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第四章 运动和力的关系 训练题2025-2026学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、2020年10月6日，三位科学家因为他们对宇宙中最奇特现象之一——黑洞的研究，而共享今年的诺贝尔物理学奖。许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下面说法正确的是(　　)
A．笛卡尔通过斜面实验直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B．胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系
C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证
D．伽利略通过理想斜面实验，证明了力不是维持物体运动的原因
2、如图所示，冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，以下有关冰壶的说法正确的是(　　)
A．冰壶在冰面上的运动直接验证了牛顿第一定律
B．冰壶在冰面上做运动状态不变的运动
C．冰壶在冰面上的运动说明冰壶在运动过程中惯性慢慢减小
D．冰壶在运动过程中抵抗运动状态变化的“本领”是不变的
3、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)(　　)
A．0　　　　　　　　　　B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
4、关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是(　　)
A．使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫作1 N
B．使质量是0.5kg的物体产生1.5m/s2的加速度的力，叫作1 N
C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
5、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)(　　)
A．0 B．4 m/s2，水平向左
C．2 m/s2，水平向左 D．4 m/s2，水平向右
6、如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是(　　)
A．甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态
B．台秤P的读数等于mg－F
C．台秤Q的读数为mg－2F
D．两台秤的读数之和为2mg
7、如图1所示，在粗糙程度处处相同的水平地面上，物块在水平向右的力F作用下由静止开始运动。运动的速度v与时间t的关系如图2所示，由图像可知(　　)
A．在2 s～4 s内，力F＝0
B．在4 s～6 s内，力F＝0
C．在0～2 s内，力F逐渐变小
D．在0～2 s内，力F逐渐增大
8、关于惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．物体运动速度大时惯性大
C．质量是惯性大小的唯一量度
D．体积越大的物体惯性越大
9、（双选）)如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的(　　)
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
10、轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫作“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中，适合作加速度的变化率单位的是(　　)
A．m/s B．m/s2 C．m/s3 D．m2/s3
11、如图所示，AD是固定斜面体底边BC的高，F，G分别是光滑斜面AB，AC的中点，DE垂直于AB，DH垂直于AC，甲、乙两个小球(均视为质点)从斜面的顶点A分别沿斜面AB，AC同时由静止下滑，下列说法正确的是(　　)
A．当甲球运动到E点时，乙球可能运动到AG间某点
B．当甲球运动到E点时，乙球一定运动到H点
C．当甲球运动到F点时，乙球一定运动到G点
D．当甲球运动到F点时，乙球一定运动到H点
12、（双选）北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则(　　)
A．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N
B．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零
C．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N
D．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶
13、如图所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度a做匀加速运动，车内两物体A、B质量之比为2︰1，A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上，B通过质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小分别为(　　)
A．a、0　　B．a、a C．a、2a　　 D．0、2a
14、如图所示，惯性最大的是(　　)
15、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要。在行车过程中规定必须要使用安全带。假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg的乘员具有的加速度大小约为6 m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近(　　)
A．100 N　　 B．400 N C．800 N D．1 000 N
16、（双选）下列叙述正确的是(　　)
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C．若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D．在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及物理量的单位都应取国际单位
二、填空题。
17、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a－F图线，如图(b)所示，g＝10 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“①”或“②”)；
(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μ＝__ __。
18、如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速度。
(1)实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上。
②平衡摩擦力，让小车在不受拉力时做__ __运动。
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端绕过定滑轮与钩码相连；为保证细线的拉力不变，必须调节滑轮的高度使__ _。
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车到达A、B时的速率vA、vB。
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。
(2)表中记录了实验测得的几组数据，v－v是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝__ __。
请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N v－v/(m2·s－2) a/(m·s－2)
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65 __4.84__
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据，在图上作出a－F关系图线。
__ __
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外，还可能是__ __。
三、计算题。
19、在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5 kg，货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连。无人机以恒定动力F＝30 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h＝30 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。
20、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2.
