2022年高中物理人教版（2019）必修第一册期末专项复习试卷（四）第四章运动和力的关系（含答案）

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1、2021-2022 学年度必修第一册期末专项复习四学年度必修第一册期末专项复习四 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 2424 分。分。 1如图所示，水平恒力 F 推小车和货物一起做匀加速直线运动，小车质量为 M，货物的质量为 m，它们的共同加速度为 a， 货物与小车间的动摩擦因数为 。 小车与地面间的滚动摩擦力不计， 在运动过程中 （ ） A货物受到的合力大小为 F B货物受到的合力大小一定为 mg C小车受到的摩擦力大小一定为mFMm D小车受到的合力大小一定为 F-mg 2如图所示，在直线行驶的汽车中（车窗关闭、未开空调）

2、 ，用轻绳拴住的氢气球和挂在中央后视镜上的车挂件都偏离了竖直方向。则（ ） A汽车速度越大，氢气球的惯性越大 B由氢气球的状态表明汽车在做减速运动 C空气对氢气球有斜向右上方的作用力 D空气对氢气球的作用力大于氢气球对空气的作用力 3如图所示。质量均为 m 的 a、b 两物块用轻杆连接放在倾角为 37 的斜面上、a 在斜面上的BC段、b 在斜面上的AB段。斜面上AB段粗糙，b 与AB段间的动摩擦因数为 0.5，BC段光滑，重力加速度为 g。同时释放 a、b，则释放的一瞬间（已知sin370.6，cos370.8） （ ） A物块 a 的加速度大小为 0.4g B物块 a 的加速度大小为 0.5

3、g C杆对物块 a 的拉力大小为 0.4mg D杆对物块 a 的拉力大小为 0.3mg 4如图，用一细绳将条形磁铁 A 竖直挂起来，A 的下端吸起一小铁块 B。A、B 质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在 A、B 同时下落的过程中（ ） A小铁块 B 的加速度为零 B磁铁 A 的加速度为 2g CA、B 之间弹力为零 DA、B 整体处于完全失重状态 5如图所示，质量为 m 的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为 60 的光滑木板 AB 托住，小球恰好处于静止状态，在木板 AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ） A0 B大小为 g，方向竖直向下 C大小为3g，方向垂直木板

4、向下 D大小为 2g，方向垂直木板向下 6质量为 m 的光滑圆柱体 A 放在质量也为 m 的光滑“V”形槽 B 上，如图所示，=60 ，另有质量为 M 的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与 B 相连，现将 C 自由释放（重力加速度为 g） ，则下列说法正确的是（ ） A若 A 相对 B 未发生滑动，则 A、B、C 三者加速度相同 B当 M=2m 时，A 和 B 共同运动的加速度大小为 g C当 M=（3+1）m 时，A 相对 B 刚好发生滑动 D当3312Mm时，A 相对 B 刚好发生滑动 7如图甲所示，小物块 A 静止在足够长的木板 B 左端，若 A 与 B 间动摩擦因数为10.6，

5、木板 B 与地面间的动摩擦因数为20.2，假设各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻起 A 受到3Ft的水平向右的外力作用，测得 A 与 B 间摩擦力 f 随外力 F 的变化关系如图乙所示，重力加速度取210m/sg ，则下列判断正确的是（ ） AA，B 两物体的质量分别为1kg和2kg B当1st 时，A，B 发生相对滑动 C当3st 时，A 的加速度为 4m/s2 DB 物体运动过程中的最大加速度为28m /s 8如图所示，一辆卡车在水平路面上行驶。初速度为 54km/h。其车厢长度为 10.0m，在车尾边缘处放有一个货箱，其长宽高皆为 0.5m。卡车加速时的最大加速度为 2.2m

6、/s2，卡车刹车时的最大加速度为 3m/s2。已知货箱和车厢之间的动摩擦数为 0.24（最大静摩擦因数约等于动摩擦因数，g=10m/s2） ，则下列说法正确的是（ ） A若司机全力加速，货箱有可能掉出车厢 B若司机全力刹车，货箱不可能碰到车头 C若司机全力刹车，货箱碰到车头的时间介于刹车后 5s 到 6s 之间 D若司机全力刹车，货箱碰到车头的时间介于刹车后 6s 到 7s 之间 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，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。 9 如图所示， 一根很长且不可伸长的轻

7、绳跨光滑的定滑轮， 两端分别系着四个质量相同的小物块 A、 B、 C、D，其中 A、B 用不可伸长的短绳相连，C、D 用一轻弹簧相连。初状态时，4 个物块处于静止伏态，不计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为 g 下列说法正确的是（ ） A剪断AB间绳子瞬间，D 物块的加速度为 g，方向竖直向下 B剪断AB间绳子瞬间，C 物块的加速度为0.5g，方向竖直向下 C剪断CD间弹簧瞬间，A 物块的加速度为3g，方向竖直向下 D剪断CD间弹簧，B 的加速度为 g 10如图所示，一个质量为 M 的物体 A 放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为，当在细绳下端挂上质量为 m 的物体 B 时，物体

