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解题方法技巧.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解题方法技巧1单选题1、下列属于电学国际单位制的基本单位的是（）A牛顿B安培C库仑D特斯拉答案：B基本单位A牛顿是力的单位，是导出单位，故A不符合题意；B安培是电流的单位，是基本单位，故B符合题意；C库仑是电量的单位，是导出单位，故C不符合题意；D特斯拉是磁感应强度的单位，是导出单位，故D不符合题意。故选B。2、如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向左做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（）A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小答案：CA、B两物块叠放在一起共同向左做匀减速直线运动，对A和B整体，根据牛顿第二定律有a=(mA+mB)gmA+mB=g然后隔离B，根据牛顿第二定律有fAB=mBa=mBg大小不变；物体B做速度方向向左的匀减速运动，故而加速度方向向右，摩擦力向右，C正确，ABD正确。故选C。3、如图所示，质量为m的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为60的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态，在木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（）A0B大小为g，方向竖直向下C大小为g，方向垂直木板向下D大小为2g，方向垂直木板向下答案：D木板撤去前，小球处于平衡态，受力如图所示由平衡条件得F-Nsin60=0Ncos60-G=0木板A、B突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，方向垂直于木板向下，由牛顿第二定律得，加速度为a=Nm解得a=2g方向垂直于木板向下，故选D。4、汽车的刹车性能至关重要，制动至停止则下列说法正确的是（）A汽车的惯性与车辆性能有关，与质量无关B汽车的速度越大惯性就越大C汽车停止运动后没有惯性D汽车运动状态的改变是因为受到力的作用答案：DABC汽车的惯性是由汽车的质量决定的，与汽车的速度无关，因此汽车行驶时、停止运动后，汽车的惯性一样大，故ABC错误；D力是改变物体运动状态的原因，故汽车运动状态的改变是因为受到力的作用，故D正确。故选D。5、下列仪器中，不能用于直接测量三个力学基本物理量的是（）A天平B刻度尺C秒表D弹簧测力计答案：D天平用来测量质量，而质量是基本物理量；刻度尺用来测量长度，而长度是基本物理量；秒表用来测量时间，而时间是基本物理量；弹簧测力计测量力，而力不是基本物理量。本题选不能直接测量三个力学基本物理量的，故选D。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、机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（）A菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用B菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力C菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大D菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的作用力大于菜品的重力答案：DA菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，不受摩擦力作用。A错误；B菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对作用力与反作用力。B错误；C菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性不变。惯性大小由物体的质量决定，质量不变，物体的惯性不变。C错误；D菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的支持力FN=mg由牛顿第二定律Ff=ma机器人对菜品的作用力为支持了和静摩擦力的合力F=FN2+Ff2=FN2+(ma)2=(mg)2+(ma)2mgD正确。故选D。8、体育课上李明进行原地纵跳摸高训练，如图甲所示，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，李明受到的地面支持力的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（）A李明在下蹲阶段处于超重状态B李明在蹬伸阶段处于失重状态C李明在下蹲阶段先处于超重状态，再处于失重状态D李明在蹬伸阶段先处于超重状态，再处于失重状态答案：D小明在下蹲阶段，重心先向下做加速运动，处于失重状态，后向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，所以下蹲阶段先失重后超重；蹬伸阶段，重心先向上做加速运动，加速度向上处于超重状态，后向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态。所以蹬伸阶段先超重后失重，D正确，ABC错误。故选D。9、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。10、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。