第四章 运动和力的关系 单元测试—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2021秋物理人教（2019）必修第一册第四章：运动和力的关系含参考答案一、选择题。1、如图所示为月球车示意图，当该月球车分别在地面以较小的速率和在月面以较大的速率行驶时，下列判断正确的是()A在地面运动时的惯性较大 B在月面运动时的惯性较大C在地面和月面惯性一样大 D在地面运动时的质量较大2、(双选)如图所示，“儿童蹦极”中，拴在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升(此时橡皮绳伸长最大)，直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列关于小朋友的运动状态的说法中正确的有()A.橡皮绳处于原长位置时，小朋友的速度、加速度都为零B.小朋友的速度最大时，其加速度等于零C.小朋友处于最低点位置时，其加速度不为零D.小朋友先做变加速运动，加速度越来越小，再做变减速运动，加速度越来越小3、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，火箭全长约53.7m，采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂，起飞质量约849 t，近地轨道运载能力大于22 t，是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭，在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法中正确的是()A在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的B力学中的三个基本单位是N、m、sC秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一Dkg、m/s、N是国际单位的导出单位4、(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向两个平衡力作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到0后又逐渐恢复到原值，则该物体()A速度先增大，后减小B速度一直增大到某个定值C加速度先增大，后减小到0D加速度一直增大到某个定值5、蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是()A弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态B弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态C弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态D运动员一直处于失重状态6、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则()At1t2t2t3Ct3t1t2 Dt1t2t37、如图所示，水平轻弹簧的左端固定在墙上，右端固定在放于粗糙水平面的物块M上，当物块处在O处时弹簧处于自然状态，现将物块拉至P点后释放，则在物块从P点返回O处的过程中()A物块的速度不断增大，而加速度不断减小B物块的速度先增后减，而加速度先减后增C物块的速度不断减小，而加速度不断增大D物块的速度先增后减，而加速度不断减小8、第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知速度v的表达式，下列可能正确的是()A B C D9、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是()A速度为7.5 m/s，超速 B速度为15 m/s，不超速 C速度为15 m/s，超速 D速度为7.5 m/s，不超速10、如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学()A做了两次下蹲起立的动作B做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约2 s起立C下蹲过程中人处于失重状态D下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态二、填空题和实验题。11、图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，放在带有定滑轮的木板上(事先通过调节木板与水平面间的夹角来抵消摩擦力的影响)，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。(1)用刻度尺测出两小车的位移，位移之比就等于它们的_ _之比；(2)为了探究加速度大小和力大小之间的关系，应保持两个_ _(选填“小车”或“小盘和砝码”)的质量相等；(3)为减小误差，应使小盘和砝码的总质量尽可能_ _(选填“远小于”“等于”或“大于”)小车质量。12、某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图(b)所示，g10 m/s2。(1)图线_ _是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“”或“”)；(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m_ _ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_ _。三、计算类综合题。13、在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M1.5 kg，货物的质量m1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连。无人机以恒定动力F30 N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，当无人机到达h30 m处速度恰好减为0。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)无人机加速上升时的加速度大小a；(2)无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT；(3)无人机加速上升的时间t。14、（计算题）一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s2)，问：(1)玩具车开出后加速度是多大？(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?15、如图为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端通过拉力传感器固定在水平面下，下端悬空。现有一质量为50 kg的学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下，3 s末滑到杆底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图所示，g取10 m/s2，求：(1)01 s内该学生的加速度的大小和方向。(2)13 s内拉力传感器示数。(3)滑杆长度。2021秋物理人教（2019）必修第一册第四章：运动和力的关系含参考答案一、选择题。1、如图所示为月球车示意图，当该月球车分别在地面以较小的速率和在月面以较大的速率行驶时，下列判断正确的是()A在地面运动时的惯性较大 B在月面运动时的惯性较大C在地面和月面惯性一样大 D在地面运动时的质量较大【答案】C 2、(双选)如图所示，“儿童蹦极”中，拴在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升(此时橡皮绳伸长最大)，直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列关于小朋友的运动状态的说法中正确的有()A.