高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试(包含答案解析)(4)

一、选择题
1．物块A左端固定一拉力传感器，总质量为M，通过轻细绳与质量为m的物块B连接，A、B与水平面的动摩擦因数相同，给A施加水平恒力F，系统向右运动的过程中拉力传感器显示示数为4N。

当用大小相同的水平恒力F向左拉物块B，系统向左运动的过程中拉力传感器显示示数为6N。

则（）
A．m:M=4:3 B．m:M=3:2 C．F=10N D．F=12N
2．如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，m A=0.5kg，m B=0.7kg，B的上、下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。

从t=0时刻起，用一水平向右的力F=2t（N）作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知t1=3s、t2=5s，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

据此可求（）
A．3s后，B开始向右运动B．A、B之间的动摩擦因数
AB 4 5
μ=
C．5s后，B向右做匀加速运动 D．B与水平面间的动摩擦因数
5
6μ=
3．2020年全国蹦床网络赛于5月28日在南京、长沙等7个分赛场举行，共有来自各省市蹦床队的32名运动员参赛。

如图所示的蹦床比赛中，人从空中下落到弹簧床面后，直到向下减速为零，忽略空气阻力，以下说法正确的是（）
A．人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性先增大后减小
B．人接触蹦床时速度最大
C．人起跳时弹簧对他的支持力大于他对弹簧的压力
D．人接触弹簧向下运动的整个过程中，人是先失重后超重
4．如图所示，在饮料瓶的下方扎一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶，小孔中有水喷出。

现让瓶子做下述几种运动，运动中瓶子没有转动，忽略空气阻力，观察喷水的变化。

下列判断正确的是（）
A．放手让瓶子自由下落，小孔仍向下喷水
B．将瓶子竖直向上抛出，瓶子向上运动时小孔不再喷水，瓶子向下运动时小孔向下喷水C．将瓶子水平抛出，瓶子在空中运动时小孔不再喷水
D．将瓶子斜向上抛出，瓶子在空中运动时小孔仍向下喷水
5．在真空的牛顿管里的羽毛和铁片下落的快慢相同，在有空气的牛顿管里的羽毛下落的慢、铁片下落的快，这其中最主要的原因是（）
A．铁钉比鸡毛重
B．铁钉比鸡毛密度大
C．鸡毛受到的空气阻力大
D．铁钉下落的加速度比鸡毛下落的加速度大
6．磁性车载支架（图甲）使用方便，它的原理是将一个引磁片贴在手机背面，再将引磁片对准支架的磁盘放置，手机就会被牢牢地吸附住（图乙）。

下列关于手机（含引磁片，下同）的说法中正确的是（）
A．汽车静止时，手机共受三个力的作用
B．汽车静止时，支架对手机的作用力大小等于手机的重
C．当汽车以某一加速度向前加速时，手机可能不受支架对它的摩擦力作用
D．只要汽车的加速度大小合适，无论是向前加速还是减速，手机都可能不受支架对它的摩擦力作用
7．在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当行李放在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A点，已知传送带AB两点的距离为1.2m，那么在通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则（）
A ．开始时行李箱的加速度为0.2 m/s 2
B ．行李箱从A 点到达B 点时间为2 s
C ．传送带对行李箱做的功为0.4 J
D ．传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.03 m
8．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
9．中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。

某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第10节对第11节车厢的牵引力为F 。

若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第6节对倒数第5节车厢的牵引力为（ ）
A ．5F
B ．6F
C ．7F
D ．8
F 10．一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x 与时间t 的图像如图所示，其中t 1到t 2时间段图像为直线。

则以下说法正确的是（ ）
A ．t 1~t 2时间内，乘客的速度一直增大
B ．t 2~t 3时间内，乘客的速度一直增大
C ．t 1~t 2时间内，乘客对电梯压力大于乘客重力
D ．t 2~t 3时间内，乘客对电梯压力小于乘客重力
11．如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，一质量为0.5kg 的小车的支架上用轻绳连接着质量也为0.5kg 的小球，小车在沿斜面向下的外力F 作用下下滑，在小车下滑的过程
中，轻绳恰好处于水平，g 取210m /s ，则下列说法正确的是（ ）
A ．轻绳的拉力大小为5N
B ．轻绳的拉力大小为10N
C ．小车的加速度大小为210m /s
D ．小车的加速度大小为220m /s
12．如图所示，置于水平地面上质量分别为1m 和2m 的两物体甲、乙用劲度系数为k 的轻弹簧连接，在物体甲上施加水平恒力F ，稳定后甲、乙两物体一起做匀加速直线运动，对两物体间弹簧的形变量，下列说法正确的是（ ）
A ．若地面光滑，则弹簧的形变量等于F k
B ．若地面光滑，则弹簧的形变量等于
()112m F
m m k + C ．若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为μ，则弹簧的形变量等于
2m g k μ D ．若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为μ，则弹簧的形变量等于()212m F
m m k +
13．“扎比瓦卡”（俄语意为“进球者”）是2018年俄罗斯世界杯足球赛吉祥物，该吉祥物以西伯利亚平原狼为蓝本，如图所示。

若足球被“扎比瓦卡”踢到空中，此时足球受到的力有（ ）
A ．重力、脚对球的作用力
B ．重力、空气对球的作用力
C ．重力、球对空气的作用力
D．重力、脚对球的作用力、空气对球的作用力
14．如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。

