人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系综合与测试同步测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系综合与测试同步测试题，共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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．下列说法正确的是( )
A．牛顿通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因
B．千克、秒、米和牛顿都是力学中的基本单位
C．物体静止时有惯性，一旦开始运动，便不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性
D．法国科学家笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向
答案 D
解析 伽利略通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因，A错误；千克、米、秒分别是质量、长度和时间的单位，都是国际单位制中力学的基本单位，牛顿是导出单位，B错误；惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，只与质量有关，C错误；法国科学家笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，D正确。
2．中华民族的优秀文化博大精深，其中古典诗词是优秀文化的代表。从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味。下面四句诗词中涉及惯性知识的是( )
A．唐代李白的《望庐山瀑布》中“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”
B．唐代李白的《早发白帝城》中“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”
C．宋代陈与义的《襄邑道中》中“卧看满天云不动，不知云与我俱东”
D．明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”
答案 D
解析 “飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述水流受到重力从很高的地方落下形成瀑布，与惯性无关，A错误；“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”指千里之遥的江陵，一天时间就已经到达，描述船速很快，与惯性知识无关，B错误；“卧看满天云不动，不知云与我俱东”描述的是以船为参考系的云的运动，与惯性无关，C错误；惯性是物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，一切物体都有惯性，“临崖立马收缰晚”说明物体具有惯性，物体的运动状态不能突变，D正确。
3．如图所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，合理的是( )
答案 A
解析 鱼在重力和水的作用力下向左加速运动，合力方向水平向左，所以水的作用力斜向左上方，A正确。
4．如图所示，某兴趣小组制作了一个小降落伞，伞面底端是一个半径为R的刚性圆环，在圆环上等间距地系有四根长度均为2R的细线，将四根细线的另一端连接在一起，并悬挂一质量为m的物体。它们一起竖直向下加速降落，当物体下落的加速度大小为0.2g时(g为重力加速度)，每根细线的张力为( )
A.eq \f(2\r(3)mg,15) B.eq \f(\r(3)mg,6)
C.eq \f(2\r(14)mg,35) D.eq \f(\r(14)mg,14)
答案 A
解析 由几何关系可知，每根细线与竖直方向的夹角均为30°，则对下面悬挂的物体，根据牛顿第二定律可知mg－4Fcs30°＝ma，整理可以得到F＝eq \f(2\r(3)mg,15)，A正确，B、C、D错误。
5．如图所示，小球的质量为m，用弹簧和细线悬挂在天花板上，保持静止，弹簧和细线的质量忽略不计，且与水平方向的夹角均为60°。当细线被剪断的瞬间，关于小球的加速度大小和方向，下列说法正确的是( )
A．0
B．g，竖直向下
C.eq \f(\r(3),2)g，竖直向下
D.eq \f(\r(3),3)g，右下方与水平方向成60°
答案 D
解析 细线被剪断之前，小球处于静止状态，对小球进行受力分析，如图甲所示，正交分解可得F1＝F2＝eq \f(\r(3),3)mg；细线被剪断的瞬间，弹簧弹力和小球重力都不变，受力分析如图乙所示，两力的合力大小为F＝F1＝eq \f(\r(3),3)mg，力F1方向相反，根据牛顿第二定律F＝ma得：a＝eq \f(\r(3),3)g，方向向右下方与水平方向成60°角，D正确，A、B、C错误。
6．人在平地上静止站立时，受到的支持力等于人的重力。做原地纵跳时，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，人受到的地面支持力会发生变化(如图，G为重力，F为支持力)。下列F­t图像中能正确反映从人下蹲开始到人离地过程中地面对人的支持力随时间变化的是( )
答案 A
解析 人在地面上静止站立时，受到的支持力等于人的重力，在快速下蹲时人先向下加速后向下减速到达最低点，故先具有向下的加速度后具有向上的加速度，则人先处于失重状态后处于超重状态，受到的支持力先减小后增加；在人蹬伸的过程中，从最低点到达重力与地面的支持力相等的平衡点，人具有向上的加速度，处于超重状态，从受力平衡点继续上升过程中支持力减小，处于失重状态，至人完全离开地面时，支持力减小到零，A正确。
7．如图所示的装置叫作阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落(或上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g。已知物体A、B的质量相等，均为4m，物体C的质量为m，一切摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，现将装置从静止释放。下列说法正确的是( )
A．物体C的加速度为eq \f(g,3)
B．物体C的加速度为eq \f(g,9)
C．物体C对B的拉力为eq \f(2mg,3)
D．物体C对B的拉力为eq \f(8mg,9)
答案 BD
解析 设物体C下落的加速度为a，绳子的张力为T，以物体A作为研究对象有：T－4mg＝4ma，以B、C整体为研究对象有：(4m＋m)g－T＝(4m＋m)a，联立以上两式可解得：a＝eq \f(g,9)，A错误，B正确；对物体C，根据牛顿第二定律得：mg－F＝ma，解得：F＝eq \f(8,9)mg，由牛顿第三定律可知，物体C对B的拉力大小等于B对C的拉力F，C错误，D正确。
8．如图所示，一个质量为50 kg的沙发静止在水平地面上，甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1＝120 N、F2＝160 N的力推沙发，F1与F2相互垂直，且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数μ＝0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )
A．沙发会被推动
B．沙发将沿着F1的方向移动，加速度为0.6 m/s2
C．由于F1小于滑动摩擦力，沙发将沿着F2的方向移动，加速度为0.2 m/s2
D．沙发的加速度大小为1 m/s2
答案 AD
解析 由力的合成可知，甲、乙两人对沙发的力的合力大小为F＝eq \r(F\\al(2,1)＋F\\al(2,2))＝200 N，设合力的方向在水平面内与F1的夹角为θ，则sinθ＝eq \f(F2,F)＝0.8，即θ＝53°；而fmax＝μFN＝μmg＝0.3×500 N＝150 N，有F>fmax，则沙发要做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有F－fmax＝ma，可得a＝1 m/s2，方向沿水平面与F1成53°，A、D正确；B、C错误。
9．质量m＝2 kg的物块在粗糙的水平地面上运动，t＝0时刻开始受到方向相反的水平拉力F1、F2的作用(F1与物块运动方向相同)，以3 m/s的速度做匀速直线运动，F1、F2随时间t的变化规律如图所示，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．物块与地面的动摩擦因数为0.3
B．3 s末物块的加速度大小为1.5 m/s2
C．5 s末物块的速度大小为1.5 m/s
D．0～5 s内物块的位移大小为9 m
答案 BD
解析 0～2 s内，物块做匀速直线运动，由物块受力平衡可得F1＋F2－μmg＝0，代入数据解得μ＝0.2，A错误；第3 s末，根据牛顿第二定律，F1＋F2－μmg＝ma，代入数据解得a＝－1.5 m/s2，B正确；2 s后，物块减速到0的时间为t0＝eq \f(3,1.5) s＝2 s，即物块在4 s末速度减为0，由于F1＋F2＝1 N