橡皮绳处于原长位置时，小朋友的速度、加速度都为零B.小朋友的速度最大时，其加速度等于零C.小朋友处于最低点位置时，其加速度不为零D.小朋友先做变加速运动，加速度越来越小，再做变减速运动，加速度越来越小【答案】BC 3、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，火箭全长约53.7m，采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂，起飞质量约849 t，近地轨道运载能力大于22 t，是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭，在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法中正确的是()A在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的B力学中的三个基本单位是N、m、sC秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一Dkg、m/s、N是国际单位的导出单位【答案】A 4、(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向两个平衡力作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到0后又逐渐恢复到原值，则该物体()A速度先增大，后减小B速度一直增大到某个定值C加速度先增大，后减小到0D加速度一直增大到某个定值【答案】BC 5、蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是()A弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态B弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态C弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态D运动员一直处于失重状态【答案】B 6、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则()At1t2t2t3Ct3t1t2 Dt1t2t3【答案】D 7、如图所示，水平轻弹簧的左端固定在墙上，右端固定在放于粗糙水平面的物块M上，当物块处在O处时弹簧处于自然状态，现将物块拉至P点后释放，则在物块从P点返回O处的过程中()A物块的速度不断增大，而加速度不断减小B物块的速度先增后减，而加速度先减后增C物块的速度不断减小，而加速度不断增大D物块的速度先增后减，而加速度不断减小【答案】B 8、第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知速度v的表达式，下列可能正确的是()A B C D【答案】A 9、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是()A速度为7.5 m/s，超速 B速度为15 m/s，不超速 C速度为15 m/s，超速 D速度为7.5 m/s，不超速【答案】B 10、如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学()A做了两次下蹲起立的动作B做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约2 s起立C下蹲过程中人处于失重状态D下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态【答案】B 二、填空题和实验题。11、图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，放在带有定滑轮的木板上(事先通过调节木板与水平面间的夹角来抵消摩擦力的影响)，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。(1)用刻度尺测出两小车的位移，位移之比就等于它们的_ _之比；(2)为了探究加速度大小和力大小之间的关系，应保持两个_ _(选填“小车”或“小盘和砝码”)的质量相等；(3)为减小误差，应使小盘和砝码的总质量尽可能_ _(选填“远小于”“等于”或“大于”)小车质量。12、某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图(b)所示，g10 m/s2。(1)图线_ _是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“”或“”)；(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m_ _ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_ _。【答案】（1） （2）0.5 0.2 三、计算类综合题。13、在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M1.5 kg，货物的质量m1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连。无人机以恒定动力F30 N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，当无人机到达h30 m处速度恰好减为0。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)无人机加速上升时的加速度大小a；(2)无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT；(3)无人机加速上升的时间t。【答案】(1)2 m/s2(2)12 N(3)5 s【解析】(1)在加速上升过程中，根据牛顿第二定律可知F(Mm)g(Mm)a解得：a2 m/s2(2)对货物根据牛顿第二定律可知FTmgma解得FT12 N(3)在上升过程中，先加速后减速，总位移为hat2，其中vat，联立解得t5 s 14、（计算题）一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s2)，问：(1)玩具车开出后加速度是多大？(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?【答案】(1)0.2m/s2 (2)5 s 【解析】(1)由已知条件知玩具车质量m400 g0.4kg；摩擦力Ffkmg0.020.410 N0.08 N；因为牵引力F0.16 N恒定，故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速度直线运动由牛顿第二定律得am/s20.2m/s2(2)设经过时间t，玩具车速度达到1 m/s，则由vat，得ts5 s。 15、如图为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端通过拉力传感器固定在水平面下，下端悬空。现有一质量为50 kg的学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下，3 s末滑到杆底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图所示，g取10 m/s2，求：(1)01 s内该学生的加速度的大小和方向。(2)13 s内拉力传感器示数。(3)滑杆长度。【解析】(1)由Ft图像知，01 s内，学生失重，由牛顿第二定律，mgF1ma1得a1m/s24m/s2，方向向下。(2)学生下滑的最大速度v1a1t14 m/s在13 s内，a2t2a1t1，得a22 m/s2F2mgma2，得F2600 N，由牛顿第三定律知，拉力传感器示数为600 N。(3)03 s内位移等于滑杆长度L(t1t2)6 m。