资源简介

2027届高考物理人教版一轮复习：运动与力的关系综合练习测试试卷【含答案Word版】
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
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．
第一部分（选择题 共43分）
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．[4分]单位为J/m的物理量是(　　)
A．力 B．功
C．动能 D．电场强度
2．[4分]下列物理量的单位采用国际单位制的基本单位，其中正确的是（　　）
A．功率P的单位是kg·m2/s2
B．电阻R的单位是kg·m2/（A2·s2）
C．电场强度E的单位是kg·m/（A·s3）
D．磁感应强度B的单位是kg·m/（A·s2）
3．[4分]有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应该是（　　）
A．m/s3 B．m2/s2 C．m/s2 D．m2/s
4．[4分]在高空中匀速飞行的轰炸机，每隔时间t投放一颗炸弹，若不计空气阻力，则投放的炸弹在空中的位置是选项中的（　　）
A． B．
C． D．
5．[4分]一质量为的物体放在粗糙的水平桌面上，时刻，在水平恒力F作用下沿直线运动，1s末撤去恒力F，其图像如图所示，取，则恒力F和物体与水平面间的动摩擦因数的大小分别是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
6．[4分]如图所示，斜劈A静止放置在水平地面上，木桩B固定在水平地面上，弹簧k把物体与木桩相连，弹簧与斜面平行．质量为m的物体和人在弹簧k的作用下沿斜劈表面向下运动，此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法正确的是（ ）
A．若剪断弹簧，物体和人的加速度方向一定沿斜面向下
B．若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，A受到的摩擦力方向可能向右
C．若人从物体m离开，物体m仍向下运动，A受到的摩擦力可能向右
D．若剪断弹簧同时人从物体m离开，物体m向下运动，A可能不再受到地面摩擦力
7．[4分]如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，中间分别用原长均为L、劲度系数均为k的轻弹簧连接起来．已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ。现用水平细绳将木块1拉住，传送带按图示方向匀速运动。当三个木块达到平衡后，2、3两木块之间的距离是（ ）
A． B． C． D．
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．[5分]A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度E = ，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化， 则以下判断正确的是（ ）
A．从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小
B．刚施加电场的瞬间，A的加速度为4g
C．从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量
D．B刚要离开地面时，A的速度大小为2g
9．[5分]如图甲所示，上表面粗糙的平板小车静止于光滑水平面上。时，小车以速度向右运动，将小滑块无初速度地放置于小车的右端，最终小滑块恰好没有滑出小车。如图乙所示为小滑块与小车运动的图像，图中均为已知量，重力加速度大小取g。由此可求得（　　）
A．小车的长度
B．小滑块的质量
C．小车在匀减速运动过程中的加速度
D．小滑块与小车之间的动摩擦因数
10．[5分]如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用后撤去F，此后木板运动的图像如图乙所示。物块和木板的质量均为，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为
B．时刻，物块的速度减为0
C．物块与木板间动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数均为
D．物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为
第二部分（非选择题 共57分）
非选择题：本大题共5题，共57分。
11．[8分]（9分）某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨A、B处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮，各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为。实验步骤如下：
．用天平测量小车和遮光条的总质量，用刻度尺测量A、B间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度。
．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。
．从左侧细绳取下个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2 的遮光时间、。
回答下列问题：
（1） 步骤操作的主要目的是____________。
（2） 由牛顿第二定律，小车的加速度大小______________________（用、、和表示）。
（3） 步骤中测得的小车加速度大小__________________________________（用、、和表示）。
（4） 该同学根据测出的多组、值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成________。
（5） 若图像明显不过原点，原因可能是________（单选，填标号）。
A．步骤中小车没有从静止释放
