第四章 运动和力的关系 习题课件(共11份打包)

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第四章 运动和力的关系 习题课件(共11份打包)

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(共23张PPT)
第四章
运动和力的关系
拓展提升课12 动力学中的连接体问题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 11
C A A B B C B BCD A BC
答案速对
1.如图所示,A、B两物体并排放在光滑水平面上,质量分别为1 kg和2 kg。在水平推力F的作用下一起向右运动,A、B之间作用力的大小为6 N,则水平推力的大小为 (  )
A. F=2 N B. F=4 N
C. F=9 N D. F=12 N
考点1 加速度和速度都相同的连接体问题
√
C
√
A
√
A
4. 3辆完全相同的小推车按图示方式摆放在超市的水平地板上。一顾客用水平恒力推动1号小推车时,3辆小推车在水平地板上一起做匀加速直线运动。假设每辆小推车与地板间的摩擦力均相等。则1号小推车对2号与2号小推车对3号的作用力之比为(  )
A. 3∶1 B. 2∶1 C. 1∶1 D. 1∶2
√
B
考点2 加速度和速度大小相等、方向不同的连接体问题
√
B
√
C
√
B
√
BCD
√
√
√
A
(1)16 N 方向水平向左
(2)40m/s2 129N
(2)木块和铁箱一起加速的加速度大小和水平拉力F的大小。
√
BC
√
谢谢观看!
●】
●
0
●
●
F
A
B
77777
∠∠∠4
b
WVV
a
C
B组
课时综合练
2
2
77777777777777777777777777777777777
F
60
◆
120
D
⑧
A
B
a
A
甲
乙(共17张PPT)
第四章
运动和力的关系
拓展提升课14 动力学中的传送带问题
与板块问题
1 2 3 4 5 6 7 8
B B AD C AB C B BD
答案速对
1.如图所示,质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上,如果传送带将物体从低处匀速送往高处,物体在传送带上不打滑。设物体A受到的摩擦力大小为Ff,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是 (  )
A. FfB. Ff=mgsinθ,方向沿斜面向上
C. Ff=mgcosθ,方向沿斜面向下
D. Ff=mgcosθ,方向沿斜面向上
√
【解析】根据平衡条件有Ff=mgsinθ,方向沿斜面向上,B正确。
B
考点1 传送带模型
2.如图所示,一个与水平方向夹角为的传送带,现将一物块轻轻地放在传送带最上端,各接触面粗糙。关于物块刚放上传送带的一小段时间内,下列说法正确的是 (  )
A.当传送带逆时针转动时,物块受到的摩擦力方向
沿斜面向上
B.当传送带顺时针转动时,物块受到的摩擦力方向
沿斜面向上
C.如果传送带不运动,物块可能不受摩擦力作用
D.无论传送带怎样运动,物块受到的摩擦力方向都沿斜面向上
√
【解析】当传送带逆时针转动时,物块相对于传送带向上滑动,则物块受到的摩擦力方向沿斜面向下,A、D错误;当传送带顺时针转动时,物块相对于传送带向下滑动,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,B正确;如果传送带不运动,物块相对于传送带有向下滑动的趋势,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,C错误。
B
3.(多选)如图甲所示,水平传送带逆时针匀速转动,一小物块以某一速度从最左端滑上传送带,取向右为正方向,从小物块滑上传送带开始计时,其运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.传送带的速度大小为1.0 m/s
B.小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2
C.小物块相对传送带滑动的总时间为4.5 s
D.小物块相对传送带滑动的总距离为4.5 m
√
AD
√
4.两木块A、B由同种材料制成,mA>mB,并随木板一起以相同速度向右做匀速运动,如图所示,设木板足够长,当木板突然停止运动后,则 (  )
A.若木板光滑,由于A质量大惯性大,故B与A间距离可能将增大
B.若木板粗糙,由于A受的阻力大,A、B间距离将变大
C.无论木板是否光滑,A、B间距离将保持不变
D.无论木板是否光滑,A、B两木块一定能相碰
√
【解析】若木板光滑,则两木块受力均为0,根据牛顿第一定律,均保持匀速直线运动,故间距不变;若木板粗糙,由于材料相同,则减速的加速度相同,所以间距仍相同,C正确。
C
考点2 板块模型
5.(多选)如图所示,光滑水平面上静止着质量为3 kg的木板,一质量为2 kg的小物块放在木板的最右端,小物块和木板间的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一水平向右的拉力F,为使小物块与木板不发生相对滑动,则F的取值可以是(  )
A. 10 N B. 12 N C. 16 N D. 18 N
√
AB
√
√
C
√
B
√
BD
√
(1)2m/s2
(2)1 s
(2)货物从A经过多长时间与传送带共速行走;
(3)从包裹放在传送带开始计时到C处停止所用的时间。
(3)4 s
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第四章
运动和力的关系
拓展提升课11 牛顿第二定律的瞬时性问题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 11
AC BD C A B BD C D BC B
答案速对
1.(多选)如图所示,一小球在静止的直立自由状态轻弹簧上端A点无初速度释放,在小球下落到最低点B点的过程中(不计空气阻力),关于小球的速度与加速度变化的情况,下列说法正确的是(  )
A.小球的速度先增大后减小 B.小球的速度一直减小
C.小球的加速度先减小后增大 D.小球的加速度一直增大
考点1 变力作用下的加速度和速度分析
√
