第四章 运动和力的关系 章末课后习题2024--2025学年物理人教版（2019）必修第一册（含答案 ）
文档属性
| 名称 | 第四章 运动和力的关系 章末课后习题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 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-27 17:44:19 | ||
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文档简介
第四章 运动和力的关系 章末课后习题2024--2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。公交公司为了宣传乘车安全，向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语，下面为征集到的其中几条，你认为对惯性的理解正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性 D．谨防意外，惯性恒在
2、月球车示意图如图所示，当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时，下面关于月球车的判断正确的是( )
A．在地面运动时惯性较大 B．在月面运动时惯性较大
C．在地面和月面惯性一样大 D．在地面运动时质量较大
3、雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中( )
A．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大
B．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小
C．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐增大
D．雨滴受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变
4、（双选）关于力学单位制说法中正确的是( )
A．kg、J、N是导出单位
B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是F＝ma
5、(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向两个平衡力作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到0后又逐渐恢复到原值，则该物体( )
A．速度先增大，后减小
B．速度一直增大到某个定值
C．加速度先增大，后减小到0
D．加速度一直增大到某个定值
6、2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务。如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( )
A．点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零
B．开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大
C．加速上升过程中，火箭处于失重状态
D．加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
7、如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力，则( )
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
8、关于物体的惯性，以下说法正确的是( )
A．物体的速度越大，物体越难停下来，说明速度大的物体惯性大
B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性
C．在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已
9、如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向不变，而大小减小，则加速度( )
A．一定变小 B．一定变大
C．一定不变 D．可能变小，可能变大，也可能不变
10、（双选）下列叙述正确的是( )
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C．若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D．在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及物理量的单位都应取国际单位
11、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15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )
A．速度为7.5 m/s，超速 B．速度为15 m/s，不超速
C．速度为15 m/s，超速 D．速度为7.5 m/s，不超速
12、2020年9月28日，国产高原型无人直升机AR－500C在四川稻城亚丁机场创造了海拔4 411米的国产无人直升机起降高度新纪录，基本具备全疆域飞行能力AR－500C无人直升机从地面起飞到返回地面过程中，无人机在空中处于超重状态的是( )
A．匀速上升过程 B．减速上升过程
C．加速上升过程 D．加速下降过程
13、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m:M＝1:2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，当用同样大小的力F作用于B上，使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1:x2等于( )
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2:3
14、一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的( )
15、如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机内天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧．当升降机以加速度a竖直向上匀加速运动时，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧被压缩的长度为( )
A． B． C． D．
16、21世纪初某年的6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量(如图)。若聂海胜受到的合外力为恒力F，从静止开始运动，如图，经时间t移动的位移为s，则聂海胜的质量为( )
A． B． C． D．
二、填空题。
17、如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置，槽码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，作出a－F图像，他可能作出图2中__ __(选填“甲”“乙”“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__ __。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所用小车和砝码的质量m2太大
D．槽码的质量m1太大
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，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动且足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向。