11、矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上加速飞行时，其矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F的方向正确的是（）ABCD答案：A因为歼20加速飞行，所以矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F与重力的合力方向应沿机身斜向上。故选A。12、某人乘电梯从10楼到1楼，从电梯启动到停在1楼的过程，经历了匀加速、匀速和匀减速三个阶段。电梯在这三个连续的运动阶段中，该人所受的重力和他对电梯地板的压力相比较，其大小关系分别是（）A重力大于压力，重力等于压力，重力小于压力B重力小于压力，重力等于压力，重力大于压力C重力大于压力，重力小于压力，重力小于压力D重力小于压力，重力小于压力，重力大于压力答案：A某人乘电梯从10楼到1楼，速度方向向下。电梯启动做加速运动阶段，加速度方向向下，由牛顿第二定律可知重力大于电梯地板对他的支持力，由牛顿第三定律可知，他对电梯地板的压力等于电梯地板对他的支持力，即重力大于压力，处于失重状态；在匀速运动阶段，处于平衡状态，重力等于压力；在减速运动阶段，加速度方向向上，由牛顿第二定律可知重力小于电梯地板对他的支持力，由牛顿第三定律可知，他对电梯地板的压力等于电梯地板对他的支持力，即重力小于压力，处于超重状态；故选项A正确，选项BCD错误。故选A。13、如图所示，水平轻弹簧左端固定，右端与滑块P相连，P置于水平地面上；滑块Q与P完全相同，紧靠在P的右侧，P、Q均处于静止状态，此时滑块Q所受地面摩擦力刚好等于最大静摩擦力。设P、Q与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，P、Q均视为质点。现对Q施加水平拉力F，使Q向右做匀加速直线运动，以下判断正确的是（）A施加F的瞬间，P的加速度可能比Q的大B施加F的瞬间，P的加速度不可能与Q的加速度一样大CF可能为恒力，也可能为变力DF一定为变力，P、Q分离前P与Q一起做匀加速运动答案：CAB设P、Q与地面动摩擦因数为，如果Q刚好与P之间无相互挤压且加速度相同，由牛顿第二定律，对Q有F-mg=ma对P有2mg-mg=ma则有F=2mg可知当F=2mg时，施加力F瞬间QP加速度相同，处于分离的临界状态；当F2mg时，Q的加速度大于P的加速度，两者立即分离；当F2mg时，P、Q之间有相互弹力，两者加速度相同；综上所述，P的加速度有可能与Q的加速度一样大，但不可能比Q的大，故AB错误；CD据前面分析可知当F2mg时，两者瞬间分离，则F为恒力；当F2mg时，分离前加速度相同，对P、Q整体受力分析，则开始瞬间有F=2ma则有aa2可知上升时间小于下落时间，故C正确，D错误。故选AC。20、如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连着一质量为m的物块A，A放在托盘B上，B的质量也为m。初始时在竖直向上的力F作用下系统静止，弹簧处于自然长度。现改变竖直向上的力F的大小，使A匀加速下降。已知重力加速度为g，A的加速度为a=0.25g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内，则在A匀加速下降的过程中，以下说法正确的是（）AA和B刚好分开时弹簧的弹力为0.85mgB弹簧的最大形变量为0.75mgkC力F可能为0.9mgD力F最小值为0.65mg答案：BCAB设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为xm，以A为研究对象，根据牛顿第二定律得mg-kxm=ma=m0.25g解得xm=0.75mgk在此之前，以A为研究对象，根据牛顿第二定律得a=mg-FN-kxm=0.25g可得FN=0.75mg-kx所以A和B刚好分开时FN=0，则此时弹簧的弹力为0.75mg，选项A错误，B正确；CD以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律得2mg-F-kx=2m0.25g可得F=1.5mg-kx力F对B的作用力范围为0.75mgF1.5mg选项C正确，D错误。故选BC。21、在平直公路上运行的大卡车运载了完全相同的外表面光滑的圆柱体A、B、C，圆柱体B和C分别紧靠货箱前后壁。下列说法正确的是（）A匀速行驶时，A、B之间的作用力等于A、C之间的作用力B加速行驶时，A、B之间作用力大于A、C之间的作用力C减速行驶时，C与货箱后壁的作用力可能为零D变速行驶时，B与箱底之间的作用力等于C与箱底之间的作用力答案：ACA在匀速行驶时，由于对称性，A、B之间的作用力等于A、C之间的作用力，故A正确；B加速行驶时，对A进行受力分析，不难得出A、B之间的作用力只有小于A、C之间的作用力，A才能有向前（左）的加速度，故B错误；C减速行驶时，加速度向后（右），对整体进行受力分析可知，C与货箱后壁的作用力可能为零，故C正确；D在变速行驶时，分别隔离A、B、C进行受力分析，不难发现B与箱底之间的作用力和C与箱底之间的作用力不相等，故D错误。故选AC。22、中国传统杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升和匀加速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，则（）Af1向上，f2向上Bf1向下，f2向上Cf1、f2的大小相等Df1是静摩擦力，数值上大于f2答案：AD当杂技演员匀速攀升时，f1与重力平衡，即f1向上，在这种情况下演员的双手不可能相对杆向上滑动，所以f1是静摩擦力，且根据平衡条件可得f1=mg当杂技演员匀加速下滑时，f2与相对杆的运动方向相反，即f2向上，根据牛顿第二定律有mg-f2=ma比较以上两式可知f1f2综上所述可知AD正确，BC错误。故选AD。23、总质量为100kg的小车，在粗糙水平地面上从静止开始运动，其速度时间图像如图所示。