【解析】小球从A点无初速度释放,一开始弹力小于重力,小球向下做加速运动,随着弹力的增大,小球受到的合力逐渐减小,加速度逐渐减小;当弹力大小等于重力大小时,加速度为0,小球的速度达到最大;之后弹力大于重力,小球向下做减速运动,随着弹力的增大,小球受到的合力逐渐增大,加速度逐渐增大。综上所述,在小球下落到最低点B点的过程中,小球的速度先增大后减小,加速度先减小后增大,A、C正确。
AC
√
2.(多选)已知雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴下落速度的平方成正比,用公式表示为Ff=kv2。假设雨滴从足够高处由静止竖直落下,且下落过程中质量不变,则关于雨滴在空中的受力和运动情况,下列说法正确的是 (  )
A.雨滴受到的阻力逐渐变小直至为零
B.雨滴受到的阻力逐渐变大直至不变
C.雨滴受到的合力逐渐变小直至为零,速度逐渐变小直至为零
D.雨滴受到的合力逐渐变小直至为零,速度逐渐变大直至不变
√
BD
√
3.如图所示,质量为2 kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上,将质量为3 kg的物体B无初速度放在物体A上的瞬间,B对A的压力大小为(重力加速度g取10m/s2) (  )
A. 0 B. 8 N C. 12 N D. 20 N
√
C
考点2 牛顿第二定律的瞬时性问题
√
A
√
B
√
BD
√
√
C
8.[2025·绍兴市高一期末]蹦极是一项非常刺激的户外活动,从游客跳出高台至最后在空中静止下来的整个运动过程中,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )
A.游客落到最低点时,加速度为零
B.游客离开高台瞬间,其速度和加速度都为零
C.游客下落过程中,绳子刚被拉直时,速度达到最大
D.绳子刚被拉直至到达最低点,游客的加速度先变小后变大
√
【解析】游客落到最低点时,速度为零,此时弹力大于重力,则加速度方向向上,不为零,A错误;游客离开高台瞬间,加速度为g,B错误;游客下落过程中,绳子刚被拉直时,此时重力大于绳子的弹力,加速度方向向下,则游客仍要做加速运动,当弹力大小与重力大小相等时,速度达到最大,加速度为零,此后弹力大于重力,加速度方向向上,且逐渐变大,到达最低点时加速度最大,则整个过程游客的加速度先变小后变大,C错误,D正确。
D
√
BC
√
(1)0.06m
(2)6N 方向水平向右
√
B
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第四章
运动和力的关系
3 牛顿第二定律
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13
C C D BD C B A B C C C
答案速对
1.根据牛顿第二定律,下列说法正确的是 (  )
A.加速度为0的物体,一定不受外力作用
B.作用力相同时,质量大的物体速度大
C.加速度方向与合力的方向一致
D.作用力相同时,质量大的物体加速度大
考点1 牛顿第二定律
√
C
2.关于牛顿第二定律,下列说法正确的是 (  )
A.牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,a与F方向可以不相同
B.在公式F=ma中,a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的代数和
C.某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的合力决定,而与这一瞬间之前或之后的合力无关
D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
√
【解析】牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,加速度a与合力F方向始终相同,A错误;在公式F=ma中,若F为合力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和,而非代数和,B错误;根据牛顿第二定律的瞬时性,加速度仅由该时刻的合力决定,与之前或之后的力无关,C正确;物体的运动方向(速度方向)与加速度方向可能不同(如减速运动),而加速度方向与合力方向一致,因此运动方向不一定与合力方向相同,D错误。
C
3.质量为m的物体,它的v t图像如图所示,该物体在哪一段时间所受的合力最大 (  )
A. 0~2 s
B. 2~6 s
C. 6~9 s
D. 9~10 s
√
D
√
BD
√
考点2 牛顿第二定律的应用
5.猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50 kg的猎豹以该加速度起跑瞬间,所受外力的合力大小为 (  )
A. 100 N B. 200 N
C. 400 N D. 600 N
√
C
√
B
√
A
√
B
【解析】图甲实验中,由于槽码向下做加速运动,绳的拉力小于槽码的重力,所以小车由静止开始运动后所受拉力小于所挂槽码的重力,A错误;图甲、图乙实验中,都用绳子拉力等效小车所受合力,故都需要平衡摩擦力,B正确;图乙实验中,传感器可以直接测出绳的拉力,不需要用槽码的重力替代绳的拉力,所以不需要满足所挂槽码的质量应远小于小车的质量,但木板水平时,未平衡摩擦,故小车所受合力小于绳拉力,C、D错误。
9.下列关于牛顿运动定律的说法正确的是 (  )
A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为0情况下的特例
B.用力提一个很重的箱子但没有提动,这与牛顿第二定律相矛盾
C.从尾部向外喷气使火箭加速的过程,可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释
D.根据牛顿第三定律,用手托着一块砖突然向上加速时,砖受到的支持力大于手受到的压力
√
【解析】牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因或产生加速度的原因,同时指出了物体具有保持原来运动状态的属性,即惯性。因为不受力的物体是不存在的,从这里可以看出牛顿第一定律是理想情况下的定律,牛顿第二定律指出了加速度与力和质量的关系即F=ma,当加速度a=0时,并不能说明物体不受力,
C
