第4章 运动和力的关系 训练（含答案）2025-2026学年物理人教版（2019）必修第一册

第4章 运动和力的关系 训练2025-2026学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、（双选）如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是(　　)
A．在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断
B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断
C．在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳先断
D．在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳先断
2、在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)
A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室
B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动
C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动
由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大
3、如图所示，轻质弹簧的下端挂一重物，上端用手牵引使重物竖直向上做匀速直线运动。某时刻手突然停止运动，从手突然停止到重物上升至最高点的过程中(　　)
A．物体的加速度一直增大 B．物体的加速度先减小后增大
C．物体的加速度先增大后减小 D．物体的速度先增大后减小
4、在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W＝Fl。我们还学过，功和能的单位都是焦耳(J)，即1 J＝1 N·1 m。下面四个选项中可能是动能表达式的是(　　)
5、质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v－t图像，则拉力与摩擦力大小之比为(　　)
A．9︰8　　B．3︰2 C．2︰1　　 D．4︰3
6、（双选）广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是(　　)
A．t＝4.5s时，电梯处于超重状态 B．5～55 s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态 D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零
7、如图所示，在光滑水平面上有一段质量分布均匀的粗麻绳，绳子在水平向右的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子左端的距离为x，设该点处的张力为T，则最能正确反映T与x之间的关系的图像是(　　)
8、如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　　)
A．向右行驶、匀速直线运动 B．向左行驶、匀速直线运动
C．向右行驶、突然刹车 D．向左行驶、突然刹车
9、如图所示，一辆装满石块的货车在某段平直道路上遇到险情，司机紧急刹车，此时货箱中石块B(质量为10 kg)受到其他石块对它的作用力大小为50 N，取重力加速度大小g＝10 m/s2，则该货车的加速度大小为(　　)
A． m/s2 B．5 m/s2 C．10 m/s2 D．2 m/s2
10、国际单位制(SI)定义了7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。1967年用铯－133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν＝9 192 631 770 Hz定义秒(s)；1983年用真空中的光速c＝299 792 458 m·s–1定义米(m)。关于国际单位制，下列选项不正确的是(　　)
A．物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系
B．牛顿是导出单位，1 N＝1 kg·m·s2
C．在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)
D．米每二次方秒(m/s2)是重力加速度g的单位
11、如图所示，用水平力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其一起做匀加速运动，若P对Q的弹力为6 N，Q对R的弹力为 4 N，Q的质量是1 kg，那么R的质量是(　　)
A．2kg　　 B．3 kg C．4 kg　　 D．5 kg
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、质量分别为M和m的两物体靠在一起放在光滑水平面上。用水平推力F向右推M，两物体向右加速运动时，M、m间的作用力为N1；用水平力F向左推m，使M、m一起加速向左运动时，M、m间的作用力为N2，如图甲、乙所示，则(　　)
A．N1︰N2＝1︰1 B．N1︰N2＝m︰M
C．N1︰N2＝M︰m D．无法比较N1、N2的大小
14、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　)
A．高铁匀速向左运动
B．高铁可能突然向左加速运动
C．高铁可能突然向左减速运动
D．高铁可能突然向右减速运动
15、（双选）学校科技制作小组利用轻绳、小球和硬纸板制作了一个简易的加速度计，可用来粗略测量运动物体的加速度。科技制作小组成员将加速度计带到沿平直水平面行驶的汽车上进行测试，将该加速度计竖直放置，汽车运动方向在加速度计所在的竖直平面内。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则(　　)
A．根据小球偏离的方向可以判断汽车的运动方向
B．根据小球偏离的方向可以判断汽车的加速度方向
C．如轻绳偏离竖直方向的夹角为37°，则此时汽车的加速度大小约为6 m/s2
D．如轻绳偏离竖直方向的夹角为37°，则此时汽车的加速度大小约为7.5m/s2
16、放在粗糙水平面上的物体，在水平拉力F的作用下以加速度a运动，现将拉力F改为2F(仍然水平方向)，物体运动的加速度大小变为a′.则(　　)
A．a′＝a B．a2a
二、填空与实验题。
17、某研究性学习小组用如图1所示的装置探究牛顿第二定律，该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于沙桶和沙的总重力，也是小车所受的合外力。
(1)(多选)对该实验，以下说法中正确的是__ __。
A．将电磁打点计时器接在6 V电压的干电池组上，先接通电源，再放开小车
B．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在沙桶和沙的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力
C．实验中必须使沙桶和沙的总质量远小于小车的质量
D．细线对小车的真实拉力一定略小于沙桶和沙的总重力
(2)某同学在做实验时，不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现，那么描绘出来的a－F图像应是图2中的哪一个？__ __