20、水平传送带以v＝200 cm/s的速度匀速运动，A、B相距0.011 km，一物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(g取10 m/s2)
21、杭州市目前已经拥有多条纯电动巴士。为了研究方便，我们将电动巴士在两个站点A、B之间的运行路线简化为水平方向上的直线运动，电动巴士看成质点，载人后的总质量为8 000 kg，从站点A由静止开始启动，匀加速行驶10 s后速度达到36 km/h；然后保持该速度匀速行驶5分钟后关闭动力，巴士恰能停在站点B，设巴士所受的阻力是自身重力的0.05倍，求：
(1)巴士做匀加速运动的加速度大小；
(2)在匀加速期间巴士自身提供的动力大小；
(3)A、B两个站点之间的距离。
22、在细线拉力F作用下，质量m＝1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动，其运动的v－t图像如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值；
(2)在F－t图像中画出拉力F随时间t变化的图线。
第四章 运动和力的关系 章末课后习题2024--2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。公交公司为了宣传乘车安全，向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语，下面为征集到的其中几条，你认为对惯性的理解正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性 D．谨防意外，惯性恒在
【答案】D
2、月球车示意图如图所示，当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时，下面关于月球车的判断正确的是( )
A．在地面运动时惯性较大 B．在月面运动时惯性较大
C．在地面和月面惯性一样大 D．在地面运动时质量较大
【答案】C
3、雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中( )
A．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大
B．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小
C．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐增大
D．雨滴受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变
【答案】D
4、（双选）关于力学单位制说法中正确的是( )
A．kg、J、N是导出单位
B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是F＝ma
【答案】BD
5、(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向两个平衡力作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到0后又逐渐恢复到原值，则该物体( )
A．速度先增大，后减小
B．速度一直增大到某个定值
C．加速度先增大，后减小到0
D．加速度一直增大到某个定值
【答案】BC
6、2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务。如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( )
A．点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零
B．开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大
C．加速上升过程中，火箭处于失重状态
D．加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
【答案】B
7、如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力，则( )
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
【答案】C
8、关于物体的惯性，以下说法正确的是( )
A．物体的速度越大，物体越难停下来，说明速度大的物体惯性大
B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性
C．在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已
【答案】C
9、如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向不变，而大小减小，则加速度( )
A．一定变小 B．一定变大
C．一定不变 D．可能变小，可能变大，也可能不变
【答案】B
10、（双选）下列叙述正确的是( )
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C．若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D．在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及物理量的单位都应取国际单位
【答案】BD
11、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15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )
A．速度为7.5 m/s，超速 B．速度为15 m/s，不超速
C．速度为15 m/s，超速 D．速度为7.5 m/s，不超速
【答案】B
12、2020年9月28日，国产高原型无人直升机AR－500C在四川稻城亚丁机场创造了海拔4 411米的国产无人直升机起降高度新纪录，基本具备全疆域飞行能力AR－500C无人直升机从地面起飞到返回地面过程中，无人机在空中处于超重状态的是( )
A．匀速上升过程 B．减速上升过程
C．加速上升过程 D．加速下降过程
【答案】C
13、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m:M＝1:2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，当用同样大小的力F作用于B上，使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1:x2等于( )
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2:3
【答案】A
14、一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的( )
【答案】C
15、如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机内天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧．当升降机以加速度a竖直向上匀加速运动时，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧被压缩的长度为( )
A． B． C． D．
【答案】C
16、21世纪初某年的6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量(如图)。若聂海胜受到的合外力为恒力F，从静止开始运动，如图，经时间t移动的位移为s，则聂海胜的质量为( )
A． B． C． D．
【答案】D
二、填空题。
17、如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置，槽码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，作出a－F图像，他可能作出图2中__ __(选填“甲”“乙”“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__ __。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所用小车和砝码的质量m2太大
