第四章 运动和力的关系 章末能力综合试题 2025-2026学年物理高一年级人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 第四章 运动和力的关系 章末能力综合试题 2025-2026学年物理高一年级人教版（2019）必修第一册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 594.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-11-06 17:20:10 | ||
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文档简介
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第四章 运动和力的关系 章末能力综合试题 2025-2026学年物理高一年级人教版（2019）必修第一册
一、单选题
1．如图所示，放在粗糙水平面上的木块以初速度向右运动，木块质量为m，与地面之间的动摩擦因数为，同时受到一个水平向左的恒力在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是（ ）
B．
C．D．
2．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为4.0×103kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为1000N，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，则（ ）
A．飞船对空间站的力比空间站对飞船的力大
B．飞船对空间站的推力为1000N
C．飞船的加速度为0.25m/s2
D．空间站的质量为9.6×104kg
3．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一块木炭无初速度地放在传送带的左端，木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹。下列说法正确的是（ ）
A．黑色的痕迹将出现在木炭的左侧
B．木炭的质量越小，痕迹的长度越短
C．传送带运动的速度越大，痕迹的长度越短
D．木炭与传送带间的动摩擦因数越大，痕迹的长度越短
4．近10年来我国大力发展空军和海军，新增舰船是除美国外其他国家的总和。无论是飞机还是战舰设计，都需要复杂的流体力学知识。当流体流动时，根据流动特征可以分成湍流和层流：如果流体质点的轨迹（一般说随初始空间坐标x、y、z随时间t而变）是有规则的光滑曲线（最简单的情形是直线），这种流动叫层流，此时流体分层流动，各层互不混合，没有这种性质的流动叫湍流。不同状态的流体动力学方程不一样。流体力学中用一个无量纲的数--雷诺数Re（Reynoldsnumber），来表征流体的这一特征，一般情况下，雷诺数小的时候是层流，雷诺数大的时候是湍流。已知雷诺数由四个变量决定，流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d，黏性系数μ。请根据所学知识对雷诺数的表达式做出判断，以下表达式中可能正确的是：（已知黏性系数μ为流体中相距dx的两平行液层，由于内摩擦，使垂直于流动方向的液层间存在速度梯度，当速度梯度为1个单位，相邻层“单位”接触面S上所产生的黏滞力F(亦称内摩擦力)即黏性系数，以μ表示：/它的单位是Pa·s）（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，直杆AB长为L，杆与水平方向的夹角为，一质量为m的小圆环套在直杆上，给小圆环施加一与该竖直平面平行的水平向右的恒力F，并从A端由静止释放，现改变直杆和水平方向的夹角，已知，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A．当时，小圆环在直杆上运动的时间最短
B．当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环与直杆间一定有挤压
C．当小圆环在直杆上运动的时间最短时，直杆与水平方向的夹角满足
D．当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环的加速度为
6．如图所示，一质量为的物体系于长度分别为的轻质弹簧和细线上，的劲度系数为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的伸长量为
B．绳子上的拉力为
C．剪断的瞬间，物体的加速度为零
D．剪断的瞬间，物体的加速度为
7．如图所示，质量均为m的滑块A、B、C置于水平地面上，中间用劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧a，b连接，在施加在滑块C上的水平恒力F作用下，一起无相对运动地向右加速运动。已知滑块与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。在滑块运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑块A比滑块C受到的合力小
B．两弹簧a、b的弹力之比
C．两弹簧a、b的伸长量之比
D．若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，滑块A比滑块B的加速度小
二、多选题
8．如图所示，重球系于绳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
9．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是（ ）
A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动
B．图中A点值即为物体的重力值
C．物体向上运动的加速度和力F成正比