已知在02s内小车受到恒定水平拉力F=1200N，2s后小车受到的拉力发生了变化，则（）At=1s时小车的加速度为8m/s2B018s内小车行驶的平均速度约为10m/sC小车与地面间的动摩擦因数为0.2D14s后拉力的大小为200N答案：ABA前2s内小车做匀加速运动，由图线的斜率可得小车的加速度a=162m/s2=8m/s2故选项A正确；B由速度-时间图线与横坐标轴围成的面积即可计算出018s内小车位移的大小，每一格表示的位移为4m，小于一半的格子舍掉，大于一半的格子计算为一个格子，则格子数约为45格，则位移约为L=180m，所以平均速度约为v=Lt=10m/s故选项B正确；C前2s内，根据牛顿第二定律得F-mg=ma解得=0.4选项C错误；D14s后小车做匀速运动，所以拉力F=mg=400N选项D错误。故选AB。24、如图所示，A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于A上，三物体一起向右匀速运动；某时撤去力F后，三物体仍一起向右运动，设此时A、B间摩擦力为f，B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动，下列判断正确的是（）Af0Bf0CFN0DFN0答案：BCCD开始三个物体在拉力F的作用下一起向右做匀速运动，可知地面对B、C总的摩擦力f=FB受地面的摩擦力为23F，C受地面的摩擦力为13F；撤去F后，B、C受地面的摩擦力不变，由牛顿第二定律可知aB=23F2m=F3maC=13Fm=F3mB、C以相同的加速度向右做匀减速运动，B、C间作用力FN=0D错误，C正确；AB撤去F后，整个过程三物体无相对滑动，则A与B加速度相同，B对A有向左的摩擦力f=maB=F3A错误，B正确。故选BC。25、一物体放置在光滑水平面上，处于静止状态，从t=0时刻起，用一水平向右的拉力F作用在物块上，且F的大小随时间从零均匀增大，下列说法正确的是（）A物体的速度随时间均匀增大B物体的加速度随时间均匀增大C物体的位移随时间均匀增大D物体的速度增加得越来越快答案：BDABD根据牛顿第二定律可知a=Fm因为F的大小随时间从零均匀增大，所以物体的加速度随时间均匀增大，所以物体的速度随时间增加得越来越快，故BD正确，A错误。C因为物体的速度方向不变，且速度越来越大，则物体的位移随时间增大得越来越快，故C错误。故选BD。填空题26、如图所示，固定在电梯顶部的弹簧测力计下端挂着G=1N的钩码取（g取10m/s2），电梯运行时人观察到测力计的示数F=1.5N，这种对悬挂物的拉力大于重力的现象是_（填“超重”或“失重”）现象；此时钩码的加速度大小为_ms2答案：超重51由题意可知，其人观察到的测力计示数为钩码的视重，而钩码本身的重力为实重，由题意可知，视重大于实重，所以这种对悬挂物的拉力大于重力的现象为超重现象。2对钩码受力分析，有F-G=maG=mg解得a=5m/s227、如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N。在某时刻弹簧测力计的示数变为8N，g取10m/s2，电梯可能向上_（选填“加速”或“减速”）运动，也可能向下_（选填“加速”或“减速”）运动，加速度大小为_m/s2.答案：减速加速2123电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，此时拉力等于重力，则重物所受的重力等于10N。当弹簧测力计的示数变为8N时，对重物有mg-F=ma代入数据解得a=2m/s2则电梯的加速度大小为2m/s2，方向竖直向下，电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动。28、如图所示，物块A、B和C的质量相同，A和B、B和C之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在A上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块A的加速度大小记为a，S1和S2相对于原长的伸长量分别记为x1和x2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间，a=_，x1x2=_。答案：3g2:11设物块的质量均为m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没来得及发生形变，所以剪断细线的瞬间，物块A受到重力和弹簧S1的拉力大小为F1，剪断细线前，对B、C和弹簧S2组成的整体分析可知F1=2mg故A受到的合力F=mg+F1=mg+2mg=3mg故加速度a=Fm=3g2设弹簧S2的拉力大小为F2，则F2=mg根据胡克定律可得x1x2=2129、中华人民共和国道路交通安全法明确规定：机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载。这个规定的实施是保障交通安全的有效措施之一、请你根据所学的物理知识，写出制定这一规定的两条科学依据：_；_。答案：见解析见解析12汽车超载是指汽车装载的货物的质量太多，超过了核定的载重量，危害：a物体的惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，遇到紧急的情况下操作更加困难；b汽车的刹车片与车轮之间的最大摩擦力是一定的，物体的质量大，则刹车时的加速度越小，汽车制动距离越大，更容易引起交通事故。30、如图甲所示，初始有一质量m=5kg的物块以速度v0=10m/s在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F，外力F随时间t的变化关系如图乙所示，作用3s时间后撤去外力F，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数=0.2，重力加速度g=10m/s2。则撤去拉力F时物块的速度大小v=_m/s；从施加水平力开始物块能向右滑行的总位移为_m。答案：21912在第1s内物体的加速度大小为a1=F+mgm=4m/s2第1s末的速度v1=v0-a1t=6m/s在第2s内加速度大小为a2=F-mgm=0即物块做匀速直线运动。在第3s内加速度大小为a2=4m/s2所以撤去F时物块的速度大小为v=v1-a2t=2m/s撤去F之后，物块的加速度大小为a3=mgm=2m/s2运动时间t=va3=1s物块运动的vt图像如图所示，物块向右滑行的总位移为x=v0+v12t+v1t+v1+v2t+v2t=19m27