（人教版2019必修第一册）高一物理同步备课系列 第四章《运动和力的关系》单元测试（原卷版+解析）

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人教版新教材 物理必修第一册 第四章《运动和力的关系》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．关于国际单位制，下列说法中正确的是（    ）A．m/s、kg、N都是导出单位B．kg、m、s都是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD．km/h是国际单位制中速度的单位2．（2022·广东东莞·高一期末）如图所示为某物体做直线运动的速度－时间图像，下列说法正确的是（    ）A．物体在相等时间内，速度的变化量相等 B．物体做的是匀变速直线运动C．物体受到的合力越来越大 D．物体的加速度越来越小3．（2022·重庆一中高一期中）伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”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、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　）A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使速度的测量更容易D．图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动4．（2022·浙江·瑞安市瑞祥高级中学高一阶段练习）第24届冬奥会于2022年2月在北京胜利举行。图为某运动员的滑雪训练过程，运动员沿倾斜直滑道由静止开始做匀加速直线运动，到达水平滑道后立即做匀减速直线运动，直至停止。若已知运动员滑雪过程的总路程和总时间，则可求解的物理量为（　　）A．最大速度 B．加速阶段的运动时间C．减速阶段的水平位移大小 D．斜坡倾角5．（2021·江苏·南通一中高一阶段练习）运动的升降机内，具有一定质量的物体A被伸长的弹簧拉住，静止在升降机的地板上，如图所示。现发现A突然相对地板向右移动，由此判断，此时升降机的运动情况可能是（　　）A．减速上升 B．加速上升 C．加速向右 D．减速向左6．（2021·天津·高一期末）近年来天津市试点为老旧小区加装垂直电梯，如图甲，取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯时的速度和时间图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　）A．4s时电梯停止在某一层楼B．1-3s，此人处于超重状态，重力变大C．5-7s，此人处于失重状态，支持力小于重力D．电梯先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动7．如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态，则下列说法正确的是（    ）A．A和B所受弹簧弹力大小之比为B．A和B的质量之比为C．悬挂A和B的细线上拉力大小之比为D．同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为8．（2020·黑龙江·哈师大附中高一期末）如图所示，质量为1kg的物体放置于倾角为37°的斜面上，物体与斜面间动摩擦因数为0.5，现对物体施加水平的作用力F，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦近似等于滑动摩擦力。则为了使物体保持静止状态，F的大小范围是：（　　）A．2.5N≤F≤12.5N B．2.5N≤F C． N≤F≤20N D．F≤20N9．（2022·湖南·高一期末）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，由斜面上方A点伸出三根光滑轻杆至斜面上BCD三点，其中轻杆AC与斜面垂直，，把可看成质点的质量为m的圆环依次沿三根轻杆从A点由静止滑下，滑到斜面过程中的平均速度分别为、、，下列说法正确的是（　　）A． B．C． D．10．（2022·山东·滕州市第一中学新校高一期中）如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度v0=14m/s从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取，、。则下列说法正确的是（  　）A．煤块冲上传送带后经与传送带速度相同B．煤块向上滑行的最大位移为12mC．煤块在传送带上留下的痕迹长为D．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为6s不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）11．