝2 kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1＝84 N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.
【取g＝10 m/s2】
有位同学是这样解的：
小球受到重力及杆的作用F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图乙所示．根据所画的平行四边形，可以求得F2＝mg＝×2×10 N＝20 N.
你认为上述解答是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答。
20、一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s2)，问：
(1)玩具车开出后加速度是多大？
(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s
21、“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了世界的广泛关注。如图所示，一架质量m＝5.0×103 kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上匀加速滑行，经过距离x＝5.0×102 m，达到起飞速度v＝60 m/s。在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，取g＝10 m/s2。求：
(1)飞机在跑道上滑行的时间；
(2)飞机滑行时的加速度；
(3)飞机滑行时受到的牵引力。
第四章《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、他在研究工作中开科学实验之河，并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题，奠定了现代科学的基础，这位科学家是( )
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．笛卡尔
【答案】B
2、下列关于伽利略的说法，正确的是( )
A．伽利略认为，在同一地点，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢
B．伽利略猜想物体做自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了证明
C．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
D．伽利略的理想斜面实验，完全是理想的，没有以事实为基础
【答案】C
3、（双选）如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的( )
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
【答案】AB
4、在国际单位制中属于选定的基本物理量和基本单位的是( )
A．力的单位牛顿 B．热力学温度的单位开尔文
C．路程的单位米 D．电压的单位伏特
【答案】B
5、（双选）已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，若雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距离用s表示，落地前雨滴已做匀速运动，下列图像中可以定性反映雨滴运动情况的是( )
【答案】BC
6、如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学( )
A．做了两次下蹲—起立的动作
B．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立
C．下蹲过程中人处于失重状态
D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
【答案】B
7、在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
【答案】B
8、如图1、2分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是( )
A．图1中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动
B．图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易
C．图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
D．图2中在左侧斜面由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置
【答案】A
9、如图所示，车的顶棚上用细线吊一个质量为m的小球，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A．汽车正向右匀减速运动
B．汽车的加速度大小为gcos θ
C．细线对小球的拉力大小为mg
D．木块受到的摩擦力大小为Mgtan θ
【答案】D
10、2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位，新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化，除光强单位坎德拉外，另外两个是( )
A．米、秒 B．秒、库 C．米、牛 D．牛、库
【答案】A
11、】衢州儿童公园的“跳楼机”深受大人和儿童喜爱。如图是座舱中某人竖直向下运动的速度—时间图像，此人质量为50 kg，g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．0－1.5s座椅对人的作用力小于人对座椅的作用力
B．1.5s－6 s座椅对人的作用力小于人受到的重力
C．0－1 s座椅对人的作用力大小为300 N
D．1.5s－3 s座椅对人的作用力大小为600 N
【答案】D
12、如图所示，2013年6月20日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”。下列说法正确的是( )
A．“水球”的形成是因为太空中物体不受重力
B．“水球”处于失重状态
C．“水球”处于超重状态
D．在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量
【答案】B
13、“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招．在这三招中，都应用到我们学过的物理知识．下列说法中正确的是( )
A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间
C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D．汽车超重会增大汽车的惯性
【答案】D
14、关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大
C．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故
D．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大
【答案】C
15、（双选）如图所示，某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则( )
A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
C．小物块受到的摩擦力为mg＋ma
D．小物块受到的摩擦力为mg－ma
【答案】BC
16、（双选）如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是( )
A．所受浮力大小为4 830 N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C．从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s
D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
【答案】AD
二、填空与实验题。
17、如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上。
②平衡摩擦力,让小车在不受拉力时做________运动。
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使__ 。
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB。
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,-是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N -/(m2·s-2) a/(m·s-2)
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线。
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是___________________。
【答案】(1)②匀速直线 ③细线与长木板平行 (2) 4.84
(3)如图所示：
(4)没有完全平衡摩擦力
18、某同学用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．
(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)槽码的重力，为了便于实验探究并减小实验误差，应使小车质量M与槽码质量m满足________的条件．
(2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)．x1＝3.59 cm，x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)
(3)通过实验得到如图丙所示的a F图像，造成这一结果的原因是在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(选填“偏大”或“偏小”)．
【答案】(1)小于 M m (2)0.80 0.40 (3)偏大
三、计算题。
19、如下图甲所示，质量为M＝10 kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC＝45°.在A端固定一个质量为m＝2 kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1＝84 N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.
【取g＝10 m/s2】
有位同学是这样解的：
小球受到重力及杆的作用F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图乙所示．根据所画的平行四边形，可以求得F2＝mg＝×2×10 N＝20 N.
你认为上述解答是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答。
【答案及解析】不正确，杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，其具体的大小和方向由实际的加速度a来决定，并随着加速度a的变化而变化．
由牛顿第二定律，对整体有F1－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，
解得a＝
＝ m/s2＝2 m/s2.
那么F2＝
＝ N＝4 N≈20.4 N.
轻杆对小球的作用力F2与水平方向的夹角α＝arctan＝arctan5，斜向右上方。
20、一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s2)，问：
(1)玩具车开出后加速度是多大？
(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s
【答案】(1)0.2 m/s2 (2)5 s
【解析】(1)由已知条件知玩具车质量m＝400 g＝0.4 kg；摩擦力Ff＝kmg＝0.02×0.4×10 N＝0.08 N；
因为牵引力F＝0.16 N恒定，故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速度直线运动
由牛顿第二定律得a＝＝＝m/s2＝0.2 m/s2
(2)设经过时间t，玩具车速度达到1 m/s，则由v＝at，得t＝＝s＝5 s。
21、“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了世界的广泛关注。如图所示，一架质量m＝5.0×103 kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上匀加速滑行，经过距离x＝5.0×102 m，达到起飞速度v＝60 m/s。在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，取g＝10 m/s2。求：
(1)飞机在跑道上滑行的时间；
(2)飞机滑行时的加速度；
(3)飞机滑行时受到的牵引力。
【答案】(1)16.7s (2)3.6m/s2 (3)1.9×104 N
【解析】(1)飞机匀加速滑行，由x＝t，得t＝16.7s
(2)飞机匀加速滑行，由v2－0＝2ax 得a＝3.6m/s2
(3)在水平方向上，由牛顿第二定律F－Ff＝ma
得F＝1.9×104 N。