新人教版高中物理必修一第四章《运动和力的关系》检测(答案解析)

一、选择题
1．如图所示为甲、乙两质点沿同一直线运动的速度时间图像，下列判断正确的是（ ）
A ．0~6 s 内，不存在甲、乙加速度相同的时刻
B ．0~6 s 内，甲的平均速度小于乙的平均速度
C ．3 s 末，甲受到的合力小于乙受到的合力
D ．若甲、乙在t =0时刻相遇，则它们在0~6 s 内还会相遇两次
2．如图所示，木块、、A B C 叠放在光滑水平桌面上，A 的质量为2m ，B C 、质量均为m 。

现有一水平向右的拉力作用在木块C 上，使三木块相对静止一起向右匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）
A ．A 受到4个力作用
B ．B 不受到摩擦力作用
C ．木块C 的加速度大小为4F m
D ．C 对A 的摩擦力大小为4
F 3．国产歼-15舰载机以80m/s 的速度降落在静止的“辽宁号”航母水平甲板上，机尾挂钩精准钩住阻拦索，如图所示。

在阻拦索的拉力帮助下，经历2.5s 速度减小为零。

若将上述运动视为匀减速直线运动，根据以上数据不能求出战斗机在甲板上运动的（ ）
A ．位移
B ．加速度
C ．平均速度
D ．受到的阻力 4．2020年6月至8月，我国南方某些地区连日暴雨，共有433条河流发生超警戒线的洪水。

某次无风的情况下，一雨滴在空中下落过程中的速度随时间变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．雨滴下落过程中的加速度可能大于重力加速度
B ．雨滴下落过程中的加速度方向发生了变化
C ．随着雨滴速度的增加，空气阻力逐渐减小
D ．当速度等于v 0时，雨滴所受空气阻力等于重力
5．如图所示，质量为m 的三角形木楔A 置于倾角为θ的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数μ，一水平力F 作用在木楔A 的竖直平面上，在力F 的推动下，木楔A 以恒定的速度向上滑动，则F 的大小为（ ）
A ．()
sin cos cos mg θμθθ+ B ．()
sin cos cos cos mg θμθθμθ
+- C ．()sin cos mg θμθ+ D ．
()
sin cos cos cos mg θμθθμθ++ 6．在小车车厢的顶部用轻质细线悬挂一质量为m 的小球，在车厢水平底板上放着一个质量为M 的木块。

当小车沿水平地面向左匀减速运动时，木块和车厢保持相对静止，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角是30°，如图所示，已知当地的重力加速度为g ，木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是（ ）
A ．此时小球的加速度大小为2
g B ．此时小车的加速度方向水平向左 C 3，方向水平向右 D ．若增大小车的加速度，当木块相对车厢底板即将滑动时，小球对细线的拉力大小为45
mg 7．某同学用图甲的装置探究摩擦力的变化情况。

水平桌面上固定的力传感器，通过水平棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，长木板左端固定的细绳跨过光滑滑轮悬挂一小
桶。

从0t 开始，断断续续往小桶中缓慢加水，传感器记录的F t —图像如图乙所示。

不考虑水平桌面与木板间的摩擦，下列判断正确的是（ ）
A ．t 1～t 2内，物块受到的是滑动摩擦力
B ．0～t 3内，小桶中的水量时刻在增加
C ．t 3～t 4内，木板的加速度逐渐增大
D ．t 4～t 5内，木板一定做匀速运动
8．如图所示，物块A 、B 通过跨过光滑定滑轮的轻绳相连，A 的质量为m ，套在光滑竖直杆上，B 的质量为3m ，轻绳右侧与竖直杆的夹角为60°，重力加速度的大小为g ，将系统自静止开始释放，刚释放时物块A 的加速度为（ ）
A ．27g ，方向竖直向上
B ．
12g ，方向竖直向上 C ．12g ，方向竖直向下 D ．32
g ，方向竖直向上 9．如图所示，两个物体A 、B 中间用一轻弹簧相连。