（2022·四川·树德中学高一期中）如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为，小车斜面对球的弹力大小为。小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，则（　　）A．逐渐减小 B．不变C．逐渐增加 D．与的合力有可能不变12．（2022·重庆八中高一阶段练习）如图是两位“勇士”参与溜索活动，两倾斜的固定钢索分别套有M、N两个无动力滑轮，两滑轮上用安全带系着两位“勇士”，当他们都沿钢索滑动时，M上的带子与索垂直，N上的带子始终竖直向下，则以下判断正确的是（　　）A．N情况中“勇士”可能向上做匀速直线运动 B．N情况中，滑轮与钢索之间没有摩擦力C．M情况中“勇士”可能向上做匀减速运动 D．M情况中，滑轮与钢索之间没有摩擦力13．（2022·安徽·高一竞赛）物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F。时撤去，在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　）A．恒力B．物块b的质量为C．撤去F瞬间，a的加速度大小为D．若F不撤去，则后两物块将一起做匀加速运动14．（2022·山东潍坊·高一期末）如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上。质量分别为的两物块A、B置于斜面上，质量为的物块C套在光滑的竖直固定杆上，A与C之间用跨过光滑定滑轮的轻质细线连接，滑轮左侧的细线水平，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角均处于静止状态。B的上表面水平，A与B，B与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，则（　　）A．A与B之间存在两对作用力与反作用力B．斜面对B的作用力的大小为C．剪断细线瞬间，A、B之间摩擦力的大小为D．剪断细线瞬间，B对A的支持力的大小为三、非选择题（共6小题，共54分）15．（6分）（2022·湖南·高一）某中学的物理兴趣小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究小车的加速度与质量的关系。所用交变电流的频率为50Hz。（1）实验中平衡摩擦力时，要先___________（填“挂上”或“取下”）钩码进行实验操作，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能带着纸带沿木板做___________（填“匀速”或“匀加速”）直线运动。（2）某次实验中打出的纸带如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，根据实验数据可知，小车的加速度大小a=___________（结果保留三位有效数字）。（3）保持所挂钩码的质量不变，改变小车（含小车中的砝码）的总质量M，测出不同M对应的小车的加速度大小α。通过记录的实验数据，作出图像，发现所作图像为过原点的一条倾斜直线，由此可知，小车的加速度a与成___________（填“正比”或“反比”）。16．（8分）（2022·河南信阳·高一期末）为了测量木块与桌面间的动摩擦因数，小明同学设计了如图所示的实验装置来测量。（1）实验步骤如下：①安装好实验器材，接通打点计时器电源，然后释放木块②砂桶下落过程中快速读出弹簧测力计读数F③改变砂桶中砂的质量，换用新的纸带重复多次实验④计算出不同纸带对应的加速度值⑤描点作出a—F图像实验时，必须要保证砂和砂桶的质量远小于木块的质量吗？___________。（填“必须”或者“不必”）（2）实验获得的一条纸带如图所示，用刻度尺测量数据如下：x1= 8.02cm，x2= 19.22cm，x3= 33.63cm，x4= 51.25cm。相邻两个计数点间还有四个点没有画出（电磁打点计时器打点频率为50Hz。取g = 10m/s2，结果保留两位小数）。则打这条纸带时木块的加速度大小为___________m/s2；（3）实验得到的a—F图像如图所示，横截距为c，纵截距为 - b，已知当地的重力加速度为g，则木块和桌面间的动摩擦因数μ = ___________；（4）由图像还可以得到木块的质量M = ___________。17．（6分）（2022·湖南·高一阶段练习）航天员在空间站利用一支架进行实验，支架一端固定在舱壁上，把航天员甲固定在支架的另一端，航天员乙将支架拉开到指定的位置。松手后，支架拉着航天员甲从静止返回到舱壁。支架对航天员甲产生一个大小F=75N的恒定的拉力，航天员甲从静止到速度大小v=2m/s的过程中，通过的距离x=1.6m，求：（1）航天员甲运动的加速度大小a；（2）航天员甲的质量m。