8、A 以加速度 a 滑动，绳中张力为TF，则（ ） AmMagM BmMagmM C1TMmFgmM D1TMmFgmM 11“蹦极”是一项非常刺激的体育动，某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落，图中 a 点是弹性绳的原长的位置， C是人所达到的最低点， b是最终停止运动时静止的位置。 人在从P点下落到最低点c点的过程中 （ ） A在 a 点时，人的速度最大 B在 ab 段，人的加速度减小 C在 bc 段，绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态 D在 c 点，人的速度为零，处于平衡状态 12火箭在升空时会使用多个喷射舱来实现在不同气层中达到各自的目标速度的任务，其原理是在某喷射舱的燃料将要耗尽时，

9、火箭丢弃该舱并启动下一舱级进行加速。如图所示，某教授设计的燃料火箭具有 3个舱级，且舱 1、舱 2 与舱 3 的质量（包括燃料，空舱质量均为 1kg）分别为 15kg，10kg，5kg。现使火箭在地面上由静止发射，燃料每秒消耗 1kg，且燃料产生的升力恒为 600N，对此下列说法正确的是（ ） A火箭一开始的加速度大小为 202m /s B火箭第 1 舱内部燃料耗尽（还未脱舱）时，火箭的速度约为 237m/s C当火箭第 1 舱脱落后，火箭的速度约为 237m/s D只要火箭的燃料越多，火箭的运动时间就越久 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13 （7 分）某实验小组用细沙、天平

10、和图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验，已知打点计时器打点周期是0.02s。 （1）完成下列实验步骤中的填空： 平衡摩擦力：沙桶不装细沙，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到小车在细绳的拉动下纸带上打出一系列间距_（填“相等”“不相等”）的点。 用天平称出一定质量的细沙m，装入沙桶，按住小车，接通打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出细沙质量m。 改交细沙的质量，重复步骤，得到多条纸带。 利用每条纸带上点迹清晰的部分，求出不同m对应的加速度a。图乙是实验小组处理其中一条纸带的情况，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出。可以求出此时小车的加速度是_2

11、m/s（保留两位有效数字） 以a为纵坐标，m为横坐标，在坐标纸上画出am图线。如果力与加速度成正比，则图线应该是_。 （2）完成下列填空： 实验中满足什么样的条件就可以认为细绳拉小车的力F等于沙的重力mg？请在答题卡的方框中写出条件及简要证明，令沙桶质量为0m，小车质量为M_。 实验小组在实验中做到了让沙的质量远小于小车的质量，但得到的am图线如图丙，其原因可能是_。 14 （8 分）某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的 B 点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置 A 由静止释放。 （1）实

12、验时将小车从图示位置由静止释放，由光电门传感器测出遮光条通过光电门的时间 t，设光电门遮光条的宽度 d，则小车经过光电门时的速度为_（用字母表示） 。 （2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量 m 与小车的质量 M 间应满足的关系为_。 （3）测出多组重物的质量 m 和对应遮光条通过光电门的时间 t，并算出相应小车经过光电门时的速度 v，通过描点作出 v2m 线性图像（如图所示） ，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，_。 （4）某同学作出的 v2m 线性图像不通过坐标原点，挂某一质量钩码时加速度仍为零，那么开始实验前他应采取的做法是_。 A将不带滑轮的木板一端

13、适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 15 （8 分）如图所示，有一质量 m=1kg 的物块，以初速度 v0=6m/s 从 A 点开始沿水平面向右滑行。物块运动中始终受到大小为2N、 方向水平向左的力F作用， 已知物块与水平面间的动摩擦因数=0.1， 取g=10m/s2。求： （1）物块向右运动时的加速度大小 a； （2）物块向右运动到最远处的位移大小 x。 16 （8 分）2

14、022 年第 24 届冬奥会将在北京召开，我国健儿积极备战。如图所示，质量为 50kg 的滑雪运动员，在倾角为 30 的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑 100m 到达坡底，用时 10s，求： （1）运动员到达坡底时的速度大小； （2）运动员下滑过程中所受阻力的大小。 17 （14 分）如图甲所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为1mL 、质量为0.5kgm 的木板 A，一质量为21kgm 的物体 B 以初速度0v滑上木板 A 上表面，同时对木板 A 施加一个水平向右的力 F，A 与 B之间的动摩擦因数为0.2，g 取210m/s，物体 B 在木板 A 上运动的相对路程 s 与力 F 的关系如图