D．槽码的质量m1太大
【答案】甲 D
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，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动且足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向。
【答案】(1)g(sin θ＋μcos θ) 方向沿斜面向下
(2)g(sin θ－μcos θ) 方向沿斜面向下。
【解析】(1)以木块为研究对象，木块上滑时对其受力分析，如图甲所示，
根据牛顿第二定律有
mgsin θ＋Ff＝ma，FN＝mgcos θ
又Ff＝μFN
联立解得a＝g(sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下。
(2)木块下滑时对其受力分析如图乙所示，
根据牛顿第二定律有
mgsin θ－Ff′＝ma′，FN′＝mgcos θ
又Ff′＝μFN′
联立解得a′＝g(sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下。
20、水平传送带以v＝200 cm/s的速度匀速运动，A、B相距0.011 km，一物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(g取10 m/s2)
【答案】6 s
【解析】统一单位：v＝200 cm/s＝2 m/s，
s＝0.011 km＝11 m。
物体的受力分析如图所示，开始时，物体受的摩擦力f＝μmg，由牛顿第二定律得物体的加速度a＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2
设经时间t1物体速度达到2 m/s，由v＝at得
t1＝＝ s＝1 s
此时间内的位移s1＝at＝×2×12 m＝1 m＜11 m
此后物体做匀速直线运动，所用时间
t2＝＝ s＝5 s
故所求时间t＝t1＋t2＝6 s。
21、杭州市目前已经拥有多条纯电动巴士。为了研究方便，我们将电动巴士在两个站点A、B之间的运行路线简化为水平方向上的直线运动，电动巴士看成质点，载人后的总质量为8 000 kg，从站点A由静止开始启动，匀加速行驶10 s后速度达到36 km/h；然后保持该速度匀速行驶5分钟后关闭动力，巴士恰能停在站点B，设巴士所受的阻力是自身重力的0.05倍，求：
(1)巴士做匀加速运动的加速度大小；
(2)在匀加速期间巴士自身提供的动力大小；
(3)A、B两个站点之间的距离。
【答案】(1)1 m/s2 (2)12 000 N (3)3 150 m
【解析】(1)巴士匀加速行驶10 s后的速度：v＝36 km/h＝m/s＝10 m/s；
由a＝得巴士做匀加速运动的加速度a1＝＝m/s2＝1 m/s2
(2)巴士所受的阻力是：f＝kmg＝0.05×8 000×10N＝4 000 N
由牛顿第二定律可得，在匀加速期间：F－Ff＝ma1
联立可解得在匀加速期间巴士自身提供的动力：F＝12 000 N
(3)巴士做匀加速运动的位移：x1＝t1＝50 m；
巴士做匀速运动的位移：x2＝vt2＝10×5×60 m＝3 000 m；
巴士做匀减速运动阶段，由Ff＝ma2可得，加速度：a2＝ ＝0.5m/s2
此阶段的位移为：x3＝＝100 m；
A、B两个站点之间的距离：x＝x1＋x2＋x3＝3 150 m。
22、在细线拉力F作用下，质量m＝1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动，其运动的v－t图像如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值；
(2)在F－t图像中画出拉力F随时间t变化的图线。
【答案】(1)15 N (2)如图所示
【解析】(1)由v－t图像可知，物体第1 s做初速度为零的匀加速运动，加速度a1＝5 m/s2
第2 s内做匀速运动，a2＝0
第3～4 s内做匀减速运动，a3＝2.5 m/s2
对物体受力分析如图所示，
由F1－mg＝ma1，得F1＝15 N
F2＝mg＝10 N
mg－F3＝ma3，得F3＝7.5 N
故4 s内，F的最大值为15 N
(2)由以上分析可得，F随时间t的变化图像如图所示
一、选择题。
1、漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。公交公司为了宣传乘车安全，向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语，下面为征集到的其中几条，你认为对惯性的理解正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性 D．谨防意外，惯性恒在
2、月球车示意图如图所示，当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时，下面关于月球车的判断正确的是( )
A．在地面运动时惯性较大 B．在月面运动时惯性较大
C．在地面和月面惯性一样大 D．在地面运动时质量较大
3、雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中( )
A．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大
B．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小
C．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐增大
D．雨滴受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变
4、（双选）关于力学单位制说法中正确的是( )
A．kg、J、N是导出单位
B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是F＝ma
5、(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向两个平衡力作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到0后又逐渐恢复到原值，则该物体( )
A．速度先增大，后减小
B．速度一直增大到某个定值
C．加速度先增大，后减小到0
D．加速度一直增大到某个定值
6、2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务。如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( )
A．点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零
B．开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大
C．加速上升过程中，火箭处于失重状态
D．加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
7、如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力，则( )
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
8、关于物体的惯性，以下说法正确的是( )
A．物体的速度越大，物体越难停下来，说明速度大的物体惯性大
B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性
C．在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已
9、如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向不变，而大小减小，则加速度( )
A．一定变小 B．一定变大
C．一定不变 D．可能变小，可能变大，也可能不变
