2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版必考知识点归纳.docx

2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版必考知识点归纳1单选题1、如图所示，质量分别为m、M的两物体P、Q保持相对静止，一起沿倾角为的固定光滑斜面下滑，Q的上表面水平，P、Q之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（）AP处于超重状态BP受到的摩擦力大小为mg，方向水平向右CP受到的摩擦力大小为mgsincos，方向水平向左DP受到的支持力大小为mgsin2答案：CA由题意可知，P有向下的加速度，处于失重状态，故A错误；BCD对P、Q整体，根据牛顿第二定律有（Mm）gsin=（Mm）a解得加速度a=gsin将沿斜面向下的加速度a=gsin沿水平方向和竖直方向分解，如图所示则a1=acos=gsincosa2=asin=gsin2对P分析，根据牛顿第二定律，水平方向上有Ff=ma1，方向水平向左竖直方向上有mgFN=ma2解得Ff=mgsincosFN=mgcos2故C正确，BD错误。故选C。2、平伸手掌，托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是（）A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度答案：DA手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重，当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，A错误；B物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，B错误；C当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，C错误；D物体和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体的加速度等于重力加速度，但手的加速度大于重力加速度，并且方向竖直向下，D正确。故选D。3、来到许愿树下，许老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上，这一情景可以简化为如图所示，质量分别为M和m的物体A、B用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上。已知Mm，滑轮质量及摩擦均不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A细线上的拉力一定等于mgB细线上的拉力可能大于MgC细线上的拉力等于m+M2gD天花板对滑轮的拉力等于4MmM+mg答案：DA因为Mm，m具有向上的加速度，设细线的拉力为T，根据牛顿第二定律有T-mg=ma所以细线上的拉力一定大于mg，选项A错误；BM具有向下的加速度，根据牛顿第二定律有Mg-T=Ma所以细线上的拉力一定小于Mg，选项B错误；C对整体分析，根据牛顿第二定律有a=Mg-mgM+m=M-mM+mg再对m有T-mg=ma所以细线上的拉力T=mg+ma=2MmM+mg选项C错误；D对定滑轮有：天花板对滑轮的拉力T=2T=4MmM+mg选项D正确。故选D。4、采样完成后，“嫦五”上升器静止在月球表面时，月壤对样品仓的压力为F1；上升器从月球表面加速上升时，月壤对样品仓的压力为F2，则（）AF20BF2F1CF2F1DF2F1答案：D上升器静止在月球表面时，月壤处于平衡状态，则F1与月壤重力相等；上升器从月球表面加速上升时，月壤具有向上的加速度，处于超重状态，所以F2F1。故选D。5、如图所示，水平轨道AB和倾斜轨道BC平滑对接于B点，整个轨道固定。现某物块以初速度v0从A位置向右运动，恰好到达倾斜轨道C处（物块可视为质点，且不计物块经过B点时的能量损失）。物体在水平面上的平均速度为v1，在BC斜面上的平均速度为v2，且v14v2。物体在AB处的动摩擦因数为1，在BC处的动摩擦因数为2，且162。已知AB6BC，斜面倾角37。sin370.6，cos370.8。根据上述信息，下列说法正确的是（）A在AB、BC运动时间之比tAB=23tBCB物体经过B处的速度大小为16v0C物体与BC间的动摩擦因数2=637D物体到达C处之后，能保持静止状态答案：CB由题可知v14v2，物体在AB阶段、BC阶段分别做匀减速直线运动，因此v0+vB2=4vB2因此vB13v0选项B错误；B由v=xt可得xABtAB=4xBCtBC因此可求tABtBC=xAB4xBC=32因此选项A错误；C由牛顿第二定律可得f=1mg=maAB，mgsin+2mgcos=maBC根据运动学公式2as=v2-v02可得(13v0)2-v02=-2aABxAB0-(13v0)2=-2aBCxBC代入数据2=637因此选项C正确；D由于2tan37，则物体不可能在C处静止，选项D错误。故选C。6、2019年11月，在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中，某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军，如图所示。则下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A王鑫宇在上升阶段重力变大了B王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态C王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力D王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力做正功答案：BAB王鑫宇在上升阶段只受重力，处于失重状态，且重力大小不变，故B正确，A错误；C王鑫宇起跳时地面对他的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；D王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力与运动方向垂直，不做功，故D错误。