15、乙所示，求： （1）当1NF 时，A、B 的加速度大小； （2）初速度0v大小及图中1F和2F的大小。 18 （15 分）倾角为30的斜面体固定在水平地面上，其斜面总长14.0ml ，如图所示。一薄木板 B 置于斜面顶端，恰好能静止，木板 B 的质量1kgm ，长度10.6mL。有一个质量为3kgM 的小物块 A（可视为质点）以沿斜面向下大小为A8.0m/sv 的初速度滑上木板 B，A、B 之间的动摩擦因数32。木板 B下滑到斜面底端碰到挡板后立刻停下，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度210m/sg ，不计空气阻力。求： （1）斜面体与木板 B 间的动摩擦因数0； （2）木板 B 与挡

16、板碰撞前的瞬间的速度大小； （3）物块 A 向下运动的总时间。 （此问结果保留两位有效数字） 答案及评分标准 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C C A D D C C B BC BD BC BC 13相等（1 分） 0.75（2 分） 过原点的一条倾斜的直线 （1 分） 0mmM（1 分） 沙桶的质量不满足远小于沙的质量（2 分） 14dt mM 加速度与合外力成正比 C （每空 2 分） 15（1）物块受的摩擦力为 N1NfFmg（2 分） 物块向右运动时的加速度 222 1m/s3m/s1Ffam（2 分） （2）由 2202vvax（2 分） 代入数据解得 6mx

17、（2 分） 16（1）根据平均速度公式有 2vlt（3 分） 解得 v=20m/s（1 分） （2）根据牛顿第二定律可知 sin30mgfma（2 分） vat（1 分） 解得 f=150N（1 分） 17（1）设物体 B 的加速度为2a，木板 A 的加速度为1a，分别由牛顿第二定律有 222m gm a（1 分） 21 1Fm gma（1 分） 可得 216m/sa （1 分） 22s2m/a （1 分） （2）由图像可看出当1NF 时，物体 B 在木板 A 上的路程始终等于板长 L，当1NF 时，刚好不从 A 板右端掉下，此后 A 和 B 一起相对静止并加速运动。 当11NFF时，设物体

18、B 的加速度为2a，木板 A 的加速度为1a，分别由牛顿第二定律有 222m gm a（1 分） 21 1Fm gma（1 分） 设 B 运动的位移为Bs，A 运动的位移为As，经过 t 时间两者速度均为 v，根据运动学公式有 02Bvst（1 分） 2Avst（1 分） 021vva ta t（1 分） B 在 A 上相对 A 向右运动的路程 BAsss 联立解得 204(3)vsF（1 分） 将1NF ，1ms 代入解得 04m/sv 。 分析可知，当11NFF时，随着力 F 增大，s 减小，当1FF时，出现 s 突变，说明此时 A，B 在达到共同速度后，恰好再次发生相对运动，B 将会从木

19、板 A 左端掉下。 A，B 恰好再次发生相对运动时，B 的加速度为2a，则整体加速度也为2a由牛顿第二定律有 122()Fmm a1（1 分） 联立解得 13NF 此时 B 在 A 上运动的路程为 20112m4(3)3vFs （1 分） 当1FF时， 物体 B 在木板 A 上的路程为 B 相对 A 向右运动的路程的两倍。（1 分） 故当2FF时， 将210.5ss代入解得 29NF （1 分） 18（1）木板恰静止在斜面上，在斜面方向上受力平衡.由 0sin30cos30mgmg（2 分） 得 033（1 分） （2）物块 A 在木板上滑行，对 A 有 cos30sin30MgMgMa （2

20、 分） 代入数据得 22.5m/sa （1 分） 方向沿斜面向上 以木板 B 为研究对象 0Bcos30sin30cos30MgmgMm gma（2 分） 代入数据得 27.5m/sBa （1 分） 方向沿斜面向下.（1 分） 假设 A 与 B 达到v共时，A 还没有到达 B 板的下端，有 BAAva tva t共 此过程中 A 的位移 2AAvvxt共（1 分） B 的位移 2Bvxt共 联立得 6m/sv共 0.8st 5.6mAx 2.4m3.4mBxlL （2 分） 故 A 在 B 上滑行的距离为 3.2mABxxxL 说明以上假设成立.共速后，由于0，且 0sin30cos30Mm gMm g（1 分） A 与木板 B 相对静止，一起匀速下滑，直到木板与底端挡板碰撞；木板 B 与挡板碰前的速度为6m/s. （3）A 与木板 B 相对静止，一起匀速下滑，运动时间为1t，有 1 BlLxv t共 木板与挡板碰后停下，此后 A 做匀减速运动，运动时间为2t，对 A，若减速到零，发生的位移为 x 220axv共（1 分） 有 7.2m7.4mxLx 所以 A 没到底端就已停止向下运动 2vta共 A 向下运动的总时间为 123.4sttt（1 分）