只能说明作用于物体的几个力的合力为0,因此,牛顿第一定律不是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例,A错误;用力提一个很重的箱子,却提不动它,这跟牛顿第二定律不矛盾,因为箱子受到的合力为0,所以箱子静止,B错误;从尾部喷气使火箭加速的过程,可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释,C正确;用手托着一块砖突然向上加速时,砖受到的支持力与手受到的压力是一对作用力和反作用力,两者大小相等、方向相反,D错误。
√
C
(1)6 m/s2
(2)2 m/s2
(1)7.5 m/s2,方向向右 车厢可能以7.5 m/s2的加速度
向右做匀加速直线运动或以7.5 m/s2的加速度向左做匀减速直线运动
(2)12.5 N
13.[2026·杭州市高一期中]小亮同学在地铁中用一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁的某一段运动过程中,细绳偏离竖直方向并保持一个不变的角度,圆珠笔相对于地铁静止,他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示,拍摄方向与地铁前进方向垂直。他的同学们根据这张照片提出了如下猜想,其中正确的是 (  )
A.地铁可能在匀速运动
B.地铁一定是在加速运动
C.地铁速度可能向左或者向右,但加速度一定向左
D.如果是在竖直加速上升的电梯中,
细绳也可能稳定偏离竖直方向一个不变的角度
√
C
【解析】对圆珠笔进行受力分析,圆珠笔受重力和绳子拉力,相对地铁静止,加速度与地铁一致。绳子向右偏离竖直方向,拉力沿绳向左上方,重力竖直向下,因此合力一定水平向左,由牛顿第二定律可知,地铁加速度一定向左,若地铁匀速运动,加速度为0、合力为0,细绳应竖直,A错误;地铁加速度向左时,地铁可能向右做减速运动,不一定是加速运动,B错误;加速度方向与速度方向无关,若速度向左,加速度与速度同向,地铁向左加速,若速度向右,加速度与速度反向,地铁向右减速,C正确;竖直加速上升的电梯加速度竖直向上,要求合力竖直向上,因此绳子拉力必须竖直向上,细绳只能保持竖直,不可能稳定偏离竖直方向一个不变的角度,D错误。
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第四章
运动和力的关系
拓展提升课15 动力学中的图像分析问题
1 2 3 4 5 6 7 10
C D B A D C CD B
答案速对
1.我国自主研制可重复使用的“双曲线二号”火箭在竖直方向做直线运动。若其运动全过程的v-t图像如图所示,其中ab段是直线,在t4~t5时段火箭悬停。已知空气阻力与速度大小相关,火箭燃料消耗对质量的影响不能忽略,取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是 (  )
A. t1时刻火箭到达最高点
B. t2~t3时段火箭所受合力保持不变
C. t4~t5时段火箭所受推力逐渐变小
D. t5~t6时段表示火箭触地反弹
考点1 由动力学图像分析物体的受力情况
√
C
【解析】t1时刻之后速度仍然为正值,竖直向上,故t1时刻火箭未到达最高点,A错误;根据v t图像,t2~t3时段加速度不变,火箭质量减小,合力减小,B错误;t4~t5时段加速度为0,合力为0,质量减小,推力等于重力也减小,C正确;根据v-t图像,t4~t5时刻悬停在空中,t5~t6时段继续向下运动到速度为0,D错误。
2.如图甲所示,在水平面上测量木块所受的摩擦力时,作用在木块上的水平拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,木块运动速度v随时间t变化的图像如图丙所示。则木块在 (  )
A. 4 s时受到的摩擦力为0 N
B. 15 s时受到的摩擦力为6 N
C. 30 s时受到的摩擦力为12 N
D. 45 s时受到的摩擦力为4 N
√
D
【解析】由题图丙可知,4 s时木块仍处于静止状态,木块受到的拉力与静摩擦力平衡,由题图乙可知,此时摩擦力大于0,小于4 N,A错误;由题图丙可知,30~40 s时木块处于匀速状态,木块受到的拉力与滑动摩擦力平衡,结合题图乙可知,木块受到的动摩擦力大小Ff=4N,15 s时、30 s时、45 s时木块都在运动,木块受到的摩擦力为滑动摩擦力Ff=4N,B、C错误,D正确。
3.一物体从坐标原点竖直向上抛出,运动过程中受大小恒定的阻力,则该物体的x t图像可大致表示为 (  )
【解析】一物体从坐标原点竖直向上抛出,运动过程中受大小恒定的阻力,可知物体先向上做匀减速直线运动,到达最高点后,再向下做匀加速直线运动;根据x t图像的切线斜率绝对值表示速度大小可知,x t图像的切线斜率绝对值先逐渐减小到0,再逐渐增大,B正确。
B
考点2 由动力学图像分析物体的运动情况
√
4.人站在力传感器上完成下蹲和站起动作,传感器记录的力随时间变化图像(F t图)如图所示,则下列说法正确的是 (  )
A.下蹲过程中最大加速度为6 m/s2
B.人在下蹲过程中,传感器的示数
先变大,后变小
C.人在站起过程中,先失重后超重
D.人在8 s内完成了两次下蹲和两次站起动作
√
A
5.假设在运动员蹦床比赛过程中的某一个时间段内,蹦床的弹簧弹力F随时间t的变化图像如图所示,忽略运动员所受的空气阻力,则下列说法正确的是 (  )
A. t1至t2时间内,运动员处于失重状态
B. t1至t2时间内,运动员加速度先增大后减小
C. t2至t3时间内,运动员速度一直增大
D. t2至t3时间内,运动员速度先增大后减小
√
【解析】t1至t2时间内,弹簧弹力从0逐渐增大到最大,该过程弹力先小于重力,后大于重力,运动员先向下加速后向下减速,加速度方向先向下后向上,运动员先失重后超重,A错误;t1至t2时间内,弹簧弹力从0逐渐增大到最大,该过程弹力先小于重力,后大于重力,则运动员加速度先减小后增大,B错误;t2至t3时间内,弹簧弹力从最大逐渐减小为0,该过程弹力先大于重力,后小于重力,运动员先向上加速后向上减速,运动员速度先增大后减小,C错误,D正确。
D
6.[2026·浙江S9联盟高一联考]将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上,如图甲所示,现在杆上套一光滑的小球,小球在沿杆向上的拉力的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是 (  )