18．（8分）（2021·陕西省神木中学高一阶段练习）如图所示，木板与水平地面间的夹角可以随意改变，当时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端每次都以的速度沿木板向上运动，随着的改变，小木块沿木板滑行的距离将发生变化，重力加速度为g。（1）求小木块与木板间的动摩擦因数；（结果可含根号）（2）当角时，求小木块沿木板向上滑行的距离和时间；（3）当角为何值时，小木块由底端沿木板向上滑行再回到原出发点所用的时间为。19．（10分）（2022·湖南·攸县第三中学高一期中）如图所示，重物A被绕过定滑轮的细线所悬挂，质量为5kg的重物B放在粗糙的水平桌面上，重物B与水平桌面的动摩擦因数μ = 0.5，定滑轮被一根细线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧，aO′与竖直方向的夹角为120°。弹簧、细线、滑轮的重力及细线与滑轮间的摩擦力忽略不计，整个装置处于静止状态，g取10m/s2，若悬挂滑轮的细线OP的张力是，求：（结果可用根号表示）（1）重物A的质量是多少？（2）弹簧处于何种状态，弹力大小为多少？（3）重物B对桌面的摩擦力为多大？方向如何？20．（12分）（2022·江苏苏州·高一期末）如图甲所示，质量、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端，铁块与木板间的动摩擦因数；质量、足够长的木板静止在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F。(1)若F1恒为1N，求木板与地面间的摩擦力大小；(2)若F2恒为8N，求铁块在1s内在木板上滑过的距离L；(3)若作用力F随时间t变化的关系如图乙所示，求在8s内铁块运动位移x的大小。人教版新教材 物理必修第一册 第四章《运动和力的关系》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．关于国际单位制，下列说法中正确的是（    ）A．m/s、kg、N都是导出单位B．kg、m、s都是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD．km/h是国际单位制中速度的单位【答案】B【详解】A．kg是质量的单位，是基本单位，故A错误；B．kg、m、s是基本单位，故B正确；C．g是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，故C错误；D．km/h是非国际单位制中速度的单位，故D错误。故选B。2．（2022·广东东莞·高一期末）如图所示为某物体做直线运动的速度－时间图像，下列说法正确的是（    ）A．物体在相等时间内，速度的变化量相等 B．物体做的是匀变速直线运动C．物体受到的合力越来越大 D．物体的加速度越来越小【答案】D【详解】AD．根据图像切线的斜率表示加速度，知物体的加速度越来越小，由知物体在相等的时间内，速度的变化量越来越小，故A错误，D正确；B．由题图可知，该物体的速度越来越大，所以物体做加速度减小的变加速直线运动，故B错误。C．由前面分析知，物体的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可知物体受到的合力逐渐减小，故C错误。故选D。3．（2022·重庆一中高一期中）伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”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、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　）A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因B．图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使速度的测量更容易D．图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动【答案】D【详解】A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论，A错误；B．完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故实验不可能实际完成，B错误；CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计时，自由落体的时间短，无法测量，伽利略设计了让铜球沿阻力很小、倾角很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果。