D．图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度
10．目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不会被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设汽车安装防抱死装置后刹车时受到的合力恒为F，驾驶员的反应时间为t，汽车的质量为m，刹车前匀速行驶的速度为v，则：
A．汽车刹车的加速度大小为
B．汽车的刹车时间
C．汽车的刹车距离为
D．驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离
三、实验题
11．为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，应用位移传感器设计图甲所示的实验装置，位移传感器连接计算机，让木块从倾斜木板上的P点由静止释放，描绘出木块到传感器的距离x随时间t的变化图象如图乙所示。
（1）根据图象计算出t=0.4s时木块的速度v= m/s，木块的加速度a= m/s2；
（2）为测量动摩擦因数，还需测量的是 ，计算的表达式为= 。（已知当地的重力加速度为g）
12．某同学用如图甲所示装置探究“加速度与合外力的关系”实验，按要求完成下列问题：
（1）实验中为了减小误差，下列做法正确的是 。
A．调节连接小车的轻绳至水平
B．钩码质量要远小于小车质量
C．平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车前端连接轻绳且悬挂钩码
D．平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳悬挂钩码
（2）调节完毕后，如图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上每隔四个点取一个计数点，测得相邻计数点间的间距。已知打点计时器采用的是频率为f的交流电，则小车加速度的表达式 （用题及图中所给字母表示）。
（3）如果某次实验所用的钩码重力为G，弹簧测力计的示数为F，不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，则下列关系正确的是 。
A． B． C． D．
（4）改变悬挂钩码的质量重复实验，测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F，作出图像为一过原点倾斜直线，其斜率为k，则小车质量 。若实验中所用交流电的实际频率大于f，则根据图像求得的小车质量将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
13．水平传送带AB以v＝200cm/s的速度匀速运动，如图所示，A、B相距0.011km，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10m/s2）
14．“蹦极”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目。人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处（或悬崖上），用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧。设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为45N的安全帽，开始下落时的高度为75m，设计的系统使人落到离水面30m时，弹性绳才绷紧。不计空气阻力，则：（取g=10m/s2）
(1)当他落到离水面50m位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？
(2)当他落到离水面20m的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？
15．质量为m、长为L的长木板静止在光滑水平面上，质量也为m的小滑块(可看作质点)，放在长木板的左端，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，如图所示．现给小滑块一个水平向右的拉力F，当F取不同值时求解下列问题．(重力加速度为g)
（1）要使滑块在木板上发生相对滑动，F至少为多大；
（2）当F＝3μmg时，经多长时间，可使滑块滑至木板的最右端．
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D B C D D AC ABD BCD
1．D
【分析】分析物体的运动情况，根据牛顿第二定律求解加速度大小；根据速度时间关系求解运动时间.
【详解】A、物体减速运动的加速度大小为a，则根据牛顿第二定律可得：F+mg=ma解得：a=+g，当木块速度减为零时，由于Fmg，所以物体静止，合力为零，加速度为零，故A错误．
BCD、根据速度时间关系可得：v=v0+at解得运动的时间为：，t=，故D正确，B、C错误．
故选D
【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．
2．D
【详解】A．飞船对空间站的力与空间站对飞船的力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
C．由于推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，根据加速度的定义式有
故C错误；
D．对飞船和空间站整体分析，根据牛顿第二定律有
解得
故D正确；
B．对空间站分析，根据牛顿第二定律有
解得
故B错误。
故选D。
3．D
【详解】A．刚放上木炭包时，木炭包的速度慢，传送带的速度快，木炭包向后滑动，所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，故A错误；
BCD．木炭包在传送带上运动靠的是与传送带之间的摩擦力，摩擦力作为它的合力产生加速度，由牛顿第二定律知