A.在2~4s内小球的加速度大小为2m/s2 B.小球在2~4s内的位移为4m
C.杆的倾角为30° D.小球的质量为2kg
√
C
7.如图甲所示,滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°的足够长的固定斜面,滑块上滑过程的v-t图像如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度取10 m/s2) (  )
A.滑块上滑过程中的加速度大小是6 m/s2
B.滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5
C.滑块经2 s返回出发点
D.滑块回到出发点时的速度大小v=2 m/s
√
B
√
CD
√
9.(10分)图甲为一风力实验示意图,开始时,质量m=2 kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上,并静止于O点。现用沿杆水平向右的恒定风力F作用于小球上,经时间t=1 s后撤去风力。小球沿细杆运动的v-t图像如图乙所示(g取10 m/s2)。求:
(1)小球沿细杆滑行的距离;
(1)3 m
(2)小球与细杆之间的动摩擦因数;
(3)风力F的大小。
(2)0.1
(3)6 N
10.(12分)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图甲、乙所示。重力加速度g取10m/s2,根据此两图线,求:
(1)物块所受的滑动摩擦力Ff的大小;
(1)2N
【解析】(1)由题图乙可知4 s到6 s内物块做匀速直线运动,且由题图甲可知该段时间拉力F1=2N,故该段时间内,拉力等于滑动摩擦力Ff,即F1=Ff=2N,方向与运动方向相反。
(2)物块的质量m;
(3)物块与水平地面的动摩擦因数。
(2)0.5kg
(3)0.4
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第四章
运动和力的关系
4 力学单位制
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
B C A A B B D D B BD A C BC D B B
答案速对
1.下列属于国际单位制中基本单位符号的是 (  )
A. J B. K
C. W D. N
考点1 对单位制的理解
√
【解析】国际单位制中的七个基本单位是米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉,符号分别是m、kg、s、A、K、mol、cd,其余单位都属于导出单位,B正确。
B
2.[2026·浙江S9联盟高一期中]下列物理量的单位,属于国际单位制基本单位的是 (  )
A.摄氏度 B.千米 C.千克 D.牛顿
√
【解析】热力学温度的国际基本单位是开尔文,A错误;长度的国际基本单位是米,B错误;千克是质量的国际单位制基本单位,C正确;牛顿是力的单位,是由基本单位推导得到的导出单位,D错误。
C
3.下列属于国际单位制中导出单位符号的是 (  )
A. N B. kg
C. m D. s
√
A
4.[2025·杭州市高一期末]下列属于测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”所用的仪器是 (  )
A.刻度尺、天平、秒表
B.刻度尺、弹簧测力计、打点计时器
C.量筒、天平、打点计时器
D.刻度尺、弹簧测力计、秒表
√
【解析】国际单位制选定的三个力学基本物理量是长度、质量、时间,对应的测量仪器是刻度尺、天平、秒表,A正确。
A
5.下列各组物理量,在国际单位制(SI)中属于基本物理量的是 (  )
A.质量、长度、力
B.时间、质量、长度
C.速度、长度、时间
D.加速度、力、时间
√
B
6.关于单位制及其应用,下列说法正确的是 (  )
A.时间是基本单位
B.长度、质量都是力学范围中的基本物理量
C. kg、km、s都是国际单位制中的基本单位
D. m、m/s都是导出单位
√
【解析】时间是物理量,A错误;力学范围中的三个基本量是时间、长度、质量,B正确;kg、s是国际单位制中的基本单位,km是长度单位,但不是国际单位制中的基本单位,C错误;m是国际单位制中的基本单位,m/s是导出单位,D错误。
B
7.航天员的训练、竞技体育的指导、汽车和电梯的设计等多个领域常要用到“急动度”的概念,“急动度”是描述加速度随时间变化快慢的物理量,关于“急动度”的单位,下列用国际单位制中的基本单位表示正确的是 (  )
A. N/kg B .N/(kg·s) C. m/s2 D. m/s3
√
D
考点2 单位制的应用
8.[2025·宁波市高一期中]劲度系数,又称刚度系数或倔强系数,描述的是弹簧产生单位形变量时所产生的弹力大小。劲度系数k值越大,说明形变单位长度所需的力越大,即弹簧越“硬”或“韧”。若用国际单位制基本单位的符号来表示k,正确的是 (  )
A. N·m 1 B. kg·m·s 2
C. kg·m2·s 2 D. kg·s 2
√
D
√
B
10.(多选)下列说法中,正确的是 (  )
A.在力学单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,则力的单位是N
B.在力学单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位
C.牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D.牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
√
【解析】在力学单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,则力的单位不是N,A错误;在力学单位制中,由牛顿第二定律F=ma知,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位,B正确;由上述分析知,牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位,不是基本单位,C错误,D正确。
BD
√
