人教版（2019）高中物理必修第一册 第4章《运动和力的关系》单元测试（原卷+解析卷）

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第四章 运动和力的关系单元测试卷班级 姓名 学号 分数 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题 共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的（　　）A． B． C． D．2．伽利略设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这说明（　　）  A．力不是维持物体运动的原因B．物体运动速度越大，惯性越大C．没有力的作用，物体只能静止D．物体受到的外力一定时，质量越大，它的加速度越小3．关于速度、加速度、合外力间的关系，下列说法正确的是（　　）A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零C．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零D．物体的速度方向为正，加速度方向也为正，所受的合外力的方向可能为负4．很多智能手机都有加速度传感器。在北京地区让一部装有相应应用程序的手机从距离地面较高处由静止开始下落，然后用手接住。多次实验，应用程序显示下落加速度平均值为，其中一次手机截屏可简化成下图。查阅资料发现当地重力加速度，下列说法正确的是（　　）A．手机显示加速度小于当地重力加速度是因为偶然性引起的B．下落t=1s（未落地）手机的速度将达到v=9.801m/sC．若在赤道附近完成上述实验，手机显示加速度值将变小D．若将手机竖直上抛，在空中上升过程中应用程序显示加速度5．如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球。当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO′沿杆方向）（　　）  A．   B．  C．   D．  6．如图所示，A、B、C、D四个小球分别用弹簧、细绳联结，挂于水平天花板上，若某一瞬间同时在a、b处将悬挂的细绳剪断，比较各球下落瞬间的加速度，下列说法中正确的是（　　）A．C、D球的加速度均为0B．C球的加速度为2g，D球的加速度为gC．所有小球都以g的加速度下落D．A球的加速度为2g，B球的加速度为07．如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物体A、B（物体B与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的图像如图乙所示（重力加速度为g），则（　　）A．施加外力的瞬间，F的大小为B．A物体匀加速运动，F为恒力C．A、B在时刻分离，此时弹簧的弹力大小D．弹簧弹力等于0时，物体B的速度达到最大值8．如图，倾角为的斜面体固定在水平地面上，现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球，当小球与滑块相对静止后，细线方向与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（　　）  A．若斜面光滑，则B．若斜面粗糙，则C．若，小球受到的拉力为D．若，滑块的加速度为9．升降机的地板上放着重为G的货物，升降机的地板对货物的支持力大小为G的1.2倍，g为重力加速度，则升降机的运动情况可能是（　　）A．以大小为a=0.2g的加速度向上做匀加速运动B．以大小为a=0.8g的加速度向上做匀减速运动C．以大小为a=0.2g的加速度向下做匀减速运动D．以大小为a=0.2g的加速度向下做匀加速运动10．“蹦极"是一项很有挑战性的运动。如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，图中c点是蹦极者所能达到的最低点，不计空气阻力。关于蹦极者的运动下列说法正确的是（　　）A．从a点到c点蹦极者一直做减速运动B．蹦极者从a点到c点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大C．蹦极者在a点时速度最大D．蹦极者在c点的加速度不等于011．如图所示，质量为m的物块A静置在水平桌面上，通过足够长的轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为2m的物块B。现由静止释放物块A、B，以后的运动过程中物块A不与定滑轮发生碰撞。已知重力加速度大小为g，不计所有阻力，下列说法正确的是（　　）A．在相同时间内物块A、B运动的路程之比为2:1B．t时刻物块A、B的速度大小之比为1:1C．轻绳的拉力为D．B下落高度h时速度为12．质量为、长为的木板放在水平地面上，木板与水平地面间的动摩擦因数为。将质量为的小铁块（可视为质点），以的速度从木板的左端水平冲上木板（如图所示），小铁块与木板间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，），则下列判断正确的是（    ）  A．木板一定静止不动 B．小铁块不能滑出木板C．木板一定向右滑动 D．小铁块能滑出木板第II卷（非选择题 共52分）二、实验题（满分10分）13．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某研究小组设计了两种方案。【方案1】实验装置如图所示，在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下，进行实验数据测量、计算和分析。  （1）除小车、钩码、打点计时器（含纸带、复写纸）、刻度尺、导线、开关等器材外，在下列器材中，必须使用的有 。（填选项字母）A．电压合适的直流电源    B．电压合适的交流电源  C．天平   D．秒表（2）在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的交流电频率为，根据纸带可求得小车的加速度为 （结果保留3位有效数字）。  （3）根据测量数据，作出小车的加速度随细线拉力变化的图线，如图所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是 。（填选项字母）  A．先释放小车，后接通电源    B．补偿阻力时木板右端垫得不够高C．先接通电源，后释放小车    D．电源电压过高造成小车加速度测量值偏大【方案2】实验装置如图所示，力传感器可直接测出轻绳中拉力的大小。已知小车的质量为M，力传感器的质量为，钩码的质量为m。  （4）实验时，不需要进行的操作是 。（填选项字号）A．将图中长木板左端适当垫高，以补偿小车所受的阻力B．应该先接通打点计时器电源，再释放小车C．释放前，小车要靠近打点计时器放置D．实验中要求钩码的质量m远小于小车的质量M（5）在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线如图所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则下列关于小车的质量M与这些测量量关系中正确的是 （填选项字母）。  A．    B．C．    D．三、计算题（满分42分）14．如图所示，斜面体上固定一质量忽略不计的竖直挡板，质量的匀质光滑球置于斜面体与挡板之间，斜面体质量、倾角，置于粗糙水平面上，现对斜面体施加一水平向右的外力使斜面体向右运动。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，，，取。则：（1）若在外力作用下斜面体与球一起向右做匀速运动，求斜面体对球的弹力大小和挡板对球的弹力大小；（2）当挡板对球的作用力刚好为零时，求斜面体受到水平向右的外力大小F。15．冰库工作人员在水平面移动冰块时，冰块先在工作人员斜向上拉力作用下运动一段距离，然后放手让冰块向前滑动一段距离达到运送冰块的目的。其工作原理可简化为如图所示，设冰块质量为，冰块与滑道间动摩擦因数。某次拉冰块时，工人从滑道前端用与水平方向成角向上、大小的力拉冰块（初速度可视为零）向前匀加速前进4.5m后放手，冰块到达滑道末端时速度恰好为零，已知，，，求：（1）工人放手时冰块的速度大小；（2）滑道的长度；（3）冰块在滑道上运动的总时间。  16．如图所示，皮带的速度v=6m/s，两圆心相距L=30m，现将m=1kg的煤块轻放在左轮圆心A点正上方的皮带上，煤块与皮带间的动摩擦因数μ=0.1，电动机带动皮带将煤块从左轮运送到右轮圆心B点正上方过程中，求：（1）煤块加速阶段运动的位移大小；（2）煤块从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间；（3）煤块在皮带上留下的痕迹长度。  17．如图所示，光滑的水平面上有一质量为的长木板，在长木板的右端放一质量为的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数为，长木板与小物块均静止，现用水平恒力F向右拉长木板，g取，则：（1）若拉力，小物块与长木板一起运动，求小物块与长木板间的静摩擦力大小。（2）要使小物块与长木板保持相对静止，水平拉力F不得超过多大？（3）若，且从静止开始拉力F作用时间时，小物块从长木板上滑落，长木板的长为多少？