A 、B 的质量分别为A m 、B m ，A 、B 与固定斜面间的动摩擦因数不相同。

稳定时，A 、B 两物体一起在斜面上匀速下滑，则下列说法正确的是（ ）
A ．地面对斜面体可能有水平向左的摩擦力
B ．弹簧可能处于原长状态
C ．如果只增大A 或B 的质量，稳定时A 、B 一定不能一起匀速下滑
D ．若A 、B 与斜面间的动摩擦因数相等，且A 、B 两物体一起在斜面上匀速下滑，当适当增大斜面倾角，一起沿斜面下滑时，则弹簧可能处于压缩状态
10．关于力与运动的说法中，正确的是（ ）
A ．抛出的物体上升过程中受到一个向上的力
B ．物体运动越快，说明它受的力越大
C ．同一物体不管是静止还是运动，惯性并没有发生改变
D ．物体的运动越快，则惯性越大
11．如图，水平桌面上放置着质量为m 、2m 的A ，B 两物体，A 与B ，B 与水平面间的动摩擦因数均为.μ现用水平拉力F 拉B ，使A ，B 以相同的加速度运动．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F 的最大值为（ ）
A ．3mg μ
B ．4mg μ
C ．5mg μ
D ．6mg μ 12．一横截面为直角三角形的木块按如图所示放置，质量均为m 的A 、B 两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30︒的直角边上，物体C 放在倾角为60︒的直角边上，B 与C 之间用跨过定滑轮轻质细线连接，A 、C 的质量比为34，整个装置处于静止状态，已知物体A 、B 与斜面间的动摩擦因数相同（μ＜1）且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg ，C 与斜面间无摩擦，则（ ）
A ．物体A 、
B 均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向
B ．物体A 所受摩擦力大小为12
mg ，物体B 不受摩擦力作用 C ．弹簧处于拉伸状态，A 、B 两物体所受摩擦力大小均为
12mg ，方向均沿斜面向下 D ．剪断弹簧瞬间，物体B 加速度为2g
13．如图所示，悬挂在空中的三个物块A 、B 、C 的质量满足23A B C m m m ==，A 与天花板之间、A 与B 之间均用轻细绳相连，B 与C 之间用轻弹簧相连，当系统静止后，突然剪断A ，B 间的细绳，则此瞬间A 、B 、C 的加速度分别为(重力加速度为g ，取向下为正) （ ）
A ．g -、52g 、0
B ．0、53
g 、0
C．
5
6
g
、
5
3
g、0 D．0、g、g
14．随着我国经济的飞速发展，人们对生活水平的追求日益增高，越野拖挂房车成为众多旅行爱好者的选择。

如图所示为一越野车通过挂钩与房车连接，越野车质量为M，房车质量为m。

越野车行驶过程中发动机提供的牵引力为F，行驶过程中受到的阻力为f1；房车无动力也无制动力，行驶过程中受到的阻力为f2，下列说法正确的是（）
A．两车匀速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于F
B．两车加速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于F
C．不管两车匀速还是加速，越野车给房车的拉力都小于F
D．两车一起刹车时，越野车与房车间的作用力一定为0
15．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，下图中正确的是（）
A．B．
C．D．
二、填空题
16．甲、乙两个物体的质量之比为2:1，受到的合外力的大小之比是1:2，甲、乙两个物体都从静止开始运动，那么，两个物体经过相同的时间通过的路程之比为________。

17．如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），将两滑杆同时从a、c处由静止释放，用t1、t2分别表示滑环从a到b、c到d所用
的时间，则t 1 ____ t 2（填“>”“<””=”）。

18．质量为2kg 的物体在10N 水平恒力作用下，沿光滑水平桌面由静止运动2s ，则2s 末的速度为_______m/s ，2s 内通过的位移为_______m 。

19．物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6s 内力F 的变化和速度v 的变化如图所示，则物体的质量为______kg ，物体与地面的动摩擦因数为______. (g =10m/s 2)
20．图a 表示用水平恒力F 拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。

当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a 也会变化，a 和F 的关系如图b ，则该物体的质量是________kg ，物体与水平面间的动摩擦因数是________（g 取102m /s ）。

图（a ） 图（b ）
21．如果在时间t 内合外力F 使质量为M 的物体由静止起发生位移s ，则2F 力使质量为M 的物体在12
t 时间内由静止起发生位移为_____________s ． 22．如图所示，1m AB BC AC ===，小球的质量为1kg ，当小车的加速度大于________时，BC 绳开始有张力；当两绳均有张力时，两绳拉力之差为________N ．
23．在平直轨道上运动着的列车中，有一个光滑的水平桌面上放着一个小球，小球突然向后运动，则列车在做___________运动；若列车做减速运动，小球将___________运动；若列车突然向右拐弯，小球将___________运动。