11.[2026·金华市高一期末]下列物理仪器中,能测量国际单位制中基本物理量的是 (  )
√
【解析】托盘天平测量的是质量,是国际单位制中的基本物理量,A正确;电压表测量的是电压,电压不是国际单位制中的基本物理量,B错误;弹簧测力计测量的是力,力不是国际单位制中的基本物理量,C错误;速度表测量的是速率,速率不是国际单位制中的基本物理量,D错误。
A
√
C
√
BC
√
√
D
√
B
√
B
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第四章
运动和力的关系
2 实验:探究加速度与力、质量的关系
1
A
答案速对
1.某兴趣小组通过如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。下列操作正确的是 (  )
A.调整滑轮使牵引小车的细线与长木板保持平行
B.挂上槽码,使长木板适当倾斜进行平衡阻力
C.实验时,先释放小车,再接通打点计时器的电源
D.通过增减小车中的重物改变小车的质量后,需要重新调节长木板倾斜度
考点 实验:探究加速度与力、质量的关系
√
【解析】调整滑轮使牵引小车的细线与长木板保持平行,A正确;不挂槽码,使长木板适当倾斜进行平衡阻力,B错误;实验时,先接通打点计时器的电源,再释放小车,C错误;改变小车的质量后,不需要重新调节长木板倾斜度,即不需要重新平衡阻力,D错误。
A
需要
不需要
【解析】(1)尽管实验装置采用了力传感器,也需要平衡阻力,否则力传感器的示数不等于合力的大小;实验中,根据力传感器的读数可以直接求出小车受到的拉力,不需要满足“小车的质量M远大于槽码的质量m”这一条件。
0.40
3.(6分)[2025·金华市高一期末]用如图甲所示的装置做“探究加速度与质量的关系”的实验。用打点计时器测量质量不同的小车在合外力相等时的加速度,已知打点计时器所用交流电源频率为50 Hz。
电磁打点计时器
(1)图乙是学生即将释放小车之前的情境图,图丙是该学生使用的打点计时器,即        (选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),图乙中存在的明显错误分别是  和              (指出两处即可)。
【解析】(1)由题图丙可知该学生使用的打点计时器是电磁打点计时器;情境图的明显错误是使用了干电池做电源、释放时小车离打点计时器较远等。
使用了干电池
做电源
释放时小车离打点计时器较远
B
√
0.50
4.(8分)[2024·浙江1月选考]图甲是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是     (填字母)。
A.放大法  B.控制变量法  C.补偿法
√
【解析】(1)该实验中同时研究三个物理量之间的关系是很困难的,因此我们可以控制其中一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系,即采用了控制变量法,B正确。
B
(2)该实验过程中操作正确的是     (填字母)。
A.平衡阻力时小车未连接纸带
B.先接通打点计时器电源,后释放小车
C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
√
【解析】(2)平衡阻力时小车需要连接纸带,一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡,另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动,A错误;由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,实验时应先接通打点计时器电源,后释放小车,B正确;为了使小车所受拉力与速度同向,应调节滑轮高度使细绳与长木板平行,C错误。
B
(3)在小车质量      (选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为       (选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是     (填字母)。
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
√
【解析】(3)在小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差是实验方法或原理不完善造成的,属于系统误差。该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的,不是由于车与木板间存在阻力(实验中已经平衡了阻力)或是速度测量精度低造成的,为了减小此误差,可在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小,C正确。
远大于
系统误差
C
A
√
5.(6分)[2025·浙江1月选考] “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)如图乙是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点,电源频率为50 Hz,打下计数点3时小车速度为
    m/s(结果保留三位有效数字)。
0.390
(2)下列说法正确的是   (多选)。
A.改变小车总质量,需要重新平衡阻力
B.将打点计时器接到输出电压为8 V的交流电源上
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
√
CD
√
(3)改用如图丙所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为 t1、 t2,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,则滑块加速度
a=            (用题中所给物理量表示)。
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第四章
运动和力的关系
1 牛顿第一定律
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C C C C A D BC AD BD A A CD C C