(3)如图3所示是某同学在实验中打出的一条纸带，O、A、B、C、D为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有四个点，所用交变电源的频率为50Hz，量出相邻计数点之间的距离分别为：OA＝2.40 cm，AB＝2.81 cm，BC＝3.24 cm，CD＝3.64 cm。则打点计时器打下C点的瞬时速度vC＝__ __ m/s，该物体运动的加速度a＝__ __ m/s2(结果均保留三位有效数字)
18、若已经知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的__ __，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的__ _，这是力学所要解决的又一方面的问题。
三、计算题。
19、如图所示，跳伞运动员在下落过程中，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系数k＝20 N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72 kg，起跳高度足够高，则：
(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？
(2)当速度达到4 m/s时，下落加速度是多大？(g取10 m/s2)
20、雨滴在空气中下落时，受到的阻力Ff不仅和雨滴的速度v有关，还与雨滴的横截面积S有关，当雨滴速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的平方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，
(1)若雨滴的质量为m，重力加速度为g，则雨滴最终稳定时运动的速度是多少？
(2)阻力表达式Ff＝kSv2中k的单位是什么？(用国际单位制中的基本单位表示)
21、民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，斜面的倾角为30°，人可沿斜面匀加速滑行．如果气囊所构成的斜面长度为8 m，一个质量为50 kg的人从静止开始沿气囊滑到地面所用时间为2 s ，求：(g取10 m/s2)
(1)人滑至地面时速度的大小；
(2)人与气囊之间的动摩擦因数。
22、如图所示，一个质量M＝50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m＝5 kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40 N，g＝10 m/s2，求：
(1)升降机的加速度；
(2)此时人对地板的压力。
第4章 运动和力的关系 训练2025-2026学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、（双选）如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是(　　)
A．在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断
B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断
C．在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳先断
D．在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳先断
【答案】AC
2、在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)
A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室
B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动
C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动
由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大
【答案】A
3、如图所示，轻质弹簧的下端挂一重物，上端用手牵引使重物竖直向上做匀速直线运动。某时刻手突然停止运动，从手突然停止到重物上升至最高点的过程中(　　)
A．物体的加速度一直增大 B．物体的加速度先减小后增大
C．物体的加速度先增大后减小 D．物体的速度先增大后减小
【答案】A
4、在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W＝Fl。我们还学过，功和能的单位都是焦耳(J)，即1 J＝1 N·1 m。下面四个选项中可能是动能表达式的是(　　)
【答案】A
5、质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v－t图像，则拉力与摩擦力大小之比为(　　)
A．9︰8　　B．3︰2 C．2︰1　　 D．4︰3
【答案】B
6、（双选）广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是(　　)
A．t＝4.5s时，电梯处于超重状态 B．5～55 s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态 D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零
【答案】AD
7、如图所示，在光滑水平面上有一段质量分布均匀的粗麻绳，绳子在水平向右的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子左端的距离为x，设该点处的张力为T，则最能正确反映T与x之间的关系的图像是(　　)
【答案】A
8、如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　　)
A．向右行驶、匀速直线运动 B．向左行驶、匀速直线运动
C．向右行驶、突然刹车 D．向左行驶、突然刹车
【答案】C
9、如图所示，一辆装满石块的货车在某段平直道路上遇到险情，司机紧急刹车，此时货箱中石块B(质量为10 kg)受到其他石块对它的作用力大小为50 N，取重力加速度大小g＝10 m/s2，则该货车的加速度大小为(　　)
A． m/s2 B．5 m/s2 C．10 m/s2 D．2 m/s2
【答案】B
10、国际单位制(SI)定义了7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。1967年用铯－133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν＝9 192 631 770 Hz定义秒(s)；1983年用真空中的光速c＝299 792 458 m·s–1定义米(m)。关于国际单位制，下列选项不正确的是(　　)
A．物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系
B．牛顿是导出单位，1 N＝1 kg·m·s2
C．在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)
D．米每二次方秒(m/s2)是重力加速度g的单位
【答案】B