而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加速度小得多，所用时间长得多，容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行合理外推，得出自由落体运动的规律，C错误，D正确。故选D。4．（2022·浙江·瑞安市瑞祥高级中学高一阶段练习）第24届冬奥会于2022年2月在北京胜利举行。图为某运动员的滑雪训练过程，运动员沿倾斜直滑道由静止开始做匀加速直线运动，到达水平滑道后立即做匀减速直线运动，直至停止。若已知运动员滑雪过程的总路程和总时间，则可求解的物理量为（　　）A．最大速度 B．加速阶段的运动时间C．减速阶段的水平位移大小 D．斜坡倾角【答案】A【详解】A．已知运动员滑雪过程的总路程s和总时间t，设滑到斜面底端时的最大速度为v，则在斜面上的平均速度和在水平面上的平均速度均为，则可得最大速度最大的速度可求解，A正确B．根据在加速阶段的加速度不能确定，则斜面上滑行加速阶段的运动时间不能求解，B错误；C．根据减速阶段的加速度不能确定，则不能求解减速阶段的水平位移大小，C错误；D．根据牛顿第二定律因在斜坡上的加速度和摩擦因数都不能确定，则不能求解斜坡的倾角，D错误。故选A。5．（2021·江苏·南通一中高一阶段练习）运动的升降机内，具有一定质量的物体A被伸长的弹簧拉住，静止在升降机的地板上，如图所示。现发现A突然相对地板向右移动，由此判断，此时升降机的运动情况可能是（　　）A．减速上升 B．加速上升 C．加速向右 D．减速向左【答案】A【详解】当升降机静止时，地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力可能小于或等于最大静摩擦力。A．若升降机减速上升，加速度方向竖直向下，物体A处于失重状态，物体A对地板的压力减小，物体A与地板间的最大静摩擦力减小，可能出现最大静摩擦力小于弹簧弹力，则物体A相对地板向右移动，故A正确；B．若升降机加速上升，加速度方向竖直向上，物体A处于超重状态，物体A对地板的压力增大，物体A与地板间的最大静摩擦力增大，则物体A相对地板仍静止，故B错误；C．若升降机加速向右，升降机的加速度方向水平向右，物体A与升降机可能仍相对静止；当升降机向右的加速度比较大时，可能出现物体A与升降机发生相对滑动，但物体A相对地板向左移动，故C错误；D．若升降机减速向左，升降机的加速度方向水平向右，物体A与升降机可能仍相对静止；当升降机向右的加速度比较大时，可能出现物体A与升降机发生相对滑动，但物体A相对地板向左移动，故D错误。故选A。6．（2021·天津·高一期末）近年来天津市试点为老旧小区加装垂直电梯，如图甲，取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯时的速度和时间图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　）A．4s时电梯停止在某一层楼B．1-3s，此人处于超重状态，重力变大C．5-7s，此人处于失重状态，支持力小于重力D．电梯先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动【答案】C【详解】A．由图乙可知，4s时电梯有速度，故A错误；B．1-3s，人的速度竖直向上不断增加，故加速度向上，处于超重状态，但重力保持不变，故B错误；C．5-7s，速度竖直向下不断减小，处于失重状态，支持力小于重力，故C正确；D．由图乙可知，在0-4s电梯加速度先变大后变小，做变速运动，在4-8s时加速度先增大，后减小做变速运动，故D错误。故选C。7．如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态，则下列说法正确的是（    ）A．A和B所受弹簧弹力大小之比为B．A和B的质量之比为C．悬挂A和B的细线上拉力大小之比为D．同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为【答案】B【详解】A．同一根弹簧弹力大小相等，A、B所受弹簧弹力大小之比为1：1，故A错误；B．系统静止时，对A、B两个物体分别进行受力分析，如图所示A、B所受弹簧弹力大小相等，设为F。对物体A，根据平衡条件有对物体B，有解得故B正确；C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比故C错误；D．剪断细线前，弹簧弹力剪断细线瞬间弹簧弹力不变，A受合力为解得A的加速度B的加速度为故A、B加速度之比为故D错误。故选B。8．（2020·黑龙江·哈师大附中高一期末）如图所示，质量为1kg的物体放置于倾角为37°的斜面上，物体与斜面间动摩擦因数为0.5，现对物体施加水平的作用力F，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦近似等于滑动摩擦力。则为了使物体保持静止状态，F的大小范围是：（　　）A．2.5N≤F≤12.5N B．