故选B。7、下列属于国际单位制中的力学基本单位的是（）ANBACmDJ答案：C国际单位制中力学基本单位有米（m），秒（s），千克（kg），A、N、J不是力学基本单位。故选C。8、长征五号沿竖直方向加速升空的过程中（）A合力为零B加速度与速度方向相同C合力与速度方向相反D加速度与合力方向相反答案：BA长征五号加速上升，故合外力方向竖直向上，A错误；B长征五号加速上升，加速度方向与速度方向相同，B正确；C长征五号加速上升，故合外力方向竖直向上，与速度方向相同，C错误；D由牛顿第二定律，长征五号加速上升过程中，加速度与合力方向相同，D错误。故选B。9、加速度aB与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度aA与F的关系图像可能正确的是（）ABCD答案：C设A的质量为m，B的质量为M，AB间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为0，则当0F0(M+m)g，AB处于静止状态，加速度都为0；当F0(M+m)g，AB开始一起加速运动，设当F=F0，AB刚好要发生相对运动，以AB为整体，由牛顿第二定律F0-0(M+m)g=(M+m)a以B为对象，由牛顿第二定律mg-0(M+m)g=Ma联立解得F0=m(M+m)g(-0)M则当0(M+m)gm(M+m)g(-0)M，AB发生相对滑动，对A由牛顿第二定律F-mg=ma2解得a2=F-mgm=1mF-g由上分析可知a1的斜率1M+m小于a2的斜率1m，故A的加速度aA与F的关系图像可能为C。故选C。10、如图所示，表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。现在其左侧的A处轻轻放上一物块，设传送带足够长，则该物块（）A一直向右匀速运动B先向右匀加速运动，后继续向右匀速运动C先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力D先受到向右的滑动摩擦力，后受到向左的静摩擦力答案：B物块初速度为0，刚放上传送带后将与传送带之间发生相对滑动，受到向右的滑动摩擦力做匀加速运动，因为传送带足够长，所以物块最终将会达到与传送带相同的速度并最终向右匀速运动，此时物块与传送带保持相对静止，没有相对运动趋势，不受静摩擦力作用。故选B。11、如图甲所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v010m/s、质量为m1kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，取g10m/s2，则下列说法不正确的是（）A05s内小木块做匀减速运动B在t1s时刻，摩擦力反向C斜面倾角37D小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5答案：AAx在05m内由匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax再根据乙图，有a1=-0-v022x1=10m/s2又有v0=10m/s则小木块做匀减速运动的时间为t=0-v0-a1=0-10-10s=1sA错误，不符合题意；B在01s内木块做向上的匀减速运动，1s后木块做反向的匀加速运动，摩擦力反向，B正确，符合题意；CD木块做反向匀加速运动时的加速度为a2=v2-02x2=322(13-5)m/s2=2m/s2对上滑过程，有mgsin+mgcos=ma1下滑过程中，有mgsin-mgcos=ma2联立解得=0.5，=37CD正确，符合题意。故选A。12、一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是（）Aa和v都始终增大Ba和v都先增大后减小Ca和v都先减小后增大Da先增大后减小，v始终增大答案：D由于质点初始处于静止状态，则其所受合力为零。这就相当于受两个等大反向的力：某个力和其余几个力的合力。其中某个力逐渐减小，而其余几个力的合力是不变的，则其合力就在这个力的反方向逐渐增大，这个力再由零增大到原来大小，则合力又会逐渐减小直到变为零，所以合力变化为先增大后减小，根据F合=ma故加速度a先增大后减小，由于其合外力方向始终不变，则加速度方向始终不变，所以其速度会一直增大。故ABC错误，D正确。故选D。13、在“探究加速度与物体的受力、物体质量的关系”实验中，可利用图示装置进行对比实验。两小车放置在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦将两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，两车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下，对比两车的位移，可知加速度与受力大小成正比。对于实验条件，下列说法正确的是（）A钩码质量相同，小车质量不同B钩码质量不同，小车质量相同C钩码质量相同，小车质量也相同D钩码质量不同，小车质量也不同答案：B研究加速度与受力大小成正比，可知要保证小车的质量相等，钩码的质量不等，故ACD错误，B正确。故选B。小提示：实验采用控制变量法，需控制非研究物理量不变。根据结论可得知研究的物理量是加速度和所受的力，故小车质量要保持不变。