μmg=ma
可得
a=μg
当达到共同速度时，不再有相对滑动，由得，木炭包的位移
设相对滑动的时间为t，由v=at，得
此时传送带的位移为
所以滑动的位移是
由此可以知道，黑色的径迹与木炭包的质量无关；传送带运动的速度越大，径迹的长度越长；木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短，故BC错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．如果则其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故A错误；
B．如果则其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故B正确；
C．如果其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故C错误；
D．如果其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】根据题意可知，当小圆环运动时间最短，力F与重力的合力刚好沿杆的方向，加速度最大，对杆无挤压，根据题意得
此时加速度大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
6．D
【详解】A．对小球受力分析可知
可知弹簧的伸长量为
选项A错误；
B．绳子上的拉力为
选项B错误；
C．剪断的瞬间，细绳的弹力立刻变为零，此时物体只受重力作用，加速度为g，选项C错误；
D．剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，此时小球受合力
解得物体的加速度为
选项D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．因三者无相对运动，故加速度一定相同，由牛顿第二定律可知，A、B、C受到的合力相同，故A错误；
B ．由牛顿第二定律，对A、B、C整体
解得
对A有
解得
对A、B整体有
解得
联立解得，，故两弹簧a、b的弹力之比，故B错误；
C．由胡克定律可知
即
故C错误；
D．在弹簧a突然断裂的瞬间，由牛顿第二定律可知，对A
解得
对B
解得
由
知
故
故，故D项正确。
故选D。
8．AC
【详解】AB．在绳的A端缓慢增加拉力，重球受力如图所示
使得重球有足够的时间发生了微小的位移，以致CD绳的拉力FT2逐渐增大，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即
FT2＝FT1＋mg
随着FT1增大，FT2也增大，且FT2总是大于FT1，所以CD绳先被拉断，A正确，B错误；
CD．若在A端猛拉，因为重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，重球向下的位移极小（可以看成运动状态未来得及改变），以致CD绳的拉力几乎未增加，故AB绳先断，C正确，D错误。
故选AC。
9．ABD
【详解】A．当F小于图中A点值时，物体的加速度为零，则Mg>F，物体不动，A正确；
BCD．根据
得
当加速度为0时，F值等于重力。由表达式可知，加速度与力不成正比，图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度，C错误，BD正确。
故选ABD。
10．BCD
【详解】A．由牛顿第二定律可知，汽车刹车的加速度大小为
汽车刹车的时间不是t，所以刹车的加速度大小不是，A错误；
B．由
刹车时间 ，B正确；
C．从发现情况到采取刹车措施，汽车的位移
解得
C正确；
D．驾驶员的反应时间为t做匀速直线运动，所以驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离
D正确。
故选BCD。
11． 0.4 1.0 木板的倾角
【详解】（1）[1][2]根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为
0.2s末的速度为
则木块的加速度为
（2）[3][4]选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力
得
所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ，得
12． D C 偏大
【详解】（1）[1] A．应调节轻绳与长木板平行，A错误；
B．由于有弹簧测力计的存在可以直接测出绳上拉力，故不需要满足钩码质量远小于小车质量的条件，B错误；
CD．平衡摩擦力时，垫高无定滑轮一端，用小车自身重力平衡摩擦力，故前端不需连接轻绳悬挂钩码，且连上纸带便于观察小车是否匀速运动，C错误，D正确。
故选D。
（2）[2]由匀变速直线运动的规律，即逐差法可得
又两计数点间时间间隔为
解得
（3）[3]由于钩码加速下落，设钩码质量为m、加速度为a，则由牛顿第二定律可得
解得
故可得
ABD错误，C正确。
故选C。
（4）[4]由牛顿第二定律可得
则
得
[5]若交流电实际频率大于f，则测算所得的加速度偏小，则斜率偏小，则所得质量偏大。
13．6s
【详解】v＝200cm/s＝2m/s，x＝0.011km＝11m
开始时，物体受的摩擦力
f＝μmg
由牛顿第二定律可得物体的加速度
设经时间t1物体速度达到2m/s，由
v＝at1
得
此时间内的位移
此后物体做匀速运动，所用时间
故所需时间
14．(1)0；(2)112.5N
【详解】(1)人在离水面50m位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽有
对整体有
所以F=0，由牛顿第三定律可知，安全帽对人头顶的弹力为0。
(2)人下落到离水面30m处时，已经自由下落
此时
匀减速运动距离为
设人做匀减速运动的加速度为a，由
得
安全帽的质量为
对安全帽，由牛顿第二定律可得
解得
故在离水面20m的位置时，其颈部要用112.5N的力才能拉住安全帽。
15．（1）（2）
【详解】（1）当滑块和木板刚要发生相对滑动时对滑块、木板整体有：