21、将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂起来后，弹簧测力计的示数如图甲所示(弹簧测力计的量程为100 N)，之后将该物体放到粗糙的水平面上如图乙所示，当逐渐增大拉力到43 N时，物体刚好运动，物体运动之后只用40 N的拉力就能保持向右匀速运动(g取10 m/s2)。求：
(1)物体的质量为多少千克？物体与地面的最大静摩擦力为多大？
(2)物体与地面间的动摩擦因数为多大？
(3)如果将拉力改为60 N，并且由静止拉物体运动，经过10 s时物体的运动速度和位移各为多少？
22、如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯1 min就可以从1层到达观光平台。若质量m＝60 kg的人站在电梯平台上在t＝0时由静止开始上升，运动的a－t图像如图乙所示，g＝10 m/s2。求该过程中：
(1)电梯运行的最大速度；
(2)人对电梯的最小压力。
第四章 运动和力的关系 训练题2025-2026学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、2020年10月6日，三位科学家因为他们对宇宙中最奇特现象之一——黑洞的研究，而共享今年的诺贝尔物理学奖。许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下面说法正确的是(　　)
A．笛卡尔通过斜面实验直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B．胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系
C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证
D．伽利略通过理想斜面实验，证明了力不是维持物体运动的原因
【答案】D
2、如图所示，冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，以下有关冰壶的说法正确的是(　　)
A．冰壶在冰面上的运动直接验证了牛顿第一定律
B．冰壶在冰面上做运动状态不变的运动
C．冰壶在冰面上的运动说明冰壶在运动过程中惯性慢慢减小
D．冰壶在运动过程中抵抗运动状态变化的“本领”是不变的
【答案】D
3、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)(　　)
A．0　　　　　　　　　　B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
【答案】B
4、关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是(　　)
A．使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫作1 N
B．使质量是0.5kg的物体产生1.5m/s2的加速度的力，叫作1 N
C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N
【答案】C
5、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)(　　)
A．0 B．4 m/s2，水平向左
C．2 m/s2，水平向左 D．4 m/s2，水平向右
【答案】D
6、如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是(　　)
A．甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态
B．台秤P的读数等于mg－F
C．台秤Q的读数为mg－2F
D．两台秤的读数之和为2mg
【答案】D
7、如图1所示，在粗糙程度处处相同的水平地面上，物块在水平向右的力F作用下由静止开始运动。运动的速度v与时间t的关系如图2所示，由图像可知(　　)
A．在2 s～4 s内，力F＝0
B．在4 s～6 s内，力F＝0
C．在0～2 s内，力F逐渐变小
D．在0～2 s内，力F逐渐增大
【答案】C
8、关于惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．物体运动速度大时惯性大
C．质量是惯性大小的唯一量度
D．体积越大的物体惯性越大
【答案】C
9、（双选）)如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的(　　)
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
【答案】AB
10、轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫作“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中，适合作加速度的变化率单位的是(　　)
A．m/s B．m/s2 C．m/s3 D．m2/s3
【答案】C
11、如图所示，AD是固定斜面体底边BC的高，F，G分别是光滑斜面AB，AC的中点，DE垂直于AB，DH垂直于AC，甲、乙两个小球(均视为质点)从斜面的顶点A分别沿斜面AB，AC同时由静止下滑，下列说法正确的是(　　)
A．当甲球运动到E点时，乙球可能运动到AG间某点
B．当甲球运动到E点时，乙球一定运动到H点
C．当甲球运动到F点时，乙球一定运动到G点
D．当甲球运动到F点时，乙球一定运动到H点
【答案】B
12、（双选）北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则(　　)
A．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N
B．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零
C．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N
D．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶
【答案】BD
13、如图所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度a做匀加速运动，车内两物体A、B质量之比为2︰1，A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上，B通过质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小分别为(　　)
A．a、0　　B．a、a C．a、2a　　 D．0、2a
【答案】C
14、如图所示，惯性最大的是(　　)
【答案】B
