第04单元 运动和力的关系单元测试（B卷·提升能力）-高一物理分层训练AB卷人教版（人教版）

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第04单元  运动和力的关系单元测试 （B卷·提升能力）

（时间：60分钟，满分：100分）

一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分）

1．（2022·全国高考）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　）

A． B． C． D．

2．（海南高考真题）如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（）

A．若μ≠0，则k=    B．若μ≠0 ， k =    C．若μ=0，则 D．若μ=0，则

3．（2020·浙江高考）如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球．A、B两球分别连在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内．若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底（不计空气阻力，ρ木＜ρ水＜ρ铁）

A．A球将向上运动，B、C球将向下运动           B．A、B球将向上运动，C球不动

C．A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动     D．A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动

4．（2021·河南省杞县高中模拟）如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取10。不计空气阻力，则（　　）

A．箱子静止时，底部压力传感器显示示数

B．当时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲

C．当时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起

D．若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N

5．（2022·上海市崇明中学模拟）用图示装置研究小车质量一定时，加速度与受力的关系。通过安装在小车上的无线力传感器测量小车受到的拉力，用位移传感器（图中未画出）测小车的加速度。当小车匀速运动时，力传感器读数为F0。通过改变小桶中沙的质量改变拉力，多次重复实验，获得多组加速度和力的数据，描绘出小车加速度a与拉力的关系图像。则得到图像可能是（　　）

A． B． C． D．

6．（2022·陕西西乡县第一中学模拟）随着新能源轿车的普及，人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。加速度对时间的变化率物理学中称之为“加加速度”，通常用符号“j”表示，如果j值过大，会形成冲击力，影响乘客乘坐的舒适性。对汽车来说，人体可以承受的j值通常在之间。如图为某国产新能源轿车，测得其启动后a与时间t的变化关系为，则（　　）

A．国际单位制中“加加速度”的单位应是m/s-2     B．j为0的运动一定是匀速直线运动

C．该汽车启动后做匀变速直线运动              D．该汽车启动后j的值大小为0.5

7．（2022·四川省泸县第二中学模拟）如图所示为某工地上的自动卸货车作业过程。卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ先缓慢增大，当货物开始加速下滑时倾角θ保持不变。在卸货的全过程中（　　）

A．货物受到车厢的摩擦力一直增大                   B．货物受到车厢的支持力一直减小

C．地面对货车的支持力先等于总重力，后小于总重力   D．地面对货车的摩擦力始终为零

8．（2022·江苏南通模拟）如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率v0顺时针运行。一小木块以初速度v1从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的速度v随时间t变化关系的图像不可能的是（　　）

A．B．C．D．

9．（2022·安徽合肥市第六中学）如图所示，质量为m的两个相同物块A、B叠放在轻弹簧上，并处于静止状态，轻弹簧下端固定在地面上，重力加速度为g。现对物块A施加竖直向上的力F，则下列说法正确的是（　　）

A．若且为恒力，则力F作用的瞬间，A、B间的弹力大小为0.2mg

B．若且为恒力，则A、B分离的瞬间，弹簧的弹力大小为1.9mg

C．若在F作用下，物体A以匀加速向上运动，则A、B分离时，弹簧处于原长状态

D．若在F作用下，物体A以匀加速向上运动，则A、B分离前，两者组成的系统合外力大小始终不变

10．（2022·重庆市育才中学模拟）质量为的雪橇在倾角的斜坡向下滑动过程中，所受的空气阻力与速度成正比，比例系数k未知。雪橇运动的某段过程图像如图中实线所示，且是曲线最左端那一点的切线，B点的坐标为，线是曲线的渐近线，已知。下列说法中正确的是（　　）

A．当时，雪橇的加速度为 B．在过程中雪橇的平均速度为

C．雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.75 D．空气阻力系数k为

11．（2022·宁夏银川一中三模）如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向右的恒力。使A、B、C恰好保持相对静止。已知A的质量为，B、C的质量均为，重力加速度为，不计一切摩擦（，），则恒力的大小为（　　）

A． B． C． D．

12．（2022·湖南·模拟预测）如图所示，水平轻弹簧左端固定，右端与滑块P相连，P置于水平地面上；滑块Q与P完全相同，紧靠在P的右侧，P、Q均处于静止状态，此时滑块Q所受地面摩擦力刚好等于最大静摩擦力。设P、Q与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，P、Q均视为质点。现对Q施加水平拉力F，使Q向右做匀加速直线运动，以下判断正确的是（　　）

A．施加F的瞬间，P的加速度可能比Q的大

B．施加F的瞬间，P的加速度不可能与Q的加速度一样大

C．F可能为恒力，也可能为变力

D．F一定为变力，P、Q分离前P与Q一起做匀加速运动

13．（2022·河南郑州中学三模）粗糙水平地面上有一质量为m=50kg的物块，在F=500N的水平恒力作用下运动。物块与地面间的动摩擦因数μ恒定，物块受到的空气阻力与速度v成正比，比例系数为k。从某时刻开始计时，测得物块运动的v-t图像如图中的实线所示。图中虚线a是运动图像的渐近线，虚线b是运动图像在纵轴交点的切线，切线上一点A的坐标为（4，15），g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．0~4s内，物块做的是加速度逐渐减小曲线运动   B．0时刻，物块的加速度大小为a=3.75m/s2

C．物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1               D．比例系数k=25N·s/m

二、多选题(本题共3小题，每小题3分，共9分)

14．（2022·全国·高考真题）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（　　）

A．P的加速度大小的最大值为        B．Q的加速度大小的最大值为

C．P的位移大小一定大于Q的位移大小   D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

15．（2021·全国高考）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（　　）

A． B．

C． D．在时间段物块与木板加速度相等

16．（全国高考真题）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s2．由题给数据可以得出

A．木板的质量为1kg                    B．2s~4s内，力F的大小为0.4N

C．0~2s内，力F的大小保持不变         D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

三、探究题（本题共2小题，共15分）

17．（2022·辽宁高考）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。

（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）；

（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示，

根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）；

（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）；

（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。

18．（2022·山东高考）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；

②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；

③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。

回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：

（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。

（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。

（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。

四、简答题（本题共4小题，共32分）

19．（2020·浙江高考）如图1所示，有一质量的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的图线如图2所示，末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力，求物件：

(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；

(2)匀速运动的速度大小；

(3)总位移的大小。

20．（江苏高考真题）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：

（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；

（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；

（3）B被敲击后获得的初速度大小vB．

21.（2022·云南·昆明二十三中期末）如图甲所示，长为L＝15m且粗糙程度处处相同的斜面体固定在水平面上，质量为m＝1kg的小木块（可视为质点）以的初速度从底端沿斜面上滑，上滑一段距离后返回斜面底端，此过程中小木块速度随位移变化的关系图像如图乙所示。取重力加速度。

（1）求小木块与斜面间的动摩擦因数；

（2）对该木块施加一沿斜面向上的恒力，使木块由底端从静止开始沿斜面向上运动。求经过多长时间撤去恒力F可使木块刚好能滑到斜面顶端。

22.（2022·安徽阜阳期末）如图所示，质量的长木板放在光滑的水平面上，质量的小物块放在木板上处于静止状态，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加向左的作用力F使木板向左运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。

（1）为使物块与木板运动过程中保持相对静止，F的大小应满足什么条件；

（2）使木板以的加速度匀加速运动，求此过程中力F的大小；

（3）使木板先以的加速度匀加速运动4s，再以的加速度匀加速运动，当速度达到14m/s后保持匀速直线运动，最终木板和物块相对静止。求上述过程中物块相对木板滑动的距离。