F＝2ma
当滑块与木板间摩擦力达最大静摩擦力时，对木板有：
μmg＝ma
联立解得：
F＝2μmg
（2）设滑块、木板的加速度分别为a1、a2 ，由牛顿运动定律得：
解得
设经t时间，滑块滑到木板的最右端，物块对板的位移为L，则：
解得
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第四章 运动和力的关系 章末能力综合试题 2025-2026学年物理高一年级人教版（2019）必修第一册
一、单选题
1．如图所示，放在粗糙水平面上的木块以初速度向右运动，木块质量为m，与地面之间的动摩擦因数为，同时受到一个水平向左的恒力在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是（ ）
B．
C．D．
2．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为4.0×103kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为1000N，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，则（ ）
A．飞船对空间站的力比空间站对飞船的力大
B．飞船对空间站的推力为1000N
C．飞船的加速度为0.25m/s2
D．空间站的质量为9.6×104kg
3．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一块木炭无初速度地放在传送带的左端，木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹。下列说法正确的是（ ）
A．黑色的痕迹将出现在木炭的左侧
B．木炭的质量越小，痕迹的长度越短
C．传送带运动的速度越大，痕迹的长度越短
D．木炭与传送带间的动摩擦因数越大，痕迹的长度越短
4．近10年来我国大力发展空军和海军，新增舰船是除美国外其他国家的总和。无论是飞机还是战舰设计，都需要复杂的流体力学知识。当流体流动时，根据流动特征可以分成湍流和层流：如果流体质点的轨迹（一般说随初始空间坐标x、y、z随时间t而变）是有规则的光滑曲线（最简单的情形是直线），这种流动叫层流，此时流体分层流动，各层互不混合，没有这种性质的流动叫湍流。不同状态的流体动力学方程不一样。流体力学中用一个无量纲的数--雷诺数Re（Reynoldsnumber），来表征流体的这一特征，一般情况下，雷诺数小的时候是层流，雷诺数大的时候是湍流。已知雷诺数由四个变量决定，流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d，黏性系数μ。请根据所学知识对雷诺数的表达式做出判断，以下表达式中可能正确的是：（已知黏性系数μ为流体中相距dx的两平行液层，由于内摩擦，使垂直于流动方向的液层间存在速度梯度，当速度梯度为1个单位，相邻层“单位”接触面S上所产生的黏滞力F(亦称内摩擦力)即黏性系数，以μ表示：/它的单位是Pa·s）（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，直杆AB长为L，杆与水平方向的夹角为，一质量为m的小圆环套在直杆上，给小圆环施加一与该竖直平面平行的水平向右的恒力F，并从A端由静止释放，现改变直杆和水平方向的夹角，已知，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A．当时，小圆环在直杆上运动的时间最短
B．当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环与直杆间一定有挤压
C．当小圆环在直杆上运动的时间最短时，直杆与水平方向的夹角满足
D．当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环的加速度为
6．如图所示，一质量为的物体系于长度分别为的轻质弹簧和细线上，的劲度系数为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的伸长量为
B．绳子上的拉力为
C．剪断的瞬间，物体的加速度为零
D．剪断的瞬间，物体的加速度为
7．如图所示，质量均为m的滑块A、B、C置于水平地面上，中间用劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧a，b连接，在施加在滑块C上的水平恒力F作用下，一起无相对运动地向右加速运动。已知滑块与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。在滑块运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑块A比滑块C受到的合力小
B．两弹簧a、b的弹力之比
C．两弹簧a、b的伸长量之比
D．若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，滑块A比滑块B的加速度小
二、多选题
8．如图所示，重球系于绳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
9．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是（ ）
A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动
B．图中A点值即为物体的重力值
C．物体向上运动的加速度和力F成正比
D．图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度
10．目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不会被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设汽车安装防抱死装置后刹车时受到的合力恒为F，驾驶员的反应时间为t，汽车的质量为m，刹车前匀速行驶的速度为v，则：