2.5N≤F C． N≤F≤20N D．F≤20N【答案】C【详解】当F较小时，物体有下滑趋势，摩擦力方向沿斜面向上，则有当摩擦力达到最大静摩擦力时则当F较大时，物体有上滑趋势，摩擦力方向沿斜面向下，则有当摩擦力达到最大静摩擦力时则有F的大小范围是，故ABD错误，C正确。故选C。9．（2022·湖南·高一期末）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，由斜面上方A点伸出三根光滑轻杆至斜面上BCD三点，其中轻杆AC与斜面垂直，，把可看成质点的质量为m的圆环依次沿三根轻杆从A点由静止滑下，滑到斜面过程中的平均速度分别为、、，下列说法正确的是（　　）A． B．C． D．【答案】B【详解】因AB垂直于斜面底边，以AB为直径做圆，则必过C点，如图圆环在杆AC上运动过程，由牛顿第二定律及运动学公式可得联立解得即从A点出发，到达圆周各点所用的时间相等，与杆的长短、倾角无关，可得由平均速度结合数学知识可得故选B。10．（2022·山东·滕州市第一中学新校高一期中）如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度v0=14m/s从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取，、。则下列说法正确的是（  　）A．煤块冲上传送带后经与传送带速度相同B．煤块向上滑行的最大位移为12mC．煤块在传送带上留下的痕迹长为D．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为6s【答案】C【详解】A．由于煤块初速度大于传送带的速度，则煤块开始向上减速运动的加速度为煤块冲上传送带后与传送带速度相同经历的时间A错误；B．煤块与传送带速度相同后，由于则煤块向上做减速运动的加速度为则煤块向上滑行的最大位移为B错误；C．煤块与传送带速度相同前。煤块相对皮带向上运动煤块与传送带速度相同后，到达最高点经历时间此过程，煤块相对皮带向下运动煤块从最高点返回底端过程做加速度为a2的匀加速直线运动解得则煤块相对皮带向下运动该过程，煤块相对皮带向下运动的总的相对位移为可知，煤块在传送带上留下的痕迹长为，C正确；D．根据上述，煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为D错误。故选C。不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）11．（2022·四川·树德中学高一期中）如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为，小车斜面对球的弹力大小为。小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，则（　　）A．逐渐减小 B．不变C．逐渐增加 D．与的合力有可能不变【答案】BC【详解】以小球为研究对象，其受力如下图所示，设斜面与水平方向夹角为α，将N2沿水平和竖直方向上正交分解。结合题意，竖直方向上根据平衡条件可得以向左为正方向，水平方向上根据牛顿第二定律可得由上可知不变，又因小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，所以逐渐增加。故选BC。【点睛】明确研究对象，以及研究对象的运动情况。对研究对象进行受力分析，根据研究对象的运动情况，分析其受力变化情况。12．（2022·重庆八中高一阶段练习）如图是两位“勇士”参与溜索活动，两倾斜的固定钢索分别套有M、N两个无动力滑轮，两滑轮上用安全带系着两位“勇士”，当他们都沿钢索滑动时，M上的带子与索垂直，N上的带子始终竖直向下，则以下判断正确的是（　　）A．N情况中“勇士”可能向上做匀速直线运动 B．N情况中，滑轮与钢索之间没有摩擦力C．M情况中“勇士”可能向上做匀减速运动 D．M情况中，滑轮与钢索之间没有摩擦力【答案】CD【详解】AB．对N情况中“勇士”进行受力分析，只受到重力和竖直向上的拉力，由于合外力如不为零只能沿钢索方向，重力和竖直向上的拉力不可能提供出，故合外力只能为零，此时对滑轮和勇士整体进行受力分析，若向上运动，摩擦力沿钢索向下，此时整体不可能受力平衡，所以摩擦力只可能沿钢索向上，即此时勇士向下匀速运动，AB错误；CD．M情况中，设钢索与水平方向夹角为，对勇士进行受力分析可得加速度为，方向沿钢锁向下，对勇士和滑轮整体进行分析，加速度相同等于，所以可得此时滑轮与钢索之间没有摩擦力；在该情况下勇士可能向上做匀减速运动，CD正确。故选CD。13．（2022·安徽·高一竞赛）物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F。时撤去，在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　）A．恒力B．物块b的质量为C．撤去F瞬间，a的加速度大小为D．