下列说法正确的有（）
A．a、b、c同时到达地面
B．a最先到达地面
C．c最先到达地面
D．b、c同时最先到达地面
15．如图所示，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，车内A、B两物体叠放在一起，因前方有障碍物，为避免相撞，小车刹车制动。

在小车整个运动的过程中，A、B两物体始终保持相对静止且随小车一起运动，则下列说法正确的是（）
A．在小车匀速运动过程中，B与小车之间存在摩擦力
B．在小车匀速运动过程中，B对A的作用力竖直向上
C．在小车刹车制动过程中，A、B两物体间一定存在摩擦力
D．在小车刹车制动过程中，A相对B一定有沿斜面向上运动的趋势
二、填空题
16．在质量为300g的弹簧秤下吊一质量为500g的物体，若用10N的拉力竖直向上提弹簧秤，使它们一起向上做变速运动，此时弹簧秤的读数是________N。

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t1 ____ t2（填“>”“<””=”）。

18．将从空中下落的雨滴看作为球体，设它竖直落向地面的过程中所受空气阻力大小为22
f kr v
，其中v是雨滴的速度大小，r是雨滴半径，k是比例系数。

设雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，雨滴的密度为ρ，推导雨滴无风下落过程中的最大速度v m与半径r的
关系式：v m =_____；示意图中画出了半径为r 1、r 2（r 1＞r 2）两种雨滴在空气中无初速下落的v -t 图线，其中_____对应半径为r 1的雨滴（选填①、②、③或④）。

19．如图所示，两根相同的轻弹簧S 1、S 2，劲度系数都是2410N/m k =⨯。

悬挂的重物的质量分别为1 0.2kg m =和2 0.4kg m =。

若不计弹簧质量，取210m/s g =，则平衡时弹簧S 1的伸长量为_________cm 。

平衡后从A 点将连接S 2和m 1的细绳剪断，剪断瞬间m 1的加速度大小为________m/s 2。

20．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)
21．小木块m 从光滑曲面上P 点滑下，通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q 点，如图所示。

现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动，让m 从P 处重新滑下，则此次木块的落地点将在______________（填“仍在Q 点”、“Q 点右边”、“Q 点左边”）
22．如图所示，质量为2千克的物体A 静止在粗糙水平地面上，A 与地面间滑动摩擦系数为0.2，用大小为2.4牛的水平力F 拉细绳的端点向右移动距离1.6米，不计细绳及滑轮的质量，物体A 的加速度大小为________，A 获得的最大速度为________。

23．现有数个力作用在质量为5kg 的物体上，物体处于平衡状态，如果突然把向西的10N
的力减小到8N ，则物体的加速度大小为____________，方向__________．
24．一质量为2kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动，F 随时间t 变化的图线如图所示，则1s t =时物块的速率为_______m/s ，经过4s 物体的位移大小为_______m ．
25．某次军事演习时，战机的着陆速度为60m/s ，落地后以大小为6m/s 2的加速度做匀减速直线运动，若战机的质量为41.510kg m =⨯，则战机在减速过程中受到的合外力大小为___________N ，它在着陆后12s 内滑行的距离是___________m 。

26．如图所示，质量为2kg m =的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.5μ=，现用14N F =的水平拉力拉物体，则经过3s t =物体的位移大小为
___________m ，3s 末物体速度大小为___________m/s 。

2g 10m/s =（）
三、解答题
27．如图所示，一足够长的固定光滑斜面倾角θ=37°，两物块A 、B 的质量A m =1kg 、B m =4kg 。

两物块之间的轻绳长L =0.5m ，轻绳可承受的最大拉力为T =12N ，对B 施加一沿斜面向上的力 F ，使A 、B 由静止开始一起向上运动，力F 逐渐增大，g 取10m/s 2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

（1）若某一时刻轻绳被拉断，求此时外力F 的大小；
（2）若轻绳拉断瞬间A 、B 的速度为3m/s ，绳断后保持外力F 不变，当A 运动到最高点时，求A 、B 之间的距离。

（3）满足第（2）问的条件下从绳子断裂到A 运动到最高点时F 对B 所做功以及A 运动到最高点时F 的功率。

28．如图甲所示，质量为1kg m =的物体置于倾角为37θ=︒的固定且足够长的斜面上，沿斜面加平行于斜面向上的力F 的作用，使物体从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，物体运动的部分v —t 图象如图乙所示，（g 取102m /s ，sin370.6︒=，sin530.8︒=）试求：
(1)1~2s 内物体的加速度；
(2)物体运动前2s 的位移大小；
(3)设2s后，F的大小变为10N，求物体与斜面间的动摩擦因数；
(4)4s后，撤去力F，求物块运动到斜面最高处时距离斜面底端多远？
29．如图所示，物体的质量m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，在倾角为37°，F=10N的恒力作用下，由静止开始加速运动，当t=6s时撤去F，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

求：
(1)物体做加速运动时的加速度a；
(2)6秒末的速度是多少？
(3)撤去F后，物体还能滑行多长时间？
30．在倾斜角为θ的长斜面上，一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，滑块(连同风帆)的质量为m，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ、风帆受到向后的空气阻力与滑块下滑的速度v大小成正比，即f＝kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v－t图象如图所示，图中的倾斜直线是t＝0时刻速度图线的切线．
(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小；
(2)若m＝2 kg，θ＝37°，g＝10m/s2，求出μ和k的值．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。