24．如图所示，质量相等的A 、B 两个小球由轻质弹簧连接起来，再用细线吊着，处于静止状态．当剪断细线的瞬间，A 的加速度是______，B 的加速度是______。

25．质量为1kg 的物体放在水平地面上，在10N 的水平拉力作用下由静止开始运动。

已知物体和地面间的动摩擦因数为0.2，则物体2s 末的速度为___________m/s 。

26．某兴趣小组，通过手持挡板(挡板装有压力传感器等仪器，没有画出)运动观察挡板弹力变化情况。

如图所示，在倾角为θ的足够长的光滑斜面上端固定一劲度系数为k 的轻弹簧(在弹性限度内)，弹簧下端连有一质量为m 的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A 挡住，此时弹簧没有形变。

重力加速度为g 。

(1)若手持挡板A 以加速度a 沿斜面匀加速下滑,从挡板开始运动到小球与挡板分离挡板上压力传感器的示数______（选填“逐渐变大”、“保持不变”、“逐渐变小”），加速度a 的取值应满足______；（用题中给出的有关物理量写出最简表达式）
(2)若手持挡板A 以加速度a 沿斜面匀加速下滑，从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间t =______； (用题中给出的物理量写出最简表达式)
(3)根据（1）中的条件，若取θ=53°，取g=10 m/s 2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。

为保证实验顺利进行，现给出三个加速度a 值，你认为兴趣小组应选的加速度是______；
A ．a =8.0m/s 2
B ．a=12.0m/s 2
C . a=4.0m/s 2
(4)根据（1）（2）（3）提供的信息和条件，若取k =9N/m ，m =0.5kg. 计算出从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为______s 。

（计算结果保留三位有效数字）
三、解答题
27．如图所示，两个完全相同的物块A 、B 用轻绳连接放在水平地面上，轻绳的长度1m L =，在水平恒定拉力F 作用下，由静止开始一起向右做匀加速直线运动，经过t 1=2s 物体A 的位移为L 1=1m ，已知A 、B 质量均为1kg ，两物块与地面之间的动摩擦因数均为0.1μ=（210m /s g =），求：
(1)拉力F 的大小；
(2)当整体运动t 2=4s 时剪断轻绳，从剪断轻绳到物块A 刚好静止时两物块A 、B 间的距离。

28．在第十三届全运会田径比赛中，山东选手薛长锐获得男子撑杆跳冠军。

如图，撑杆跳高过程可以简化成持杄助跑、撑杄起跳上升、越杄下落三个阶段。

设薛长锐从静止开始匀加速助跑，起跳前的助跑距离为32.4m ，速度达到9m /s v =时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降2 4.05m h =时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间0.9s t =。

已知薛长锐的质量75kg m =，重力加速度g 取210m /s ，不计空气阻力，假设薛长锐从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速直线运动。

求：
(1)薛长锐起跳前从静止开始匀加速助跑的加速度大小；
(2)薛长锐从接触软垫到速度减为零的过程中对软垫的压力大小。

29．如图所示，倾角为37°的粗糙斜面固定在水平地面上，物体m 在沿斜面的拉力8N F =作用下向上做匀速直线运动，一段时间后撤去F 后发现物体能返回下滑，若知下滑时物体所受合力为4N ，沿斜面向下，设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin370.6︒=，cos370.8︒=，2
10m/s g =求： (1)撤去F 时，物体受到的摩擦力大小及方向；
(2)物体的质量m 和滑动摩擦因数μ。

30．如图所示，长3m L =、质量0.5kg m =的木板静止在水平地面上，其右端有一个固定立柱，木板与地面问的动摩擦因数0.2μ=。

质量 1.0kg M =的小猫静止站在木板左端。

某时，小猫以加速度24.0m /s a =向右匀加速奔跑，经过一段时间到达木板右端并立即抓住立柱，重力加速度2
10m /s g =，求：
(1)木板的加速度大小和方向；
(2)小猫从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间。