10、（双选）下列叙述正确的是( )
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C．若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D．在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及物理量的单位都应取国际单位
11、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15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )
A．速度为7.5 m/s，超速 B．速度为15 m/s，不超速
C．速度为15 m/s，超速 D．速度为7.5 m/s，不超速
12、2020年9月28日，国产高原型无人直升机AR－500C在四川稻城亚丁机场创造了海拔4 411米的国产无人直升机起降高度新纪录，基本具备全疆域飞行能力AR－500C无人直升机从地面起飞到返回地面过程中，无人机在空中处于超重状态的是( )
A．匀速上升过程 B．减速上升过程
C．加速上升过程 D．加速下降过程
13、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m:M＝1:2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，当用同样大小的力F作用于B上，使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1:x2等于( )
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2:3
14、一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的( )
15、如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机内天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧．当升降机以加速度a竖直向上匀加速运动时，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧被压缩的长度为( )
A． B． C． D．
16、21世纪初某年的6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量(如图)。若聂海胜受到的合外力为恒力F，从静止开始运动，如图，经时间t移动的位移为s，则聂海胜的质量为( )
A． B． C． D．
二、填空题。
17、如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置，槽码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，作出a－F图像，他可能作出图2中__ __(选填“甲”“乙”“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__ __。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所用小车和砝码的质量m2太大
D．槽码的质量m1太大
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，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动且足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向。
20、水平传送带以v＝200 cm/s的速度匀速运动，A、B相距0.011 km，一物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(g取10 m/s2)
21、杭州市目前已经拥有多条纯电动巴士。为了研究方便，我们将电动巴士在两个站点A、B之间的运行路线简化为水平方向上的直线运动，电动巴士看成质点，载人后的总质量为8 000 kg，从站点A由静止开始启动，匀加速行驶10 s后速度达到36 km/h；然后保持该速度匀速行驶5分钟后关闭动力，巴士恰能停在站点B，设巴士所受的阻力是自身重力的0.05倍，求：
(1)巴士做匀加速运动的加速度大小；
(2)在匀加速期间巴士自身提供的动力大小；
(3)A、B两个站点之间的距离。
22、在细线拉力F作用下，质量m＝1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动，其运动的v－t图像如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值；
(2)在F－t图像中画出拉力F随时间t变化的图线。
第四章 运动和力的关系 章末课后习题2024--2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。公交公司为了宣传乘车安全，向社会征集用于贴在公交车上的友情提示语，下面为征集到的其中几条，你认为对惯性的理解正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性 D．谨防意外，惯性恒在
【答案】D
2、月球车示意图如图所示，当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时，下面关于月球车的判断正确的是( )
A．在地面运动时惯性较大 B．在月面运动时惯性较大
C．在地面和月面惯性一样大 D．在地面运动时质量较大
【答案】C
3、雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中( )
A．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大
B．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小
C．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐增大
D．雨滴受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变
【答案】D
4、（双选）关于力学单位制说法中正确的是( )
A．kg、J、N是导出单位
B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是F＝ma
【答案】BD
5、(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向两个平衡力作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到0后又逐渐恢复到原值，则该物体( )
A．速度先增大，后减小
B．速度一直增大到某个定值
C．加速度先增大，后减小到0
D．加速度一直增大到某个定值
【答案】BC
6、2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务。如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( )
A．点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零
B．开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大
C．加速上升过程中，火箭处于失重状态
D．加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
【答案】B
7、如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力，则( )
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
【答案】C
8、关于物体的惯性，以下说法正确的是( )
A．物体的速度越大，物体越难停下来，说明速度大的物体惯性大
