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第四章 运动和力的关系--素养形成性达标训练卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（24-25高一上·山东聊城·期末）如图所示，图甲、图乙分别为物理教材上伽利略设计的两个“斜面”上的实验，关于这两幅图说法正确的是（　　）
A．图甲实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B．伽利略借助图甲实验得到了自由落体运动是匀加速直线运动
C．图乙实验表明牛顿第一定律可用实验证实
D．图乙实验证明了力是维持物体运动状态的原因
2．（24-25高一上·云南昭通·期末）2024年7月17日，中俄“海上联合—2024”联合演习落下帷幕。052D型导弹驱逐舰是我国海军目前建造数量最多的导弹驱逐舰之一，其中昆明舰是服役的首艘052D驱逐舰。昆明舰满载排水量7500吨，长155米，宽18米，最大速度30节。下列说法正确的是（　　）
A．昆明舰长155米，长度是国际单位制中的基本单位
B．昆明舰满载排水量7500吨，单位“吨”是国际单位制中的导出单位
C．物理量要注明单位，所有物理量都有单位
D．在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的
3．（24-25高一下·甘肃平凉·开学考试）物理研究小组的同学在电梯里进行探究超重失重现象的实验。某同学站在体重秤上，静止时秤上显示50kg。电梯从一楼启动到六楼停止，然后从六楼返回一楼，在这个过程中，小组成员可能看到的现象是（ ）
A．从一楼出发时候，秤的示数为45kg B．快到六楼时，秤的示数为60kg
C．返回到一楼时，秤的示数为40kg D．整个过程中，该同学的质量等于50kg
4．（24-25高一下·浙江·期中）如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢里的人对厢底的压力为其重量的1.6倍，那么车厢对人的摩擦力为其体重的（　　）
A．1倍 B．0.8倍 C．0.75倍 D．1.33倍
5．（24-25高一下·江西抚州·阶段练习）图甲为汽车安全带的结构图，安全带缠绕在卷轴上，连接摆锤的轻杆和棘爪始终保持垂直。如图乙所示，当汽车做匀变速直线运动时，连接摆锤的轻杆与竖直方向的夹角为，摆锤带动棘爪卡住卷轴。取重力加速度大小，，不计空气阻力。汽车此时在做（　　）
A．加速度大小为的减速运动 B．加速度大小为的加速运动
C．加速度大小为的加速运动 D．加速度大小为的减速运动
6．（24-25高一下·山西晋中·阶段练习）墨子《墨经》中提到可以用斜面运输较重的东西，在日常生活中经常会使用斜面。司机卸载货物时，为了方便，经常将一块木板搭在车厢和地面之间，使货物沿木板滑下来。如图所示，放在固定粗糙斜面上的质量为M的货物由静止释放后，沿斜面以大小为a的加速度匀加速下滑。若在M上面叠放质量为m的货物后仍由静止释放，下列说法正确的是（　　）
A．货物M和m可能静止在斜面上
B．货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小小于a
C．货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小大于a
D．货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小仍为a
7．（24-25高一上·江苏常州·期末）如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上层只有桶C，静止在桶A、B之间，没有用绳索固定。汽车向左加速运动时桶C受到桶A和桶B的支持和汽车一起保持相对静止。则A对C的支持力和B对C的支持力大小随汽车加速度a变化的图像为（　　）
A． B．
C． D．
8．（24-25高一上·云南昆明·期末）电梯上升过程中，某同学在电梯里用智能手机记录了电梯速度v随时间t变化的关系如图所示。关于该同学，下列说法正确的是（ ）
A．10s时，上升高度最大
B．内，加速度为零
C．内，该同学处于失重状态
D．内，平均速度小于
9．（24-25高一下·湖北·阶段练习）质量均为m的两个相同小球A、B通过两根轻弹簧1、2和一根水平轻绳3按照如图所示连接，已知弹簧1与竖直墙壁的夹角为30°，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧1中弹力的大小为
B．轻绳3被剪断的瞬间，A球的加速度为
C．弹簧1被剪断的瞬间，轻绳3中的弹力不变
D．弹簧2被剪断的瞬间，轻绳3中的弹力不变
10．（24-25高一上·安徽合肥·期末）2024年12月21日，第二十六届哈尔滨冰雪大世界开园，将吸引更多的人参与冰雪运动，如图所示游乐场中一滑梯倾角为α，滑梯段和段长度均为L，段结冰光滑，段粗糙，一个质量为m的小朋友从a点无初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c点时速度恰好为0。重力加速度为g，则（ ）
A．小朋友从a到c下滑的时间为
B．小朋友下滑的最大速度为
C．小朋友与滑梯段间的动摩擦因数为
D．在段下滑的过程中滑梯对小朋友的作用力大小为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（24-25高一下·湖北·期中）某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与合力、质量的关系”实验。
(1)该实验同时研究三个物理量间的关系是很困难的，因此本实验采用的研究方法是 。
(2)图甲所示的实验装置中明显安装错误的是 写出一条即可。
(3)平衡摩擦力时，应调节木板的倾角，使小车在 填“受”或“不受”牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(4)该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到了图乙中的曲线图像。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是 .