答案速对
1.伽利略是公认的第一个采用理想实验进行研究的物理学家,这里所说的“理想实验”是指 (  )
A.一种实验器材 B.一种实验现象
C.一种思维方法 D.一种物理规律
考点1 理想实验的魅力
√
C
2.伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。甲、乙两图分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是 (  )
A.图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑
推理得出力是维持物体运动状态的原因
B.图甲中的实验,可以在实验室中真实呈现
C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,
可“冲淡”重力,使时间测量更容易
D.图乙通过对自由落体运动的研究,合理
外推得出小球在斜面上做匀变速运动
√
C
3.物体的运动状态与受力情况的关系是 (  )
A.物体受力不变时,运动状态也不变
B.物体受力变化时,运动状态才会改变
C.物体不受力时,运动状态就不会改变
D.物体不受力时,运动状态也可能改变
√
C
考点2 牛顿第一定律
4.(多选)关于牛顿定律,下列说法正确的是 (  )
A.牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因
B.牛顿第一定律又被称为惯性定律,它指出所有物体都具有惯性
C.伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献
D.牛顿第三定律指出先有作用力,后有反作用力
√
BC
√
5.下图是大货车载着六辆小汽车在平直公路上行驶的情景,下列说法正确的是 (  )
A.小汽车的惯性小于大货车的惯性
B.大货车的惯性小于小汽车的惯性
C.小汽车与大货车的惯性大小相同
D.大货车和小汽车没有惯性
√
A
考点3 惯性与质量
6.关于惯性,下列说法正确的是 (  )
A.超速行驶非常危险,因为汽车在高速行驶时将具有更大的惯性
B.高铁列车没有为乘客配备安全带,因为高铁采用的先进技术减小了乘客的惯性
C.汽车行驶过程中车上人员应系好安全带,它可以在汽车发生碰撞时减小人员惯性
D.摆放在汽车中控台上的物品存在安全隐患,由于惯性它在汽车急刹车时易撞向前挡玻璃
√
D
√
BC
√
【解析】根据牛顿第一定律,一切体总要保持原有的运动状态(静止或匀速直线运动),除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时,筷子受到锤子向下的作用力,筷子快速下降,而苹果由于具有惯性,要保持原有的运动状态,位置保持不变,但筷子下降,则苹果相对筷子在向上运动,即苹果会沿着筷子向上“爬”,不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”,苹果越大,质量越大,惯性越大,越容易完成该实验,A、D错误,B、C正确。
8.[2025·杭州市高一期中](多选)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性,以下生活现象关于惯性理解正确的是 (  )
A.拍打衣服上的灰尘,是利用了惯性
B.跳远时我们要助跑,助跑速度越大,惯性越大
C.坐车时我们要系安全带,是为了减小惯性
D.电动自行车与大货车在等红绿灯时,电动自行车容易启动,是因为其质量小,惯性小
√
AD
【解析】拍打衣服上的灰尘,是利用了惯性,A正确;跳远时我们要助跑,助跑速度越大,惯性不变,B错误;坐车时我们要系安全带,是为了减小惯性带来的危害,C错误;电动自行车与大货车在等红绿灯时,电动自行车容易启动,是因为其质量小,惯性小,D正确。
√
9.(多选)下列说法正确的是 (  )
A.伽利略认为力是维持物体运动状态的原因
B.牛顿认为力是改变物体运动状态的原因
C.亚里士多德提出了动力学的第一条定律——惯性定律
D.笛卡儿认为如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向
√
BD
10.下列说法正确的是 (  )
A.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
B.惯性是物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质
C.在现实中由于不存在不受外力作用的物体,所以牛顿第一定律没有实际意义
D.由于子弹的质量越大、速度越大,其杀伤力就越大,所以物体的惯性大小与其质量和速度的大小都有关
√
A
11.如图所示,甲车快速启动时车头撞上静止的乙车车尾,导致两车司机受伤。根据牛顿运动定律,下列情形最有可能出现的是 (  )
A.甲司机胸部受伤
B.乙司机胸部受伤
C.两位司机都是背部受伤
D.两位司机都是胸部受伤
√
【解析】甲车快速启动时撞到静止的乙车,由于惯性,甲车司机相对于甲车向前运动,与甲车的方向盘相碰造成甲车司机胸部受伤,A正确,C错误;乙车静止,乙车车尾由于受到撞击而向前运动,乙车司机由于惯性保持静止,乙车司机相对于乙车向后运动,与乙车的座椅相碰而造成乙车司机背部受伤,B、D错误。
A
12.(多选)对下列现象解释正确的是 (  )
A.在一定拉力作用下,小车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是维持物体运动的原因
B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,之后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小
C.急刹车时,车上的乘客由于惯性,所以都会向前倾倒
D.在一定力作用下,质量大的物体运动状态不容易改变是由于质量大的物体,惯性大
√
【解析】在一定拉力作用下,小车沿水平面匀速前进,说明拉力与摩擦力平衡,没有这个拉力,小车就会逐渐停下来,是由于受到阻力作用,A错误;惯性大小的唯一量度是质量,与速度大小无关,即重物上升过程和下降过程惯性不变,B错误;急刹车时,车上的乘客由于惯性,所以都会向前倾倒,C正确;惯性大小的唯一量度是质量,惯性越大,运动状态越难改变,D正确。
CD
√
