（人教版）高中物理必修一 同步讲义第四章 运动和力的关系 单元测试卷（2份，原卷版+解析版）

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第四章 运动和力的关系单元测试卷（总分100分 时间75分钟）第I卷（选择题）单选题（本题共7小题，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，共28分）1．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　）A．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易B．图甲通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动C．图乙中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D．图乙的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持2．如图是航天飞船返回舱返回地面的示意图，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，距地面一定高度时，点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱开始减速下降运动，落地速度恰好为零，返回舱安全着陆。则（　　） A．返回舱在喷气过程中处于失重状态B．返回舱匀速运动过程中处于超重状态C．火箭点燃后伞绳对返回舱的拉力增大D．火箭开始喷气瞬间返回舱获得向上的加速度3.（2023全国甲卷） 一小车沿直线运动，从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀减速运动，到t = t2时刻速度降为零在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（ ）A. B. C. D. 4．如图所示，向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客，乘客在自身重力G与车厢（含座椅）的作用力F的作用下与车厢保持相对静止，座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，悬线与竖直方向成角也与车厢相对静止，下列说法中正确的是（　　）A．乘客受到的合力方向与运动方向相同B．车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角越大C．车厢对乘客的作用力F一定大于乘客的重力GD．悬线与竖直方向夹角增大，车厢对乘客作用力F可能不变5. （2023山东卷）质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率P0为（ ） A. B. C. D. 6.如图所示，MN和PQ为两根固定平行直细杆，圆柱形物体沿细杆下滑，两杆间的距离与圆柱形物体的半径相同，细杆与水平面的夹角为，圆柱形物体与细杆间的动摩擦因数为0.3，重力加速度为g，则圆柱形物体下滑的加速度大小为（       ）A． B． C． D．7.水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则下面选项不正确的是（　　）A．B．C．D．在时间段物块与木板加速度相等多选题（本题共3小题，每小题选全得6分，部分正确3分，有错误选项0分，共18分）8. （2023全国甲卷）用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（ ） A. B. C. D. 9.（多选）如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A．在轻绳被烧断的瞬间，C的加速度大小为0B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为C．剪断弹簧的瞬间，C的加速度大小为D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为010．推导匀变速直线运动位移公式时，匀变速直线运动在极短时间内可以看成是匀速直线运动，这一方法也适用于求非匀变速直线运动的位移，如图所示，光滑水平面上，物块B以1.2m/s的速度去撞固定在物块A上的轻弹簧，经过1s二者第一次速度相等，此时物块A运动的位移为0.36m，已知B的质量是A的质量的5倍，弹簧的劲度系数为100N/m，弹簧始终在弹性限度内，则以下说法正确的是（　　）A．从开始运动到共速过程中，物块A的加速度始终是物块B的5倍B．从开始运动到共速过程中，物块A的位移始终是物块B的位移的5倍C．二者速度相等时，物块B的位移为1.128mD．弹簧中的弹力最大为768N第II卷（非选择题）实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分）11.某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与合外力关系实验”，长木板放在水平桌面上。小车的质量为M，重力加速度为g。（1）按图示组装好实验仪器后，直接做实验，某次实验打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，可求得小车加速度的大小为___________m/s2；（保留两位有效数字）（2）多次改变砝码盘中砝码的质量，重复实验，测得多组力传感器的示数F及对应的小车加速度a，作出a-F图像，如图丙所示，由此可以确定小车运动过程中受到的阻力大小为___________。（3）为了使小车受到的合外力等于力传感器的示数，需在长木板没有定滑轮的一端用垫木适当垫高，使长木板与水平面的夹角θ满足___________。A．sinθ=F0Mg    B．sinθ=MgF0    C．tanθ=F0Mg    D．tanθ=MgF012.一物理兴趣小组用如图所示的装置，探究“加速度与质量的关系”，通过改变放在小车上的砝码质量，改变小车（含遮光片）与砝码的总质量M。  （1）实验要平衡摩擦力，具体操作为：不悬挂砂桶，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，轻推小车，如果___________，则摩擦力得到平衡；（2）实验还需要的部分操作有___________；A．悬挂砂桶后调节细线与木板平行         B．测量砂和砂桶质量mC．调节砂和砂桶质量m远小于M          D．小车每次在同一位置释放（3）调节好实验器材后，第一次实验：由静止释放小车，记录小车经过光电门1、2时遮光片挡光时间t1、t2，小车（含遮光片）及砝码的总质量M1，力传感器的尔数F；第二次实验：向小车中添加砝码，小车（含遮光片）及砝码的总质量为M2，由静止释放小车，此时会发现力传感器的示数___________（选填“大于”或“小于”）F，通过适当___________（选填“增加”或“减小”）砂桶中砂的质量，使力传感器的示数仍为F，重新实验，记录小车经过光电门1、2时遮光片挡光时间t'1、t'2，如果表达式___________成立，则表明合外力一定时，加速度与质量成反比。解答题（本题共3小题，共39分）13.（11分）水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备。在某次测试中，一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船先从静止出发，做匀加速运动10s后达到最大速度4m/s，接着立即做匀减速运动，匀减速运动了16m的距离后速度变为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4N，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）在匀加速过程中，无人船发动机提供的动力的大小F1；（2）在匀减速过程中，无人船发动机提供的阻力的大小F2；（3）无人船在上述测试中，运动的总时间t及总位移大小x。14．（13分）2022北京冬奥会成功举办，小华同学通过观看比赛，将滑雪轨道理想化处理成如图所示的轨道。滑雪轨道由倾斜直轨道AB和水平轨道BC组成，轨道AB与水平面的夹角，轨道AB与轨道BC的动摩擦因数均为，时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后保持不动。通过观测可得到某运动员的图如图所示，已知，。g取。求（1）运动员在倾斜直轨道所滑行的距离？（2）轨道的动摩擦因数为多少？（3）当时运动员距离B点的距离？15．（15分）如图所示，质量的物块A（视为质点）与水平传送带间的动摩擦因数，传送带、两端间的距离。将物块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与质量的物块B相连，传送带以大小的速度顺时针转动，取重力加速度大小。将物块A从P端由静止释放，求：（1）释放后瞬间，物块A的加速度大小；（2）物块A从P端运动到端所用的时间。