第4章 运动和力的关系 自测2025-2026学年物理人教版(2019)必修第一册
一、选择题。
1、某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A.此同学无法取出羽毛球
B.该同学是在利用羽毛球的惯性
C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D.羽毛球会从筒的下端出来
2、对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度不会消失
3、(双选)下列单位与m/s2等价的是( )
A.N/kg B.N/m C.N·m D.
4、(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
5、某人站在沿竖直方向运动的电梯内,他受到电梯的支持力为所受重力的,则以下判断正确的是()( )
A.电梯加速度大小为,人处于超重状态
B.电梯加速度大小为,人处于失重状态
C.电梯加速度大小为,人处于超重状态
D.电梯加速度大小为,人处于失重状态
6、如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
7、如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )
A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右
8、关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是( )
A.“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的
B.“N”这个单位是由牛顿第二定律F=kma,当k=1时规定下来的
C.使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 N
D.物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的,而是测出来的
9、假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,做匀速行驶,洒水时它的运动将是( )
A.做变加速运动 B.做初速度不为零的匀加速直线运动
C.做匀减速运动 D.继续保持匀速直线运动
10、一位在地面上最多可以举起1 500 N重物的人,在某竖直运动的电梯中最多可以举起2 000 N的重物。。该电梯的运动可能是( )
A.以的加速度加速下降 B.以的加速度减速下降
C.以的加速度加速上升 D.以的加速度减速上升
11、如图所示,质量为2m的小球用轻弹簧拴接放置于倾角为θ的光滑斜面上,弹簧另一端固定,弹簧与斜面平行,整个系统处于静止状态。突然将斜面体撤离瞬间,小球的加速度大小为(重力加速度为g)( )
A.gcos θ B.gtan θ C. D.gsin θ
12、16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )
A.四匹马拉车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C.两个物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力
13、对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间( )
A.物体立即获得加速度
B.物体立即获得速度
C.物体同时获得速度和加速度
D.由于物体来不及运动,所以物体的速度和加速度都为零
14、若恒定合力F使质量为m的物体由静止开始运动,在时间t内移动的距离为x,则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为( )
A.2x B.4x C.8x D.16x
15、如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲—起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s)。由图线可知,该人的体重约为650 N,除此之外,还可以得到的信息是( )
A.该人做了两次下蹲—起立的动作
B.该人做了一次下蹲—起立的动作
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
16、(双选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
二、填空与实验题。
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、如果已知物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的__ __,再通过运动学的规律就可以确定物体的__ __。
三、计算题。
19、如图所示,水平传送带以恒定的速率v=4 m/s运送质量m=0.5 kg的工件(可视为质点).工件都是在位置A无初速度地放在传送带上的,且每当前一个工件在传送带上停止相对运动时,后一个工件即放到传送带上,今测得与传送带保持相对静止的相邻两工件之间的距离为2.0 m.g取10 m/s2。求:
(1)某一工件刚放到A点时它与前一工件之间的距离x0;
(2)工件与传送带之间的动摩擦因数μ.
20、如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0 N,玩具的质量m=0.5 kg,经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=4.8 m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下。
(1)全过程玩具的最大速度是多大;
(2)松开手后玩具还能运动多远。(取g=10 m/s2。sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,结果保留两位有效数字)
21、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。
22、如图所示,长为L=6 m、质量为M=4 kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略、质量为m=1 kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加方向水平向右的恒定拉力,使物块在木板上滑动,求恒定拉力F多大才会历时2 s,使物块从木板左端运动到右端?(g取10 m/s2)
第4章 运动和力的关系 自测2025-2026学年物理人教版(2019)必修第一册
一、选择题。
1、某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A.此同学无法取出羽毛球
B.该同学是在利用羽毛球的惯性
C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D.羽毛球会从筒的下端出来
【答案】B
2、对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度不会消失
【答案】C
3、(双选)下列单位与m/s2等价的是( )
A.N/kg B.N/m C.N·m D.