若F不撤去，则后两物块将一起做匀加速运动【答案】BC【详解】A．时，弹簧弹力为零，对a根据牛顿第二定律可得故A错误；B．时，a、b整体加速度相同，对整体根据牛顿第二定律可得解得故B正确；C．时，对b根据牛顿第二定律可得弹簧弹力大小为撤去F瞬间，弹簧弹力不会突变，此时a的加速度大小为故C正确；D．a-t图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，从图像可看出，t=2s时a的速度大于b的速度，所以若此时不撤去F，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，a的加速度减小，b的加速度增大，并不能一起做匀加速运动，故D错误。故选BC。14．（2022·山东潍坊·高一期末）如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上。质量分别为的两物块A、B置于斜面上，质量为的物块C套在光滑的竖直固定杆上，A与C之间用跨过光滑定滑轮的轻质细线连接，滑轮左侧的细线水平，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角均处于静止状态。B的上表面水平，A与B，B与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，则（　　）A．A与B之间存在两对作用力与反作用力B．斜面对B的作用力的大小为C．剪断细线瞬间，A、B之间摩擦力的大小为D．剪断细线瞬间，B对A的支持力的大小为【答案】ABD【详解】A．对A受力分析，A处于平衡状态，受到重力、B对A的支持力、细线的拉力和B对A的摩擦力，故A与B之间存在两对作用力与反作用力，A正确；B．依题意有，以C为研究对象对其受力分析，设绳子张力为T，杆对C的作用力为N1，则有解得将A、B视为一整体，对其受力分析有，斜面对B的作用力、AB的重力、绳子的拉力，故斜面对B的作用力的大小为故B正确；C．将A、B视为一整体，剪断细线后，假设水平方向上没有相对滑动，则有共同的加速度沿斜面下滑，设为a，有解得则在竖直方向的分加速度为B、A之间的正压力为，则有解得在水平方向的分加速度为以物体A为研究对象可知从上式可以看出说明假定成立，即在水平方向上A、B没有相对滑动，它们以相同的加速度沿斜面下滑，由于A在水平方向的加速度是由于B对A在水平方向的静摩擦力提供的，据牛顿第二定律有故C错误；D．据前面分析，对A受力分析，设B对A的支持力为，在竖直方向上根据牛顿第二定律有解得故D正确。故选ABD。三、非选择题（共6小题，共54分）15．（6分）（2022·湖南·高一）某中学的物理兴趣小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究小车的加速度与质量的关系。所用交变电流的频率为50Hz。（1）实验中平衡摩擦力时，要先___________（填“挂上”或“取下”）钩码进行实验操作，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能带着纸带沿木板做___________（填“匀速”或“匀加速”）直线运动。（2）某次实验中打出的纸带如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，根据实验数据可知，小车的加速度大小a=___________（结果保留三位有效数字）。（3）保持所挂钩码的质量不变，改变小车（含小车中的砝码）的总质量M，测出不同M对应的小车的加速度大小α。通过记录的实验数据，作出图像，发现所作图像为过原点的一条倾斜直线，由此可知，小车的加速度a与成___________（填“正比”或“反比”）。【答案】     取下     匀速     2.00     正比【详解】（1）[1][2]平衡摩擦力时，要先把钩码取下，再轻轻推动小车，直到小车沿木板做匀速直线运动；（2）[3]根据逐差法可得小车的加速度大小（3）[4]由图像为过原点的一条倾斜直线可知，小车的加速度大小a与成正比。16．（8分）（2022·河南信阳·高一期末）为了测量木块与桌面间的动摩擦因数，小明同学设计了如图所示的实验装置来测量。（1）实验步骤如下：①安装好实验器材，接通打点计时器电源，然后释放木块②砂桶下落过程中快速读出弹簧测力计读数F③改变砂桶中砂的质量，换用新的纸带重复多次实验④计算出不同纸带对应的加速度值⑤描点作出a—F图像实验时，必须要保证砂和砂桶的质量远小于木块的质量吗？___________。（填“必须”或者“不必”）（2）实验获得的一条纸带如图所示，用刻度尺测量数据如下：x1= 8.02cm，x2= 19.22cm，x3= 33.63cm，x4= 51.25cm。相邻两个计数点间还有四个点没有画出（电磁打点计时器打点频率为50Hz。取g = 10m/s2，结果保留两位小数）。