通用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知识集锦.docx

通用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知识集锦1单选题1、由于生活水平的不断提升，越来越多的家庭拥有了私家轿车，造成车位难求的现象，因此很多停车场采用了多层停车的结构。若车子被“移送”停在上层，车主想使用汽车时就需要车库管理员把车子“移送”到下层。管理员正在“移送”车辆的过程如图所示。假设“移送”过程中车辆相对于底板始终静止，底板始终保持水平，则下列说法正确的是（）A车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力一直水平向左B车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力不可能水平向左C车子在被竖直向下“移送”的过程中，车子对底板的力可能小于底板对车子的力D车子在被竖直向下“移送”的过程中，底板对车子的力可能大于车子自身的重力答案：DAB.车子在被水平向右“移送”的过程中，先加速后减速，中间可能还有匀速过程，若加速向右移送，则底板对车子的摩擦力水平向右，若减速向右移送，则底板对车子的摩擦力水平向左，若匀速向右移送，底板对车子的摩擦力为零，所以底板对车子的摩擦力不会一直水平向左，故A、B错误；C.车子对底板的力和底板对车子的力是一对作用力和反作用力，任何时刻都大小相等，方向相反，故C错误；D.车子在被竖直向下“移送”的过程中，若减速向下移动，则加速度竖直向上，即FNmgma解得FNmg+ma则底板对车子的力可能大于车子自身的重力，故D正确。故选D。2、如图所示，一条不可伸长的轻绳绕过光滑的轻质定滑轮分别与物块A、B相连，细绳两部分分别处于水平和竖直状态，桌面光滑，物块A和B的质量分别为M和m，重力加速度为g。现将系统由静止释放，在B没有落地且A没有碰到滑轮前，下列判断正确的是（）A物体A运动的加速度大小为mgMB物体A运动的加速度大小为mg(M+m)C物体B对轻绳的拉力大于mgD物体A处于超重状态答案：BABC依题意，设绳的拉力为T，对物体B研究，根据牛顿第二定律有mg-T=ma对物体A，可得T=Ma联立可求得加速度大小为a=mgM+mT=MmM+mgmgD正确。故选D。10、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。11、如图所示是某同学站在力传感器上，先下蹲后站起过程中力传感器的示数随时间的变化图像。重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A在12s时间内，该同学完成了一次下蹲再站起的过程B下蹲过程，该同学始终处于失重状态；站起过程，该同学始终处于超重状态C全过程中，该同学重心的加速度的最大值约为6m/s2D若仅缩短该同学下蹲所用时间，图线峰值一定不会发生变化答案：CAB该同学下蹲过程先加速，再减速，因此先失重后超重，力传感器示数先小于重力后大于重力，因此在12s时间内，该同学仅完成了一次下蹲过程，AB错误；C根据牛顿第二定律可知，在失重过程有mg-FN=ma超重过程有FN-mg=ma由图像可知，支持力最大值约为700N，最小值约为200N，该同学质量为50kg，代入解得加速度最大值约为6m/s2，C正确；D若仅缩短该同学下蹲所用时间，该同学超重过程中的最大加速度可能会变大，因此图线峰值会发生变化，D错误。故选C。12、质量为m=1kg的物体受到两个力的作用，大小分别是3N和4N，则其加速度大小的范围是（）A3m/s2a4m/s2B1m/s2a2m/s2C1m/s2a7m/s2D4m/s2a5m/s2答案：C3N、4N两个力的合力范围为1NF合7N由牛顿第二定律a=Fm，其加速度范围为1m/s2a7m/s2故选C。13、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。14、如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长。求：从小物块放在小车上开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s2）（）A1.25mB1.75mC2mD2.25m答案：D小物块放到小车上后，根据题意，对小物块由牛顿第二定律得mg=ma1对小车由牛顿第二定律得F-mg=Ma2设经过时间t1两者速度相等，根据速度与时间的关系式有3+a2t=a1t解得t1=2s则小物块在1.5s内，一直做匀加速直线运动，根据位移与时间的关系式x=12a1t2代入数据解得，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为x=2.25m故ABC错误D正确。故选D。15、物体A、B均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面的动摩擦因数分别为A、B，用水平拉力F分别拉物体A、B，得到加速度a与拉力F的关系如图所示，则以下关系正确的是（）AA=B，mAmBBAC，mBmCDAB，mA=mB答案：A根据牛顿第二定律有F-mg=ma所以有a=Fm-g由此可知图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为g，故由图象可知A=BmAmgcos物块将一直匀加速到底端，且加速度不变，当木块上滑时满足mgsinmgcos木块先匀加速，在速度与传送带相等后将匀速运动，两种情况均不符合运动图像，故A错误；B由A中分析可知，传送带逆时针转动，只有木块的速度大于传送带速度时，木块所受摩檫力才能沿传送带向上，由图乙可知，传送带速度的大小等于v0，故B正确；C木块在0t0时间内，所受摩檫力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma1由图乙可知a1=v0t0联立解得=v0gt0cos-tan故C错误；Dt0时间后木块所受摩檫力沿传送带向上，根据牛犊第二定律mgsin-mgcos=ma2把C中解得代入解得a2=2gsin-v0t0故D正确。故选BD。21、如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上。一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板。滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图乙所示。某同学根据图像作出如下一些判断，正确的是（）A滑块和木板始终存在相对运动B滑块始终未离开木板C滑块的质量大于木板的质量D木板的长度一定为v0t12答案：BCAB由题图乙可知在t1时刻滑块和木板达到共同速度，此后滑块与木板相对静止，所以滑块始终未离开木板，故A错误，B正确；C滑块与木板相对滑动过程中，二者所受合外力大小均等于滑动摩擦力大小，而根据题图乙中图像的斜率情况可知此过程中滑块的加速度小于木板的加速度，则根据牛顿第二定律a=Fm可知滑块的质量大于木板的质量，故C正确；D根据v-t图像与坐标轴所围面积表示位移可知，t1时刻滑块相对木板的位移大小为x=v0t12但滑块在t1时刻不一定位于木板的右端，所以木板的长度不一定为v0t12，其满足题意的最小长度为v0t12，故D错误。