15、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要。在行车过程中规定必须要使用安全带。假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg的乘员具有的加速度大小约为6 m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近(　　)
A．100 N　　 B．400 N C．800 N D．1 000 N
【答案】B　
16、（双选）下列叙述正确的是(　　)
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C．若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D．在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及物理量的单位都应取国际单位
【答案】BD
二、填空题。
17、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a－F图线，如图(b)所示，g＝10 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“①”或“②”)；
(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μ＝__ __。
【答案】（1）① （2）0.5 0.2
18、如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速度。
(1)实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上。
②平衡摩擦力，让小车在不受拉力时做__ __运动。
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端绕过定滑轮与钩码相连；为保证细线的拉力不变，必须调节滑轮的高度使__ _。
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车到达A、B时的速率vA、vB。
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。
(2)表中记录了实验测得的几组数据，v－v是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝__ __。
请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 F/N v－v/(m2·s－2) a/(m·s－2)
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65 __4.84__
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据，在图上作出a－F关系图线。
__ __
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外，还可能是__ __。
【答案】（1）匀速直线 细线与长木板平行 （2）
（3）如图所示：
（4）没有完全平衡摩擦力
三、计算题。
19、在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5 kg，货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连。无人机以恒定动力F＝30 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h＝30 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－(M＋m)g＝(M＋m)a
解得：a＝2 m/s2
(2)对货物根据牛顿第二定律可知FT－mg＝ma
解得FT＝12 N
(3)在上升过程中，先加速后减速，总位移为h＝at2＋，其中v＝at，
联立解得t＝5 s
20、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2.
【答案】156 m
【解析】v＝120 km/h＝ m/s，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离x1＝vt.设刹车时汽车的加速度大小为a，汽车的质量为m，有a＝＝＝0.40g＝4 m/s2
从刹车到停下，汽车运动的距离x2＝，所求距离
x＝x1＋x2＝vt＋＝×0.50 m＋ m＝156 m。
21、将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂起来后，弹簧测力计的示数如图甲所示(弹簧测力计的量程为100 N)，之后将该物体放到粗糙的水平面上如图乙所示，当逐渐增大拉力到43 N时，物体刚好运动，物体运动之后只用40 N的拉力就能保持向右匀速运动(g取10 m/s2)。求：
(1)物体的质量为多少千克？物体与地面的最大静摩擦力为多大？
(2)物体与地面间的动摩擦因数为多大？
(3)如果将拉力改为60 N，并且由静止拉物体运动，经过10 s时物体的运动速度和位移各为多少？
【答案】(1)8.0 kg　43 N　(2)0.5　(3)25 m/s　125 m
【解析】(1)由题给图形可得G＝80 N＝mg，故物体的质量m＝8.0 kg，物体受到的最大静摩擦力Ffm＝43 N.
(2)受力分析如图，可得：FN＝G＝80 N，
滑动摩擦力：Ff＝F＝40 N，
μ＝＝＝0.5.
(3)由牛顿第二定律知：F合＝F－Ff＝ma，
可得：a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2
v＝v0＋at＝2.5×10 m/s＝25 m/s
x＝v0t＋at2＝×2.5×102 m＝125 m。
22、如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯1 min就可以从1层到达观光平台。若质量m＝60 kg的人站在电梯平台上在t＝0时由静止开始上升，运动的a－t图像如图乙所示，g＝10 m/s2。求该过程中：
(1)电梯运行的最大速度；
(2)人对电梯的最小压力。
【答案】(1)2.5m/s　 (2)570 N
【解析】(1)由a－t图像可知，电梯先做匀加速运动，再做匀速运动，然后做匀减速运动；当在5 s末速度最大，最大速度vm＝at＝0.5×5 m/s＝2.5m/s
(2)电梯减速上升时，人对电梯压力最小，则mg－FN＝ma，
此时规定向下为正方向
解得FN＝mg－ma＝60×10－60×0.5＝570 N，
由牛顿第三定律FN′＝FN＝570 N。

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