A．汽车刹车的加速度大小为
B．汽车的刹车时间
C．汽车的刹车距离为
D．驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离
三、实验题
11．为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，应用位移传感器设计图甲所示的实验装置，位移传感器连接计算机，让木块从倾斜木板上的P点由静止释放，描绘出木块到传感器的距离x随时间t的变化图象如图乙所示。
（1）根据图象计算出t=0.4s时木块的速度v= m/s，木块的加速度a= m/s2；
（2）为测量动摩擦因数，还需测量的是 ，计算的表达式为= 。（已知当地的重力加速度为g）
12．某同学用如图甲所示装置探究“加速度与合外力的关系”实验，按要求完成下列问题：
（1）实验中为了减小误差，下列做法正确的是 。
A．调节连接小车的轻绳至水平
B．钩码质量要远小于小车质量
C．平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车前端连接轻绳且悬挂钩码
D．平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳悬挂钩码
（2）调节完毕后，如图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上每隔四个点取一个计数点，测得相邻计数点间的间距。已知打点计时器采用的是频率为f的交流电，则小车加速度的表达式 （用题及图中所给字母表示）。
（3）如果某次实验所用的钩码重力为G，弹簧测力计的示数为F，不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，则下列关系正确的是 。
A． B． C． D．
（4）改变悬挂钩码的质量重复实验，测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F，作出图像为一过原点倾斜直线，其斜率为k，则小车质量 。若实验中所用交流电的实际频率大于f，则根据图像求得的小车质量将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
13．水平传送带AB以v＝200cm/s的速度匀速运动，如图所示，A、B相距0.011km，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10m/s2）
14．“蹦极”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目。人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处（或悬崖上），用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧。设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为45N的安全帽，开始下落时的高度为75m，设计的系统使人落到离水面30m时，弹性绳才绷紧。不计空气阻力，则：（取g=10m/s2）
(1)当他落到离水面50m位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？
(2)当他落到离水面20m的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？
15．质量为m、长为L的长木板静止在光滑水平面上，质量也为m的小滑块(可看作质点)，放在长木板的左端，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，如图所示．现给小滑块一个水平向右的拉力F，当F取不同值时求解下列问题．(重力加速度为g)
（1）要使滑块在木板上发生相对滑动，F至少为多大；
（2）当F＝3μmg时，经多长时间，可使滑块滑至木板的最右端．
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D B C D D AC ABD BCD
1．D
【分析】分析物体的运动情况，根据牛顿第二定律求解加速度大小；根据速度时间关系求解运动时间.
【详解】A、物体减速运动的加速度大小为a，则根据牛顿第二定律可得：F+mg=ma解得：a=+g，当木块速度减为零时，由于Fmg，所以物体静止，合力为零，加速度为零，故A错误．
BCD、根据速度时间关系可得：v=v0+at解得运动的时间为：，t=，故D正确，B、C错误．
故选D
【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．
2．D
【详解】A．飞船对空间站的力与空间站对飞船的力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
C．由于推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，根据加速度的定义式有
故C错误；
D．对飞船和空间站整体分析，根据牛顿第二定律有
解得
故D正确；
B．对空间站分析，根据牛顿第二定律有
解得
故B错误。
故选D。
3．D
【详解】A．刚放上木炭包时，木炭包的速度慢，传送带的速度快，木炭包向后滑动，所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，故A错误；
BCD．木炭包在传送带上运动靠的是与传送带之间的摩擦力，摩擦力作为它的合力产生加速度，由牛顿第二定律知
μmg=ma
可得
a=μg
当达到共同速度时，不再有相对滑动，由得，木炭包的位移
设相对滑动的时间为t，由v=at，得
此时传送带的位移为
所以滑动的位移是
由此可以知道，黑色的径迹与木炭包的质量无关；传送带运动的速度越大，径迹的长度越长；木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短，故BC错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．如果则其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故A错误；