14、在新冠疫情肆虐全球的背景下，北京冬奥会的圆满举办，再次彰显了中国的决心、高效与活力，如图为四个冬奥运动项目中运动员运动的一些场景，下列有关说法正确的是（）A在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时，可以把运动员看成质点B在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力C丙图中的处于空中的运动员，在上升过程为超重状态，下降过程则为失重状态D丁图中10000m速度滑冰项目比的是运动员的平均速度大小，假定运动员从同一位置出发，第一名平均速度最大答案：BA在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时，不能忽略运动员的大小和形体动作，因此不可以把运动员看成质点，A错误；B在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力，从而更好的控制冰壶的运动方向，B正确；C丙图中的处于空中的运动员，在上升过程是减速运动，加速度向下，此时处于失重状态，下降过程则做加速运动，加速度向下，仍处于失重状态，C错误；D丁图中10000m速度滑冰项目比的是运动员的平均速率大小，假定运动员从同一位置出发，则有第一名平均速率最大，D错误。故选B。15、小丁同学最多能够举起60kg的重物，则在其将重物向上举起的过程中（）A重物一直处于超重状态B重物一直处于失重状态C重物先处于超重状态，后处于失重状态D重物先处于失重状态，后处于超重状态答案：C重物向上运动时，先由静止向上加速到速度最大，然后向上减速到速度为零，加速度先向上后向下，则重物先超重后失重。故选C。多选题16、质量为M的木板放在光滑水平面上，木板上表面粗糙程度均匀，一质量为m的物块以水平速度v0从木板左端滑上木板，下列说法正确的是（）A若物块能从木板上滑下，仅增大物块的质量，木板获得的动能增大B若物块能从木板上滑下，仅增大物块初速度v0，木板获得的动能减小C若物块不能从木板上滑下，仅增大物块质量，物块在木板上相对滑动的时间变长D若物块不能从木板上滑下，仅增大物块初速度v0，物块在木板上相对滑动的时间变短答案：ABA在同一个坐标系中做出物块和木板的v-t图像，若物块运动时间t1后从木板上滑下，则图甲中阴影部分面积表示板长，斜率表示加速度，仅增大物块质量，由物块加速度大小a=mgm=g可知，物块加速度大小不变，而木板加速度大小为a板=mgM则木板加速度变大，要保持图甲中阴影部分面积不变，故木板的末速度增大，动能增大，故A正确；B仅增大v0，加速度大小都不变，要保持图乙中阴影部分面积不变，则木板的末速度减小，动能减小，故B正确；CD如图丙所示，若物块不能从木板上滑下，物块与木板最终将在t1时刻达到共速，仅增大物块质量，物块加速度大小不变，木板加速度大小增大，物块在木板上相对滑动的时间t2t1即物块在木板上相对滑动的时间变长，故CD错误。故选AB。17、如图所示，PQ为圆的竖直直径，AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道，分别与圆相交于A、B、C三点。现让三个小球（可以看作质点）分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止下滑到Q点，运动的时间分别为t1、t2和t3，运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有（）At2t1t3Bt1=t2=t3Cv2v1v3Dv1v3v2答案：BCAB设任一斜面与水平方向的夹角为，圆的直径为d。根据牛顿第二定律得a=gsin斜面的长度为x=dsin则由x=12at2解得t=2xa=2dsingsin=2dg可见，小球下滑时间与斜面的倾角无关，则有t1=t2=t3故A错误；B正确；CD根据v=xt又x2x1x3则v2v1v3故C正确；D错误。故选BC。18、上表面水平的斜劈B放在匀速转动的倾斜传送带上，物块A放在斜劈B的上表面，如图所求。已知物块A、斜劈B在传送带上做匀速直线运动，物块A与斜劈B、斜劈B与传送带间的接触面均粗糙，则下列说法正确的是（）A物块A不受摩擦力B斜劈B不受摩擦力C传送带可能沿顺时针转动D若传送带做变速运动，则A、B不可能做匀速直线运动答案：ACA因为物块A、斜劈B整体在传送带上做匀速直线运动，所以物块A在水平方向上不受B斜劈的摩擦力，故A正确；B物块A、斜劈B整体放在匀速转动的倾斜传送带上，有向下的运动趋势，所以斜劈B受传送带的摩擦力，故B错误；CD当物块A、斜劈B整体匀速下滑，如果传送带逆时针的速度大于物块A、斜劈B整体匀速下滑的速度时，不论传送带做变速运动还是匀速运动，物块A、斜劈B整体运动情况不变，仍做匀速运动，故C正确，D错误；故选AC。19、下列说法中正确的是（）A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B惯性是物体的固有属性，其大小仅与物体质量有关C物体运动状态发生改变时仍有惯性D物体速度越大，它的惯性就越大答案：ABCA任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫作惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，A正确；BD因为任何物体在任何情况下都有惯性，其大小只与质量有关，质量大的惯性大，与速度无关，B正确、D错误；C惯性的大小与物体的运动状态无关，物体运动状态改变时，物体的惯性不变，C正确。故选ABC。20、如图所示，倾角=37的固定斜面体顶端连一轻质定滑轮，小物体C与长木板B通过轻质细绳跨过定滑轮连接，长木板B上放一物体A。已知三物体的质量均为m=1kg，A、B之间的动摩擦因数1=0.5，B与斜面体之间的动摩擦因数2=0.25，重力加速度为g=10m/s2。现同时由静止释放A、B、C，关于三物体的运动状态分析正确的是（）AA、B以相同加速度沿斜面下滑BA的加速度大小为2m/s2，方向沿斜面向下CB所受摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下D斜面体对B的摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下答案：BCAB由静止释放三物体时，设A、B、C三物体相对静止，则整体沿斜面下滑的加速度为a0=2mgsin-22mgcos-mg3ma2可知上升时间小于下落时间，故C正确，D错误。