B．步骤中导轨的倾斜程度调节不恰当
C．钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量
12．[9分](5分)学生小组为了探究超重和失重现象,将弹簧测力计挂在电梯内,测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为9.8 m/s2。
(1)电梯静止时测力计示数如图所示,读数为　　　　N(结果保留1位小数);
(2)电梯上行时,一段时间内测力计的示数为4.5 N,则此段时间内物体处于　　　　(填“超重”或“失重”)状态,电梯加速度大小为　　　　m/s2(结果保留1位小数)。
13．[12分]如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQMN。导轨平面与水平面间的夹角=37，NQ间连接有一个R=4的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg、轨道间有效电阻为r=1的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）
（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化？
（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？金属棒ab两端的电势差多大？
（3）金属棒达到的稳定速度时重力做功的瞬时功率多大？
14．[13分]如图（a）所示，在竖直固定的光滑细杆上，套一个质量m = 0.2kg的小球，在竖直向上的拉力F作用下，从x = -1m处的A点由静止开始向上运动，F随位置坐标x的变化关系如图（b）所示，g取10m/s2。
（1）写出F-x函数关系式，并求出x = 0.5m时小球的加速度。
（2）小球从x = -1m处运动到x = +1m处，求拉力F对小球做的功和小球在x = +1m处的速度。
（3）x等于多少时，小球加速度最大，并求出最大加速度的大小和方向。
（4）通过计算、推理，分析说明小球做什么运动。
15．[15分]如图所示，在倾角为的足够长的斜面上，有一质量为M的长木板。开始时，长木板上有一质量为m的小铁块（视为质点）以相对地面的初速度v0从长木板的中点沿长木板向下滑动，同时长木板在沿斜面向上的拉力作用下始终做速度为v的匀速运动（已知v0>v），小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动。已知小铁块与木板间、木板与斜面间的动摩擦因数均为（），求：
（1）小铁块在长木板上滑动时的加速度大小和方向；
（2）长木板至少要有多长？
参考答案
【知识点】力学单位制
1．【答案】A
【详解】本题考查单位制。根据功的定义式W＝Fx可知J＝N·m，所以＝N，N是力的单位，A正确。
【知识点】力学单位制、电场、电场强度
2．【答案】C
【详解】
A．由公式可知功率P的单位是kg·m2/s3，选项A错误；
B．由公式可知电阻R的单位是kg·m2/（A2·s3），选项B错误；
C．由公式可知电场强度E的单位是kg·m/（A·s3），选项C正确；
D．由公式可知磁感应强度B的单位是kg/（A·s2），选项D错误。
故选C。
【知识点】力学单位制
3．【答案】A
【详解】
加速度变化的快慢表达式为 ，则单位等于
故选A。
【知识点】惯性及其应用、牛顿第一定律
4．【答案】B
【详解】
飞机匀速运动，由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在飞机正下方同一条竖直线上；因为竖直方向上相同时刻速度不同，空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大。
故选B。
【知识点】v-t图像及其应用、牛顿运动定律与图像结合问题
5．【答案】A
【详解】
力F作用时的加速度
撤去力F时的加速度
根据牛顿第二定律
解得
F=15N
μ=0.25
故选A。
【知识点】牛顿第二定律求解瞬时突变问题
6．【答案】A
【详解】
剪断弹簧前，对斜面分析，受重力、地面的支持力和静摩擦力、滑块对斜面体的力（滑块对斜面体的滑动摩擦力和压力的合力），斜劈受到地面的摩擦力方向向左，故根据平衡条件，滑块对斜面体的力向右下方；根据牛顿第三定律，斜面对滑块的力向左上方；若剪断弹簧，滑块和人整体还要受重力，故合力偏左，根据牛顿第二定律，加速度是沿斜面向下，故A正确；若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，故物体和人整体对斜面体的力不变，故斜面体受力情况不变，故地面摩擦力依然向左，故B错误；若人从物体m离开，由于惯性，物体m仍向下运动；动摩擦因数是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，故C错误；若剪断弹簧同时人从物体m离开，由于惯性，物体m仍向下运动；动摩擦因素是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，故D错误；故选A
【知识点】传送带模型、弹力的大小与胡克定律
7．【答案】D
【详解】
对3分析，3受到向右的滑动摩擦力和向左的弹簧的弹力，故有
解得2、3之间的弹簧的伸长量为，故2、3两木块之间的距离是
故D正确，ABC错误。
【知识点】两类动力学问题、牛顿第二定律的简单计算、能量转化基础问题、连接体问题（整体和隔离法）、临界问题
8．【答案】BD
【详解】
AB．在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故有：
qE=4mg=ma
解得：
a=4g，方向向上
B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为2mg，加速度为2g，向上，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误B正确；
C．从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C错误；
D．当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：