\
A．没有补偿摩擦阻力，且小车和砝码质量较大
B．补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过大，且槽码的质量较大
C．补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且槽码的质量较大
D．补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车和砝码质量较大
12．（9分）（24-25高一下·安徽蚌埠·阶段练习）如图所示，小车通过细绳与钩码相连，遮光片固定在小车的最右端，光电门传感器固定在长木板上，李明研究组利用图中装置完成了“验证牛顿第二定律”的实验，张红研究组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。
(1)关于李明研究组的实验，下列说法正确的是 。
A．需要平衡摩擦力，要求钩码的质量远小于小车质量
B．不需要平衡摩擦力，要求钩码的质量远小于小车质量
C．需要平衡摩擦力，不要求钩码的质量远小于小车质量
(2)在实验操作完全正确的情况下，李明研究组将小车从某一位置由静止释放，测出遮光片的宽度 d和它通过光电门的挡光时间，小车静止时的位置到光电门的位移s，小车的质量M，弹簧测力计的示数F，则F与应满足的关系式为 。可用M、d、s、等字母表示
(3)张红研究组测出开始木块静止时遮光片距光电门的位移为s，由遮光片宽度d和挡光时间求出滑块的速度大小v，并算出，然后作出的图像如图所示，根据图像可求得动摩擦因数 。可用a、b、g、s等字母表示
13．（8分）（24-25高一下·浙江杭州·期末）《天工开物》中描绘了耕牛整理田地的场景，如图1所示，其简化模型如图2所示。人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条轻绳相互平行且垂直于木板上边缘，其拉力方向与水平地面夹角θ均为37°。当人站上木板后，耕牛拉动每条绳子的拉力F均为200N时，人与木板一起由静止开始运动，在2s内前进了1m。若将该过程看成匀加速直线运动，人与木板始终保持相对静止，人的质量，木板的质量，不计空气阻力，，。求此运动过程中：
(1)人与木板加速度的大小；
(2)人受到静摩擦力的大小；
(3)地面对木板阻力的大小。
14．（13分）（24-25高一下·浙江·期中）传送带广泛应用于货物装卸和传输。如图所示，将一可视为质点的货物从光滑斜面上O处由静止释放，货物到达斜面底端A点后滑上水平传送带AB部分，O点与A点的竖直高度h=1.25m，水平传送带AB段的长度xAB=2.0m，以2.0m/s的速率顺时针转动。货物与水平传送带AB段、倾斜传送带CD段之间的动摩擦因数分别为 1=0.4、 2=0.5，倾斜传送带CD段与水平方向之间的夹角θ=37°，CD段的长度为xCD=1.25m。不计货物在A点和B点、C点速率的变化，不计B、C间的距离，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
(1)求货物到达A点时的瞬时速率；
(2)求货物从A点运动到B点的时间间隔；
(3)CD段传送带的速度至少是多少，货物能够到达D端。
15.（18分）（24-25高一下·安徽·阶段练习）如图所示，质量为m、长为的长木板A放在平台上，质量为m可视为质点的物块B放在长木板上表面的左端，绕过平台右端定滑轮的轻绳一端连接物块B，另一端吊着质量为m的物块C，连接物块B的轻绳水平。初始时长木板A的右端离定滑轮的距离足够远，平台离地面足够高，物块B与长木板间的动摩擦因数为，长木板与平台间的动摩擦因数为，重力加速度g取，用手托着物块C，使轻绳上的张力恰好为零，现快速撤去手，求：
(1)撤去手的一瞬间，物块C的加速度多大；
(2)物块B从长木板左端滑到长木板右端时间为多少，物块滑离长木板时的速度多大；
(3)当物块B运动到木板某位置时，轻绳突然断开，此后物块B刚好不滑离长木板，则长木板运动的总路程为多少。
答案和解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D B C D B BC BD BD
1．B
【详解】AB．伽利略利用图甲实验证明了自由落体是匀加速直线运动，故A错误，B正确；
CD．伽利略利用图乙实验设计证明了力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动的原因，牛顿第一定律是牛顿推导出的，故CD错误。
故选B。
2．D
【详解】A．昆明舰长155米，长度是国际单位制中的基本量，米为基本单位，故A错误；
B．“吨”是质量的一个单位，但不是国际单位制中的导出单位，故B错误；
C．物理量要注明单位，并不是所有物理量都有单位，例如动摩擦因数没有单位，故C错误；
D．在国际单位制中，力的单位为牛顿，是根据牛顿第二定律定义的，一牛顿的力能使质量为一千克的物体产生一米每二次方秒的加速度，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．从一楼出发时候，电梯向上加速，处于超重状态，则秤的示数大于50kg，故A错误；
B．快到六楼时，电梯向上减速，处于失重状态，则秤的示数小于50kg，故B错误；
C．返回到一楼时，向下减速，处于超重状态，则秤的示数大于50kg，故C错误；
D．质量是物体所含物质的多少，与运动状态无关，所以整个过程中，该同学的质量等于50kg，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】由于人对车厢底的正压力为其重力的1.6倍，所以在竖直方向上有