故选AC。23、如图所示，一质量为m的木块以v1的速率向右滑上以v2的速率在光滑水平地面上向左运动的薄木板，薄木板质量为M，已知mM。则在以后的运动过程中，下列图像中可能正确的是（）ABCD答案：BDC设木块与木板之间的动摩擦因数为，对木块由牛顿第二定律可得木块加速度大小为a1=mgm=g同理可得木板加速度大小为a2=mgM由题可知，ma2，v-t图像中斜率代表加速度，故v1图像斜率应大于v2图像斜率，C错误；B由于不知道v1和v2的大小关系，故可能存在木块与木板速度同时减小为零的情况，B正确；AD若木块速度先减小为零，则木块会在摩擦力作用下向左做匀加速运动，加速度不变，故其图像斜率不变，A错误，D正确。故选BD。24、如图所示，在沿东西方向直线运动的小车上，放一竖直木块，突然发现木块向西倒，则小车可能的运动情况（）A向东做匀速运动B向东做减速运动C向东做加速运动D向西做减速运动答案：CD在沿东西方向直线运动的小车上放一竖直木块，发现木块向西倒，说明小车可能向东做加速运动或向西做减速运动，木块由于惯性，保持原来的运动状态向前运动而产生的。故选CD。25、球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即F阻=kv2，k为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（）A发动机的最大推力为1.5MgB当飞行器以5m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为174MgC发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为53m/sD当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g答案：BCA飞行器关闭发动机，以v1=10m/s匀速下落时，有Mg=kv12=k100飞行器以v2=5m/s向上匀速时，设最大推力为FmFm=Mg+kv22=Mg+k25联立可得Fm=1.25Mg，k=Mg100A错误；B飞行器以v3=5m/s匀速水平飞行时F=Mg2+kv32=174MgB正确；C发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时f=Fm2-Mg2=34Mg=kv42解得v4=53m/sC正确；D当飞行器最大推力向下，以v5=5m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值Fm+Mg+kv52=Mam解得am=2.5gD错误。故选BC。填空题26、动力学的两类基本问题（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合ma）求出_，再由运动学的有关公式求出速度或位移。（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。答案：加速度加速度（1）1由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合ma）求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移（2）2由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。27、质量为m5kg的物体放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a=2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3。则物体所受的合外力大小为_N，外力F为_N。（g=10m/s2）答案：10251根据牛顿第二定律，物体所受的合外力大小为F合=ma=52N=10N2又Fmgma得F0.3510N+25N25N28、三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，a放在光滑水平桌面上，a、b质量均为1kg，c的质量为2kg。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。则当c木块刚好离开水平时q弹簧的形变量大小为_cm，该过程p弹簧的左端向左移动的距离_cm。（不计滑轮摩擦，g取10m/s2）答案：41212开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，由胡克定律得弹簧q压缩的长度为x1=mbgk=10500m=0.02m=2cm当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度x2=mcgk=20500m=0.04m=4cm此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为x3=mb+mcgk=30500m=0.06m=6cm根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为s=x1+x2+x3=12cm29、物理学中引入合力、分力等概念，从科学方法来说是属于_方法，探究牛顿第二定律这一规律时采用的科学方法属于_方法。答案：等效替代控制变量1合力与分力的作用效果相同，从科学方法来说是属于等效替代方法；2探究牛顿第二定律这一规律时采用的科学方法属于控制变量方法。30、关于运动和力的关系，亚里士多德的观点是_；而伽利略的观点是_。答案：力是维持物体运动的原因物体的运动不需要力来维持1关于运动和力的关系，亚里士多德的观点是：力是维持物体运动的原因；2伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。26