11、如图所示，用水平力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其一起做匀加速运动，若P对Q的弹力为6 N，Q对R的弹力为 4 N，Q的质量是1 kg，那么R的质量是(　　)
A．2kg　　 B．3 kg C．4 kg　　 D．5 kg
【答案】A
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
【答案】B
13、质量分别为M和m的两物体靠在一起放在光滑水平面上。用水平推力F向右推M，两物体向右加速运动时，M、m间的作用力为N1；用水平力F向左推m，使M、m一起加速向左运动时，M、m间的作用力为N2，如图甲、乙所示，则(　　)
A．N1︰N2＝1︰1 B．N1︰N2＝m︰M
C．N1︰N2＝M︰m D．无法比较N1、N2的大小
【答案】B
14、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　)
A．高铁匀速向左运动
B．高铁可能突然向左加速运动
C．高铁可能突然向左减速运动
D．高铁可能突然向右减速运动
【答案】BD
15、（双选）学校科技制作小组利用轻绳、小球和硬纸板制作了一个简易的加速度计，可用来粗略测量运动物体的加速度。科技制作小组成员将加速度计带到沿平直水平面行驶的汽车上进行测试，将该加速度计竖直放置，汽车运动方向在加速度计所在的竖直平面内。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则(　　)
A．根据小球偏离的方向可以判断汽车的运动方向
B．根据小球偏离的方向可以判断汽车的加速度方向
C．如轻绳偏离竖直方向的夹角为37°，则此时汽车的加速度大小约为6 m/s2
D．如轻绳偏离竖直方向的夹角为37°，则此时汽车的加速度大小约为7.5m/s2
【答案】BD
16、放在粗糙水平面上的物体，在水平拉力F的作用下以加速度a运动，现将拉力F改为2F(仍然水平方向)，物体运动的加速度大小变为a′.则(　　)
A．a′＝a B．a2a
【答案】D
二、填空与实验题。
17、某研究性学习小组用如图1所示的装置探究牛顿第二定律，该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于沙桶和沙的总重力，也是小车所受的合外力。
(1)(多选)对该实验，以下说法中正确的是__ __。
A．将电磁打点计时器接在6 V电压的干电池组上，先接通电源，再放开小车
B．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在沙桶和沙的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力
C．实验中必须使沙桶和沙的总质量远小于小车的质量
D．细线对小车的真实拉力一定略小于沙桶和沙的总重力
(2)某同学在做实验时，不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现，那么描绘出来的a－F图像应是图2中的哪一个？__ __
(3)如图3所示是某同学在实验中打出的一条纸带，O、A、B、C、D为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有四个点，所用交变电源的频率为50Hz，量出相邻计数点之间的距离分别为：OA＝2.40 cm，AB＝2.81 cm，BC＝3.24 cm，CD＝3.64 cm。则打点计时器打下C点的瞬时速度vC＝__ __ m/s，该物体运动的加速度a＝__ __ m/s2(结果均保留三位有效数字)
【答案】（1）CD （2）B （3）0.344 0.418
18、若已经知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的__ __，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的__ _，这是力学所要解决的又一方面的问题。
【答案】加速度 外力
三、计算题。
19、如图所示，跳伞运动员在下落过程中，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系数k＝20 N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72 kg，起跳高度足够高，则：
(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？
(2)当速度达到4 m/s时，下落加速度是多大？(g取10 m/s2)
【答案】(1)先做加速度越来越小的加速运动，后做匀速运动　6 m/s
(2)5.6 m/s2
【解析】(1)以伞和运动员为研究对象，开始时速度较小，空气阻力F小于重力G，v增大，F随之增大，合力F合减小，伞和运动员一起做加速度a逐渐减小的加速运动；当v足够大，使F＝G时，F合＝0，a＝0，开始做匀速运动，此时的速度为收尾速度，设为vm，
由F＝kv＝G，
得vm＝＝＝6 m/s.
(2)当v＝4 m/s且F＝kv2，由牛顿第二定律得
a＝＝g－＝5.6 m/s2。
20、雨滴在空气中下落时，受到的阻力Ff不仅和雨滴的速度v有关，还与雨滴的横截面积S有关，当雨滴速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的平方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，
(1)若雨滴的质量为m，重力加速度为g，则雨滴最终稳定时运动的速度是多少？
(2)阻力表达式Ff＝kSv2中k的单位是什么？(用国际单位制中的基本单位表示)
【答案】(1) 　 (2)kg/m3
【解析】(1)雨滴最终稳定运动时，重力和阻力平衡，有mg＝Ff＝kSv2，解得v＝.
(2)由阻力表达式Ff＝kSv2知，k＝，则k的单位为
1 ＝＝＝1 kg/m3。
21、民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，斜面的倾角为30°，人可沿斜面匀加速滑行．如果气囊所构成的斜面长度为8 m，一个质量为50 kg的人从静止开始沿气囊滑到地面所用时间为2 s ，求：(g取10 m/s2)
(1)人滑至地面时速度的大小；
(2)人与气囊之间的动摩擦因数。
【答案】(1)8 m/s　 (2)
【解析】(1)根据位移公式得x＝at2得a＝4 m/s2，
速度v＝at＝8 m/s.
(2)对人受力分析，由牛顿第二定律得
mgsin θ－Ff＝ma
FN－mgcos θ＝0
又Ff＝μFN
联立解得μ＝。
22、如图所示，一个质量M＝50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m＝5 kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40 N，g＝10 m/s2，求：
(1)升降机的加速度；
(2)此时人对地板的压力。
【答案】(1)2 m/s2，方向向下 (2)400 N　竖直向下
【解析】(1)对A受力分析，根据牛顿第二定律得：
mg－F弹＝ma
得a＝g－＝(10－)m/s2＝2 m/s2，则升降机的加速度为2 m/s2，方向向下。
(2)对人分析，根据牛顿第二定律得：Mg－F N＝Ma
解得：F N＝Mg－Ma
＝50×(10－2) N＝400 N，
则由牛顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为400 N，竖直向下。