解得
设水平方向上的加速度为，则
所以
对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，即
故选B。
5．C
【详解】对摆锤受力分析有
解得
可知汽车的加速度大小为，方向水平向右，与汽车前进方向相同，汽车做加速运动。
故选C。
6．D
【详解】放在固定粗糙斜面上的质量为M的货物由静止释放后，沿斜面以大小为a的加速度匀加速下滑，设斜面倾角为，由牛顿第二定律可得
可得
可知货物的下滑加速度与质量M无关，故在M上面叠放质量为m的货物后仍由静止释放，货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小仍为a。
故选D。
7．B
【详解】对油桶C进行分析，如图所示
根据几何关系可知根据平衡条件有，
解得，
可知，与图像均成线性关系，且图像斜率为负值，图像斜率为正值，第二个选择项符合要求。
故选B。
8．BC
【详解】A．由图可知，第20s末该同学的速度为零，此时上升高度最大，故A错误；
B．根据图像的斜率表示加速度，可知在内，图像斜率为零，加速度为零，故B正确；
C．根据图像的斜率表示加速度，可知在内，图像的斜率为负，故加速度为负，即方向向下，该同学处于失重状态，故C正确；
D．若该同学在内做匀减速直线运动，则平均速度为
根据图像与时间轴所围图形的面积表示位移，可知该同学实际运动的位移大于做匀减速直线运动的位移，故电梯的平均速度大于，故D错误。
故选BC。
9．BD
【详解】A．对A、B整体受力分析，如图所示
由平衡知识可得，，
弹簧1中弹力
绳子3中弹力
故A错误；
B．A剪断水平轻绳3，弹簧弹力不突变，A球此时的加速度为
故B正确；
C．轻弹簧1被剪断的瞬间，轻绳3中的弹力突变为0，故C错误；
D．轻弹簧2被剪断的瞬间，弹簧1中弹力不变，弹力1的水平分量不变，轻绳3的弹力不变，故D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】A．由题意可知在ab段匀加速运动，在bc段做匀减速运动，两段距离相等，则时间相等，在ab段时
可知小朋友从a到c下滑的时间为
选项A错误；
B．小朋友滑到b点时速度最大，则下滑的最大速度为
选项B正确；
C．在ab段和bc段的加速度等大反向可知
解得小朋友与滑梯段间的动摩擦因数为
选项C错误；
D．在段下滑的过程中小朋友受的合外力为
滑梯对小朋友的作用力大小为
选项D正确。
故选BD。
11．(1)控制变量法；(2)连接小车的细线未与木板表面平行；(3)不受；(4)C
【详解】（1）本实验采用的研究方法是控制变量法。
（2）题图甲所示的实验装置中明显安装错误的是连接小车的细线未与木板表面平行。
（3）补偿阻力时，应调节木板的倾角，使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动。
（4）由图可知，已经加外力了，还没有加速度，说明没有平衡摩擦力或补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小;以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得，
可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力可以近似等于槽码的重力;所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量。
故选 C。
12．(1)C；(2)；(3)
【详解】（1）因为细绳的拉力大小可由弹簧测力计测出，不需要近似等于钩码的重力，则不要求钩码的质量远小于小车质量；为了使得细线的拉力等于小车受的合力，所以需要平衡摩擦力。
故选C。
（2）小车通过光电门的速度
由匀变速直线运动规律
解得
若满足牛顿第二定律则有，解得
（3）根据动能定理可得
解得， 结合 图像可得
由牛顿第二定律得
联立解得
13．(1)；(2)；(3)
【详解】（1）人与木板一起由静止开始运动，在2s内前进了1m，根据位移公式有
解得
（2）对人进行分析，根据牛顿第二定律有
结合上述解得
（3）对人和木板整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
14．(1)5m/s；(2)0.5s；(3)2m/s
【详解】（1）设斜面倾角为α，货物从O运动到A的过程，根据牛顿第二定律有，
代入数据解得
（2）假设货物滑上水平传送带后一直做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有，
解得
则假设成立，所以
（3）CD段传送带的速度小于货物速度，货物先做匀减速直线运动，则
解得
因为，所以货物不能匀速上升，即与传送带共速后再做匀减速直线运动，则
解得
根据题意可得
解得
15．(1)；(2)；(3)
【详解】（1）撤去手后，假设 B和A会发生相对滑动，对C研究
对B研究
解得
设长木板运动的加速度为，对板研究有
解得
假设成立，因此撤去手的一瞬间，物块C的加速度大小等于。
（2）设物块从长木板左端滑到右端所用时间为t，根据题意
解得
物块滑离长木板时的速度
（3）设物块B运动时间时轻绳断开，再运动时间运动到长木板右端，根据题意绳断后物块B加速度大小为
则有
又因为
联立解得，
则物块B滑到长木板右端时木板的速度为
物块B和长木板一起匀减速的加速度大小
则长木板运动的总路程
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