故选BC。22、电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。如图1所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动。当轿厢从顶楼向下运动时，v-t图像如图2所示，下列说法正确的是（）A在0t1时间内，轿厢处于失重状态B在0t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小C在t2t3时间内，“对重”处于失重状态D在t1t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小答案：ACA由图可知在0t1时间内，轿厢从顶楼向下做加速运动，加速度方向向下，轿厢处于失重状态，故A正确；B根据v-t图像的斜率表示加速度可知，在0t1时间内轿厢的加速度先增大后减小，且加速度向下，则由mg-F=ma可知，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大，故B错误；C在t2t3时间内，“对重”向上做减速运动，加速度方向向下，“对重”处于失重状态，故C正确；D在t1t2时间内，轿厢虽然做匀速运动，轿厢与“对重”的重量不相等，因为中间有驱动电机在调控，钢丝绳对轿厢的拉力大小不等于钢丝绳对“对重”的拉力大小，故D错误。故选AC。23、某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象，先保持手指和钩码静止，感受套在手指上的橡皮筋对手指的压力，然后设法使钩码上下振动同时手指保持静止，感受套在手指上的橡皮筋对手指压力的变化（整个过程中，橡皮筋对手指始终有压力作用）。不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A钩码下降过程，处于失重状态B钩码上升过程，处于失重状态C钩码下降和上升过程，都能出现失重现象D钩码由最低点上升到最高点的过程，先出现超重现象，后出现失重现象答案：CDABC钩码运动过程，在最低点和最高点之间有一个受力平衡点，在最低点与受力平衡点之间，橡皮筋的弹力大于重力，合力向上，加速度也向上，钩码处于超重状态；在最高点与受力平衡点之间，橡皮筋的弹力小于重力，合力向下，加速度也向下，钩码处于失重状态，与钩码运动的方向无关，因此钩码下降和上升过程都能出现失重或超重现象，AB错误C正确；D钩码由最低点上升到最高点过程，合力先向上，然后为零，再向下，所以先出现超重现象，后出现失重现象，D正确。故选CD。24、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。25、如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）AP的加速度大小的最大值为2gBQ的加速度大小的最大值为2gCP的位移大小一定大于Q的位移大小DP的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小答案：AD设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为F=2mg撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为T0=mgAB从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为mg，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为-T0-mg=maP1解得aP1=-2g此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为2g。Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时-mg=maQm解得aQm=-g故滑块Q加速度大小最大值为g，A正确，B错误；C滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误；D滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为-mg=maP2解得aP2=-g撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为2g做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为g；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为g。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。故选AD。填空题26、如图（a），商场半空中悬挂的轻绳上挂有可以自由滑动的夹子，各个柜台的售货员将票据和钱夹在夹子上通过绳传送给收银台。某时刻铁夹的加速度恰好在水平方向，轻绳的形状如图（b），其左侧与水平夹角为=37，右侧处于水平位置，已知铁夹的质量为m，重力加速度为g，不计铁夹与轻绳之间的摩擦，则铁夹的加速度方向_（填水平向右或水平向左），大小为_。（sin37=0.6，cos37=0.8）答案：水平向右103m/s212对此时节点处的钢丝进行受力分析，如图所示y轴方向，根据平衡条件有Tsin=mgx轴方向，根据牛顿第二定律有T-Tcos=ma联立解得a=103m/s2方向水平向右27、国际单位制由基本单位和导出单位组成，在力学中，把_作为3个基本单位。人们对空气阻力研究得到，空气阻力的大小F与空气密度、物体迎风面积S、物体与空气的相对运动速度v均有关，关系式为F=kSvx，其中k是一个无单位的常数，则速度v的指数x=_。答案：kg、s、m21在力学中，把kg、s、m作为3个基本单位。2的单位为kg/m3，S的单位为m2，F的单位为N，则(m/s)x=N(kg/m3)m2其中N=kgm/s2解得x=228、国际单位制规定_、米、_为三个力学基本单位答案：千克秒12力学中质量、长度、时间是基本物理量，国际单位制规定质量的千克、长度的单位米、时间的单位秒为三个力学基本单位。29、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=2130、一辆高速行驶的F1赛车与一架静止在发射场的航天飞机，两者运动状态较难改变的是_，你判断时依据的物理规律是_，请写出你判断的逻辑过程：_。答案：航天飞机牛顿第二定律见解析1两者运动状态较难改变的是航天飞机23根据牛二定律F=ma物体质量m越大，同样力F产生的加速度a越小，即在相同时间t内，速度变化v越小，速度是描述运动状态的物理量，v越小说明运动状态改变越小，运动状态越难改变26