则打这条纸带时木块的加速度大小为___________m/s2；（3）实验得到的a—F图像如图所示，横截距为c，纵截距为 - b，已知当地的重力加速度为g，则木块和桌面间的动摩擦因数μ = ___________；（4）由图像还可以得到木块的质量M = ___________。【答案】     不必     3.20          【详解】（1）[1]木块受到的拉力可由弹簧测力计读出，故不需要保证砂和砂桶的质量m远小于木块的质量M。（2）[2]已知电磁打点计时器打点频率为50Hz，且相邻两个计数点间还有四个点没有画出，则根据逐差法有，T = 0.1s代入数据有a = 3.20m/s2（3）[3]（4）[4]对木块，根据牛顿第定律得F - μMg = Ma得a—F图像纵轴截距为 - b，则 - b = - μg所以a—F图像纵轴斜率为，则则木块的质量17．（6分）（2022·湖南·高一阶段练习）航天员在空间站利用一支架进行实验，支架一端固定在舱壁上，把航天员甲固定在支架的另一端，航天员乙将支架拉开到指定的位置。松手后，支架拉着航天员甲从静止返回到舱壁。支架对航天员甲产生一个大小F=75N的恒定的拉力，航天员甲从静止到速度大小v=2m/s的过程中，通过的距离x=1.6m，求：（1）航天员甲运动的加速度大小a；（2）航天员甲的质量m。【答案】（1）；（2）60kg【详解】（1）由速度与位移的关系有解得（2）由牛顿第二定律有可得航天员甲的质量18．（8分）（2021·陕西省神木中学高一阶段练习）如图所示，木板与水平地面间的夹角可以随意改变，当时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端每次都以的速度沿木板向上运动，随着的改变，小木块沿木板滑行的距离将发生变化，重力加速度为g。（1）求小木块与木板间的动摩擦因数；（结果可含根号）（2）当角时，求小木块沿木板向上滑行的距离和时间；（3）当角为何值时，小木块由底端沿木板向上滑行再回到原出发点所用的时间为。【答案】（1）；（2），；（3）【详解】（1）当时，小木块沿着木板匀速下滑，由共点力平衡条件可知解得（2）设小木块向上运动的加速度为a，则由速度-位移公式得，沿木板向上滑行的距离小木块向上运动的时间（3）设小木块向上运动的加速度为，时间为，位移为，向下运动的加速度为，时间为，则联立以上式子解得‍19．（10分）（2022·湖南·攸县第三中学高一期中）如图所示，重物A被绕过定滑轮的细线所悬挂，质量为5kg的重物B放在粗糙的水平桌面上，重物B与水平桌面的动摩擦因数μ = 0.5，定滑轮被一根细线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧，aO′与竖直方向的夹角为120°。弹簧、细线、滑轮的重力及细线与滑轮间的摩擦力忽略不计，整个装置处于静止状态，g取10m/s2，若悬挂滑轮的细线OP的张力是，求：（结果可用根号表示）（1）重物A的质量是多少？（2）弹簧处于何种状态，弹力大小为多少？（3）重物B对桌面的摩擦力为多大？方向如何？【答案】（1）m = 2.5kg；（2）弹簧处于拉伸状态，F2 = 12.5N；（3），方向水平向右【详解】（1）对定滑轮受力分析，如图所示重物A处于静止状态，有T = mg定滑轮两侧绳子的拉力大小相等，设细线OP的张力为F，根据对称性可知细线OP与竖直方向的夹角为30°，可得联立解得（2）以结点为研究对象，受力如图根据平衡条件，有解得所以弹簧的弹力大小为弹簧处于拉伸状态。（3）分析B物体，可得解得由牛顿第三定律可得重物B对桌面的摩擦力大小为，方向水平向右20．（12分）（2022·江苏苏州·高一期末）如图甲所示，质量、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端，铁块与木板间的动摩擦因数；质量、足够长的木板静止在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F。(1)若F1恒为1N，求木板与地面间的摩擦力大小；(2)若F2恒为8N，求铁块在1s内在木板上滑过的距离L；(3)若作用力F随时间t变化的关系如图乙所示，求在8s内铁块运动位移x的大小。【答案】(1)1N；(2)1m；(3)1.5m【详解】(1)铁块与木板之间的最大静摩擦力为木板与地面之间的最大静摩擦力为若F恒为1N，铁块与木板均静止，根据平衡条件，木板与地面之间的静摩擦力为(2) 若F2恒为8N，对铁块根据牛顿第二定律解得铁块的位移为对木板根据牛顿第二定律解得木板的位移为铁块在木板上滑过的距离为(3)0～2s内，拉力等于1N，铁块和木板均静止，铁块的位移2～4s内，拉力等于3N，铁块和木板一起运动，根据牛顿第二定律解得铁块的位移为4s末的速度为4～6s内，因为铁块与木板之间的最大静摩擦力大于木板与地面之间的最大静摩擦力，所以撤去外力后，铁块和木板一起做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律解得减速到静止的时间为4～6s过程中铁块的位移为在8s内铁块运动位移x的大小为