根据动能定理可知：
解得：
故D正确。
故选：BD。
【知识点】板块模型、牛顿运动定律与图像结合问题
9．【答案】ACD
【详解】
A．最终小滑块恰好没有滑出小车，由图像可求出小车的长度
故A正确；
B．根据图像可以求出小车做匀减速直线运动的加速度以及小滑块做匀加速直线运动的加速度。无法求出小滑块的质量，故B错误；
C．根据图像可知小车做匀减速直线运动的加速度大小，即
故C正确；
D．对小滑块，由图像可知小滑块做匀加速直线运动的加速度大小，即
再由牛顿第二定律得
联立解得小滑块与小车之间的动摩擦因数
故D正确。
故选ACD。
【知识点】地面粗糙类板块模型
10．【答案】AD
【详解】根据乙图可知，木板在1s~1.5s的加速度大小大于1.5s以后的加速度大小，说明1.5s之前物块和木板之间发生了相对滑动，一直到1.5s时物块和木板达到共速，根据v-t图像的图线斜率代表加速度可知，在1s~1.5s内，木板的加速度大小，在0~1.5s内，物块的加速度大小，假设木板与地面之间的动摩擦因数为，物块和木板之间的动摩擦因数为，那么木板在1s~1.5s内根据牛顿第二定律有，物块在0~1.5s内根据牛顿第二定律有，代入题中所给数据联立解得，，木板在0~1s内的加速度大小，木板在0~1s内受恒力F，根据牛顿第二定律有，代入数据可得，A正确，C错误；补全物块的v-t图像如下图，根据v-t图像中图线与坐标轴围成的面积代表位移可知，在0~1.5s内木板的位移，在0~1.5s物块的位移，在1.5s后物块和木板之间依然有相对滑动，此时木板根据牛顿第二定律有，代入数据有木板的加速度大小，物块的加速度大小，那么木板继续运动到停止所需要的时间，物块继续运动到停止所需要的时间，所以物块速度减为0的时间为3s，而且木板比物块先停止运动，那么在1.5s到物块停止运动的时间内，木板的位移，物块的位移，物块最终停止的位置与木板右端的距离为，B错误，D正确。
【知识点】利用光电门等现代技术测量加速度、实验：探究加速度与力、质量的关系、牛顿第二定律的内容和表达式
11．【答案】（1） 平衡阻力（1分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） 正比（2分）
（5） （2分）
【详解】
（1） 步骤操作的主要目的是平衡小车受到的阻力（或平衡摩擦力、补偿阻力、补偿摩擦力）。
（2） 由牛顿第二定律得，则。
（3） 遮光条经过两个光电门时的速度大小分别为、，则小车的加速度大小。
（4） 由可得，图像的斜率，由于是定值，则小车的加速度与所受合外力成正比。
（5） 步骤中小车没有从静止释放，不影响小车加速度的测量，A错误；该实验中为定值，所以不需要满足钩码质量远小于小车和遮光条的总质量的条件，C错误；如果步骤中导轨的倾斜程度调节不恰当，会导致不移动钩码小车就会滑动或移动少量钩码后小车不动，B正确。
【知识点】其他创新实验、超重和失重的应用
12．【答案】(1)5.0(2分)　(2)失重(1分)　1.0(2分)
【解析】(1)由题图可知弹簧测力计的读数为5.0 N。
(2)电梯上行时,一段时间内测力计的示数为4.5 N,说明电梯内物体受到的拉力小于重力,物体的加速度方向向下,此时物体处于失重状态,由牛顿第二定律得mg-F=ma,其中mg=5.0 N,F=4.5 N,g=9.8 m/s2,可得a=1.0 m/s2。
【知识点】单杆模型、电磁感应现象中的功能问题、运动过程分析、多过程问题
13．【答案】（1）金属棒的速度逐渐增大，加速度逐渐减小；（2）0.2A；0.8V；（3）0.6W
【详解】
（1）对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律可得
①
又
②
③
联立解得
④
由此可知，在达到稳定速度前，金属棒的速度逐渐增大，加速度逐渐减小
（2）达到稳定速度时，根据平衡条件有
⑤
又
⑥
联立⑤⑥，代入数据解得:
此时，对应金属棒ab两端的电势差，由闭合电路欧姆定律有
⑦
（3）根据法拉第电磁感应定律
⑧
又由闭合电路欧姆定律有
⑨
联立⑧⑨，代入数据解得金属棒达到的稳定速度
所以，此时对应重力做功的瞬时功率有
⑩
【知识点】牛顿运动定律与图像结合问题、运动过程分析、多过程问题
14．【答案】（1）F = -2x + 2（N）（-1m ≤ x ≤ 1m），，竖直向下；（2）W总 = 0 ，v = 0；（3）见解析；（4）见解析
【详解】
（1）由图b可知
F = -2x + 2（N）（-1m ≤ x ≤ 1m）
小球受力分析如图
F合 = F - mg = -2x + 2-2（N）
= -2x（N）（-1m ≤ x ≤ 1m）
当x = 0.5m时，根据牛顿第二定律
加速度a的方向竖直向下。
（2）x = -1m到x = 1m，F-x图线下与横坐标之间面积表示F做的功
重力做功
WG = -mgh = -0.2×10×2J = -4J
根据动能定理得
解得
v = 0
（3）根据牛顿第二定律F合=ma得
m/s2（-1m ≤ x ≤ 1m）
当x = ±1m时，加速度最大，且
am =±10m/s2
当x = 1m时
am = -10m/s2，方向竖直向下
当x = -1m时
am = 10m/s2，方向竖直向上
（4）综上分析可知
F合= -2x（N）（-1m ≤ x ≤ 1m）
所以，小球以x = 0为平衡位置，振幅A = 1m做简谐振动。
从x = -1m到x = 0，做加速度减小的加速运动；当x = 0时，a = 0，速度最大；从x = 0m到x = 1m，做加速度增大的减速运动；当x = 1m时，v = 0，加速度最大；物体以x = 0m为平衡位置做往复运动（或写机械振动）。
【知识点】板块模型、运动过程分析、多过程问题
15．【答案】（1）a=g（μcosθ-sinθ），沿斜面向上；（2）
【详解】
（1）因为μ>tanθ，所以小铁块在木板上相对滑动时的加速度沿斜面向上，由牛顿第二定律有
μmgcosθ－mgsinθ=ma
代入数据解得
a=g（μcosθ-sinθ）
（2）小铁块先沿斜面向下匀减速至速度为零，再向上匀加速，设经过时间t小铁块达到匀速v，则有
v－（－v0）=at
得
设此段时间内小铁块的位移为s1，木板的位移为s2，有
方向沿斜面向下（式中v0>v）
方向沿斜面向上
所以
解得
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