B．如果则其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故B正确；
C．如果其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故C错误；
D．如果其单位为
由于雷诺数是无量纲的，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】根据题意可知，当小圆环运动时间最短，力F与重力的合力刚好沿杆的方向，加速度最大，对杆无挤压，根据题意得
此时加速度大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
6．D
【详解】A．对小球受力分析可知
可知弹簧的伸长量为
选项A错误；
B．绳子上的拉力为
选项B错误；
C．剪断的瞬间，细绳的弹力立刻变为零，此时物体只受重力作用，加速度为g，选项C错误；
D．剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，此时小球受合力
解得物体的加速度为
选项D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．因三者无相对运动，故加速度一定相同，由牛顿第二定律可知，A、B、C受到的合力相同，故A错误；
B ．由牛顿第二定律，对A、B、C整体
解得
对A有
解得
对A、B整体有
解得
联立解得，，故两弹簧a、b的弹力之比，故B错误；
C．由胡克定律可知
即
故C错误；
D．在弹簧a突然断裂的瞬间，由牛顿第二定律可知，对A
解得
对B
解得
由
知
故
故，故D项正确。
故选D。
8．AC
【详解】AB．在绳的A端缓慢增加拉力，重球受力如图所示
使得重球有足够的时间发生了微小的位移，以致CD绳的拉力FT2逐渐增大，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即
FT2＝FT1＋mg
随着FT1增大，FT2也增大，且FT2总是大于FT1，所以CD绳先被拉断，A正确，B错误；
CD．若在A端猛拉，因为重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，重球向下的位移极小（可以看成运动状态未来得及改变），以致CD绳的拉力几乎未增加，故AB绳先断，C正确，D错误。
故选AC。
9．ABD
【详解】A．当F小于图中A点值时，物体的加速度为零，则Mg>F，物体不动，A正确；
BCD．根据
得
当加速度为0时，F值等于重力。由表达式可知，加速度与力不成正比，图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度，C错误，BD正确。
故选ABD。
10．BCD
【详解】A．由牛顿第二定律可知，汽车刹车的加速度大小为
汽车刹车的时间不是t，所以刹车的加速度大小不是，A错误；
B．由
刹车时间 ，B正确；
C．从发现情况到采取刹车措施，汽车的位移
解得
C正确；
D．驾驶员的反应时间为t做匀速直线运动，所以驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离
D正确。
故选BCD。
11． 0.4 1.0 木板的倾角
【详解】（1）[1][2]根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为
0.2s末的速度为
则木块的加速度为
（2）[3][4]选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力
得
所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ，得
12． D C 偏大
【详解】（1）[1] A．应调节轻绳与长木板平行，A错误；
B．由于有弹簧测力计的存在可以直接测出绳上拉力，故不需要满足钩码质量远小于小车质量的条件，B错误；
CD．平衡摩擦力时，垫高无定滑轮一端，用小车自身重力平衡摩擦力，故前端不需连接轻绳悬挂钩码，且连上纸带便于观察小车是否匀速运动，C错误，D正确。
故选D。
（2）[2]由匀变速直线运动的规律，即逐差法可得
又两计数点间时间间隔为
解得
（3）[3]由于钩码加速下落，设钩码质量为m、加速度为a，则由牛顿第二定律可得
解得
故可得
ABD错误，C正确。
故选C。
（4）[4]由牛顿第二定律可得
则
得
[5]若交流电实际频率大于f，则测算所得的加速度偏小，则斜率偏小，则所得质量偏大。
13．6s
【详解】v＝200cm/s＝2m/s，x＝0.011km＝11m
开始时，物体受的摩擦力
f＝μmg
由牛顿第二定律可得物体的加速度
设经时间t1物体速度达到2m/s，由
v＝at1
得
此时间内的位移
此后物体做匀速运动，所用时间
故所需时间
14．(1)0；(2)112.5N
【详解】(1)人在离水面50m位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽有
对整体有
所以F=0，由牛顿第三定律可知，安全帽对人头顶的弹力为0。
(2)人下落到离水面30m处时，已经自由下落
此时
匀减速运动距离为
设人做匀减速运动的加速度为a，由
得
安全帽的质量为
对安全帽，由牛顿第二定律可得
解得
故在离水面20m的位置时，其颈部要用112.5N的力才能拉住安全帽。
15．（1）（2）
【详解】（1）当滑块和木板刚要发生相对滑动时对滑块、木板整体有：
F＝2ma
当滑块与木板间摩擦力达最大静摩擦力时，对木板有：
μmg＝ma
联立解得：
F＝2μmg
（2）设滑块、木板的加速度分别为a1、a2 ，由牛顿运动定律得：
解得
设经t时间，滑块滑到木板的最右端，物块对板的位移为L，则：
解得
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