B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性
C．在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已
【答案】C
9、如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向不变，而大小减小，则加速度( )
A．一定变小 B．一定变大
C．一定不变 D．可能变小，可能变大，也可能不变
【答案】B
10、（双选）下列叙述正确的是( )
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C．若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D．在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及物理量的单位都应取国际单位
【答案】BD
11、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15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )
A．速度为7.5 m/s，超速 B．速度为15 m/s，不超速
C．速度为15 m/s，超速 D．速度为7.5 m/s，不超速
【答案】B
12、2020年9月28日，国产高原型无人直升机AR－500C在四川稻城亚丁机场创造了海拔4 411米的国产无人直升机起降高度新纪录，基本具备全疆域飞行能力AR－500C无人直升机从地面起飞到返回地面过程中，无人机在空中处于超重状态的是( )
A．匀速上升过程 B．减速上升过程
C．加速上升过程 D．加速下降过程
【答案】C
13、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m:M＝1:2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，当用同样大小的力F作用于B上，使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1:x2等于( )
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2:3
【答案】A
14、一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的( )
【答案】C
15、如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机内天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧．当升降机以加速度a竖直向上匀加速运动时，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧被压缩的长度为( )
A． B． C． D．
【答案】C
16、21世纪初某年的6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量(如图)。若聂海胜受到的合外力为恒力F，从静止开始运动，如图，经时间t移动的位移为s，则聂海胜的质量为( )
A． B． C． D．
【答案】D
二、填空题。
17、如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置，槽码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，作出a－F图像，他可能作出图2中__ __(选填“甲”“乙”“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__ __。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所用小车和砝码的质量m2太大
D．槽码的质量m1太大
【答案】甲 D
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，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动且足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向。
【答案】(1)g(sin θ＋μcos θ) 方向沿斜面向下
(2)g(sin θ－μcos θ) 方向沿斜面向下。
【解析】(1)以木块为研究对象，木块上滑时对其受力分析，如图甲所示，
根据牛顿第二定律有
mgsin θ＋Ff＝ma，FN＝mgcos θ
又Ff＝μFN
联立解得a＝g(sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下。
(2)木块下滑时对其受力分析如图乙所示，
根据牛顿第二定律有
mgsin θ－Ff′＝ma′，FN′＝mgcos θ
又Ff′＝μFN′
联立解得a′＝g(sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下。
20、水平传送带以v＝200 cm/s的速度匀速运动，A、B相距0.011 km，一物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(g取10 m/s2)
【答案】6 s
【解析】统一单位：v＝200 cm/s＝2 m/s，
s＝0.011 km＝11 m。
物体的受力分析如图所示，开始时，物体受的摩擦力f＝μmg，由牛顿第二定律得物体的加速度a＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2
设经时间t1物体速度达到2 m/s，由v＝at得
t1＝＝ s＝1 s
此时间内的位移s1＝at＝×2×12 m＝1 m＜11 m
此后物体做匀速直线运动，所用时间
t2＝＝ s＝5 s
故所求时间t＝t1＋t2＝6 s。
21、杭州市目前已经拥有多条纯电动巴士。为了研究方便，我们将电动巴士在两个站点A、B之间的运行路线简化为水平方向上的直线运动，电动巴士看成质点，载人后的总质量为8 000 kg，从站点A由静止开始启动，匀加速行驶10 s后速度达到36 km/h；然后保持该速度匀速行驶5分钟后关闭动力，巴士恰能停在站点B，设巴士所受的阻力是自身重力的0.05倍，求：
(1)巴士做匀加速运动的加速度大小；
(2)在匀加速期间巴士自身提供的动力大小；
(3)A、B两个站点之间的距离。
【答案】(1)1 m/s2 (2)12 000 N (3)3 150 m
【解析】(1)巴士匀加速行驶10 s后的速度：v＝36 km/h＝m/s＝10 m/s；
由a＝得巴士做匀加速运动的加速度a1＝＝m/s2＝1 m/s2
(2)巴士所受的阻力是：f＝kmg＝0.05×8 000×10N＝4 000 N
由牛顿第二定律可得，在匀加速期间：F－Ff＝ma1
联立可解得在匀加速期间巴士自身提供的动力：F＝12 000 N
(3)巴士做匀加速运动的位移：x1＝t1＝50 m；
巴士做匀速运动的位移：x2＝vt2＝10×5×60 m＝3 000 m；
巴士做匀减速运动阶段，由Ff＝ma2可得，加速度：a2＝ ＝0.5m/s2
此阶段的位移为：x3＝＝100 m；
A、B两个站点之间的距离：x＝x1＋x2＋x3＝3 150 m。
22、在细线拉力F作用下，质量m＝1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动，其运动的v－t图像如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值；
(2)在F－t图像中画出拉力F随时间t变化的图线。
【答案】(1)15 N (2)如图所示
【解析】(1)由v－t图像可知，物体第1 s做初速度为零的匀加速运动，加速度a1＝5 m/s2
第2 s内做匀速运动，a2＝0
第3～4 s内做匀减速运动，a3＝2.5 m/s2
对物体受力分析如图所示，
由F1－mg＝ma1，得F1＝15 N
F2＝mg＝10 N
mg－F3＝ma3，得F3＝7.5 N
故4 s内，F的最大值为15 N
(2)由以上分析可得，F随时间t的变化图像如图所示