13.我国高铁技术全球领先,高铁使人们出行更加便捷,速度快,安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的 (  )
√
【解析】列车启动过程中,速度增大,即杯子的速度增大,而杯子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态,所以水相对杯子向后运动,C正确。
C
14.水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,中间有一个小气泡,当玻璃管突然沿水平方向向右运动时,关于水中气泡的运动情况和解释正确的是 (  )
A.由于气泡具有惯性,气泡会停留在玻璃管的右端
B.由于气泡具有惯性,气泡会停留在玻璃管的左端
C.由于气泡的惯性比水的小,气泡会被水挤到玻璃管的右端
D.由于气泡的惯性比水的小,气泡会被水挤到玻璃管的左端
√
【解析】惯性的大小由物体质量决定,质量越大,惯性越大。当玻璃管突然向右运动时,管内的水和气泡由于惯性,都要保持原来的静止状态,水的质量远大于气泡的质量,因此水的惯性远大于气泡的惯性,水会相对玻璃管向左运动,将质量小、惯性小的气泡“挤”向右端,C正确。
C
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第四章
运动和力的关系
5 牛顿运动定律的应用
1 2 3 4 5 6 7 8 11
A A B A B C C B B
答案速对
1.一个物体静止在光滑水平面上,现同时给它施加两个水平拉力F1、F2,且F1的大小为5N,F2的大小为3N,如图所示,此后物体将 (  )
A.向左运动 B.向右运动
C.保持静止 D.无法判断
考点1 从受力确定运动情况
√
【解析】合力向左,物体将向左做匀加速运动,A正确。
A
2.质量为m的物块恰好能在倾角为θ的粗糙斜面上匀速下滑。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,则物块将 (  )
A.匀速下滑 B.匀加速下滑
C.匀减速下滑 D.以上情况都有可能
√
A
3.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度为14 m,已知汽车的轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.7,重力加速度g取10m/s2,则汽车开始刹车时的速度为 (  )
A. 7 m/s B. 14 m/s C. 16 m/s D. 20 m/s
√
B
√
A
考点2 从运动情况确定受力
√
B
6.汽车在平直公路上以108 km/h的速度匀速行驶,司机看到前面有突发情况,紧急刹车,从看到突发情况到刹车的反应时间内汽车做匀速运动,刹车后汽车做匀减速直线运动,从看到突发情况到汽车停下,汽车行驶的距离为90 m,所花时间为5.5 s,g取10m/s2,则汽车匀减速过程中所受阻力约为汽车所受重力的 (  )
A. 0.3 B. 0.5 C. 0.6 D. 0.8
√
C
考点3 多过程问题
√
C
√
B
(2)4 m
(1)2m/s2
(2)6N
(3)5s
√
B
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第四章
运动和力的关系
拓展提升课13 等时圆模型和动力学中的
临界极值问题
1 2 3 4 5 6 7 8
D C D C B AD B AB
答案速对
1.如图所示,竖直圆环中有多条起始于A点的光滑轨道,其中AB通过环心O并保持竖直。AC,AD与竖直方向的夹角分别为30°和60°。一质点分别自A点沿各条轨道下滑,初速度均为零。那么,关于质点沿各轨道下滑的时间描述正确的是(  )
A.沿着AB下滑,时间最短 B.沿着AD下滑,时间最短
C.沿着AC下滑,时间最短 D.三条轨道下滑时间都一样
考点1 等时圆模型
√
D
2.如图所示,从O点引出三条光滑轨道OA、OB、OC,其中为竖直方向,OB垂直于斜面,从O点沿三条轨道释放三个小球,则小球先到达斜面的轨道是(  )
A. OA
B. OB
C. OC
D.因为OC方向未知,无法确定
√
【解析】根据几何关系,如图所示,根据等时圆模型,质点从一个圆的顶端向下沿不同的轨道至圆上的一点的时间相同,故tOA=tOB>tOC,C正确。
C
√
D
4.如图所示,细绳OA一端系在小球上,另一端固定在倾斜天花板上的A点,细绳OA恰好竖直;轻质弹簧OB一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上的B点,轻质弹簧OB恰好水平,小球处于静止状态。将细绳剪断的瞬间,小球的加速度 (  )
A.方向沿BO方向 B.方向沿OB方向
C.方向竖直向下 D.方向沿右下方
√
【解析】因为细绳OA恰好竖直,且处于静止状态,弹簧水平,对小球进行受力分析可知,弹簧对小球在水平方向上没有力的作用,小球只受重力和沿细绳OA竖直向上的拉力的作用。将细绳剪断的瞬间小球只受重力作用,所以加速度方向竖直向下,C正确。
C
考点2 临界极值问题
√
B
√
AD
√
√
B
8.(多选)如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向夹角成θ=45°的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为0。在剪断轻绳的瞬间(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。下列说法正确的是 (  )
A.弹簧的弹力不变
B.小球立即获得向左的加速度,
且a=8 m/s2
C.小球立即获得向左的加速度,
且a=10 m/s2
D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=10 m/s2
√
AB
√
9.(12分)质量为3m的木箱静止在光滑水平面上,其内有质量为m的物块,如图所示,现用竖直向上的恒力F1=9mg提起木箱,重力加速度为g,求:
(1)木箱的加速度大小a;
(2)物块对木箱的压力大小FN;
(1)1.25g
(2)2.25mg
(3)若物块与木箱间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现改用水平向右的恒力F2拖动木箱,为确保物块相对于木箱始终静止,F2的最大值为多少?