【答案】AD
4、(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
5、某人站在沿竖直方向运动的电梯内,他受到电梯的支持力为所受重力的,则以下判断正确的是()( )
A.电梯加速度大小为,人处于超重状态
B.电梯加速度大小为,人处于失重状态
C.电梯加速度大小为,人处于超重状态
D.电梯加速度大小为,人处于失重状态
【答案】B
6、如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】D
7、如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )
A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右
【答案】A
8、关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是( )
A.“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的
B.“N”这个单位是由牛顿第二定律F=kma,当k=1时规定下来的
C.使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 N
D.物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的,而是测出来的
【答案】B
9、假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,做匀速行驶,洒水时它的运动将是( )
A.做变加速运动 B.做初速度不为零的匀加速直线运动
C.做匀减速运动 D.继续保持匀速直线运动
【答案】A
10、一位在地面上最多可以举起1 500 N重物的人,在某竖直运动的电梯中最多可以举起2 000 N的重物。。该电梯的运动可能是( )
A.以的加速度加速下降 B.以的加速度减速下降
C.以的加速度加速上升 D.以的加速度减速上升
【答案】D
11、如图所示,质量为2m的小球用轻弹簧拴接放置于倾角为θ的光滑斜面上,弹簧另一端固定,弹簧与斜面平行,整个系统处于静止状态。突然将斜面体撤离瞬间,小球的加速度大小为(重力加速度为g)( )
A.gcos θ B.gtan θ C. D.gsin θ
【答案】A
12、16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )
A.四匹马拉车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C.两个物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力
【答案】D
13、对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间( )
A.物体立即获得加速度
B.物体立即获得速度
C.物体同时获得速度和加速度
D.由于物体来不及运动,所以物体的速度和加速度都为零
【答案】A
14、若恒定合力F使质量为m的物体由静止开始运动,在时间t内移动的距离为x,则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为( )
A.2x B.4x C.8x D.16x
【答案】B
15、如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲—起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s)。由图线可知,该人的体重约为650 N,除此之外,还可以得到的信息是( )
A.该人做了两次下蹲—起立的动作
B.该人做了一次下蹲—起立的动作
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
16、(双选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
【答案】CD
二、填空与实验题。
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、如果已知物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的__ __,再通过运动学的规律就可以确定物体的__ __。
【答案】加速度 运动情况
三、计算题。
19、如图所示,水平传送带以恒定的速率v=4 m/s运送质量m=0.5 kg的工件(可视为质点).工件都是在位置A无初速度地放在传送带上的,且每当前一个工件在传送带上停止相对运动时,后一个工件即放到传送带上,今测得与传送带保持相对静止的相邻两工件之间的距离为2.0 m.g取10 m/s2。求:
(1)某一工件刚放到A点时它与前一工件之间的距离x0;
(2)工件与传送带之间的动摩擦因数μ.
【答案】(1)1 m (2)0.8
【解析】(1)设每个工件的加速时间为t,则x0=at2 ①
x0+vt-at2=l ②
v=at ③
联立以上三式得t=0.5 s,a=8 m/s2,x0=1 m.
(2)对工件由牛顿第二定律得μmg=ma,则μ==0.8
20、如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0 N,玩具的质量m=0.5 kg,经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=4.8 m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下。
(1)全过程玩具的最大速度是多大;
(2)松开手后玩具还能运动多远。(取g=10 m/s2。sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,结果保留两位有效数字)
【答案】:(1)4.8 m/s (2)1.7 m
【解析】(1)由牛顿第二定律得:
F·cos 53°-μ(mg-F·sin 53°)=ma ①
根据运动学公式知x=at2 ②
vm=at ③
由①②③解得μ=0.67 vm=4.8 m/s
(2)松手后玩具滑行的加速度a1=μg=6.7 m/s2
滑行距离s==1.7 m
21、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。
22、如图所示,长为L=6 m、质量为M=4 kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略、质量为m=1 kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加方向水平向右的恒定拉力,使物块在木板上滑动,求恒定拉力F多大才会历时2 s,使物块从木板左端运动到右端?(g取10 m/s2)
【答案】8 N
【解析】对小物块进行受力分析,小物块竖直方向受重力、长木板支持力、水平方向受拉力F和长木板的摩擦力f作用,在竖直方向有:FN=mg
在水平方向有:F-f=ma1
又因为摩擦力 f=μmg 解得:a1=-μg
设长木板的加速度为a2,对长木板进行受力分析,长木板所受合外力F合=μmg=Ma2
令小物块达到长木板右端的时间为t,则根据小物块滑到长木板右端的位移关系有
L+a2t2=a1t2 代入数据得:F=8 N