(3)2mg
10.(13分)一辆货车运载着光滑的圆柱形空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持,和汽车一起保持静止,如图所示。
(1)当汽车以某一加速度向左加速时,A对C和B
对C的支持力大小,会增大还是减小?请说明理由;
(1)A对C的支持力减小,B对C的支持力增大,理由见解析
(2)当汽车向左运动的加速度增大到一定值时,桶C就脱离A而运动到B的右边,这个加速度有多大?
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第四章
运动和力的关系
6 超重和失重
1 2 3 4 5 6 7 8 10
B B D C A CD BD C D
答案速对
1.一乘客站立在放置于电梯底部的体重计上。现发现体重计的示数突然变大,则此时 (  )
A.电梯向上减速,乘客处于失重状态
B.电梯向上加速,乘客处于超重状态
C.电梯向下减速,乘客处于失重状态
D.电梯向下加速,乘客处于超重状态
考点1 对超重和失重的理解
√
【解析】根据题意可知,由于体重计的示数突然变大,故具有向上的加速度,处于超重状态,电梯可能做向上加速运动,也可能做向下减速运动,B正确。
B
2.如图所示是某位老师正在用力蹬地起跳用头去撞击悬挂在树上的“大粽子”,寓意“高中”。空气阻力忽略不计,下列说法正确的是(  )
A.该老师用力蹬地时,地面对他的支持力大于他对地面的压力
B.该老师用力蹬地时,地面对他的支持力大于他所受的重力
C.该老师起跳后到达最高点时,速度和加速度都为0
D.该老师起跳后在空中的运动过程中,先超重后失重
√
【解析】该老师用力蹬地时,地面对他的支持力等于他对地面的压力,A错误;该老师用力蹬地时,合力向上,地面对他的支持力大于他所受的重力,B正确;该老师起跳后到达最高点时,速度为0,加速度为重力加速度,不为0,C错误;该老师起跳后在空中的运动过程中,只受重力作用,始终处于失重状态,D错误。
B
√
【解析】x t图像中图线的斜率表示乘客的速度。0~t1时间内,斜率增大,表示乘客向下加速,则加速度向下,乘客处于失重状态,A错误;t1~t2时间内,斜率不变,速度不变,表示乘客向下匀速,加速度为0,不超重也不失重,B错误;t2~t3时间内,斜率减小,速度减小,表示乘客向下减速,加速度向上,乘客处于超重状态,C错误,D正确。
D
√
C
考点2 超重和失重的有关计算
5.某同学为了体验超重与失重状态,在竖直运行的电梯中放置了一个台秤,该同学站在台秤上,电梯静止时台秤的示数为50 kg,当电梯向下以2m/s2的加速度运动的过程中,该同学所处的状态和台秤的示数约为(g取10m/s2) (  )
A.失重状态,40 kg B.失重状态,50 kg
C.超重状态,50 kg D.超重状态,60 kg
√
A
6.[2025·杭州市高一期末](多选)某同学站在体重计上观察超重与失重现象。该同学运动过程中,体重计的示数随时间变化的图像如图所示。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程,由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时,体重计的示数为。已知重力加速度大小为g,关于实验现象,下列说法正确的是 (  )
A.图像记录的是他完成两次“蹲起”的过程
B.图像记录的是他先“起立”稳定后又“下蹲”
的过程
C.该同学在下蹲过程中,其重心向下,加速度的最大值约为0.6g
D.该同学在站起过程中,其重心向上,加速度的最大值约为0.4g
√
CD
√
√
BD
√
8.[2025·浙江1月学考]目前,很多智能手机都有加速度传感器。用手托着手机,打开加速度传感器应用程序,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落。然后接住手机,观察到手机屏幕上“加速度—时间”关系曲线如图所示,以竖直向上为正方向。曲线最低点、最高点分别为A、B。与A对应的时刻加速度值是 10m/s2,则该手机 (  )
A.与A对应的时刻速度最大
B.与B对应的时刻处于失重状态
C.与A对应的时刻处于完全失重状态
D.与B对应的时刻加速度值一定是10m/s2
√
【解析】与A对应的时刻向下的加速度最大,处于完全失重状态,此时仍在向下加速,没有达到最大,A错误,C正确;与B对应的时刻加速度竖直向上,处于超重状态,B错误;与B对应的时刻加速度向上,且达到最大,根据题图无法得出与B对应的时刻加速度的值,D错误。
C
9.(12分)某人在地面上最多能举起质量是60 kg的重物,重力加速度g取10m/s2。
(1)如果在加速下降的电梯里,此人能举起质量为100 kg的物体,则此电梯的加速度至少是多大?
(2)当电梯以5 m/s2的加速度上升时,此人最多能举起质量为多少的物体?
(1)4 m/s2
(2)40 kg
√
D
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