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专项训练题.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专项训练题1单选题1、如图所示，有A、B两物体，mA2mB，用细绳连接后放在光滑的固定斜面上，在它们下滑的过程中（）A它们的加速度agsinB它们的加速度agsinC细绳的张力FT23mBgsinD细绳的张力FT13mBgsin答案：A选A、B整体为研究对象进行受力分析，合外力为重力沿斜面向下的分力，由Fm总a可得a=3mBgsin3mB=gsin再隔离B进行受力分析，设绳上拉力为FT，则对于B有2mBgsin-FT2mB=a可得FT0故选A。2、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。3、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。4、如图所示，滑轮A可沿倾角为的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中（不计空气阻力）（）A绳的拉力为GB绳的拉力为GcosC绳的方向与光滑轨道不垂直DB的加速度为gsin答案：DD对整体分析，根据牛顿第二定律得：加速度为a=MgsinM=gsin则B的加速度为gsin。故D正确。ABC隔离对B分析，根据牛顿第二定律知，B的合外力沿斜面向下，大小为mBa=mBgsin=Gsin由平行四边形定则知，绳的方向与轨道垂直，拉力大小为T=Gcos选项ABC错误。故选D。5、科学研究发现，在月球表面：没有空气；重力加速度约为地球表面的16；没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是（）A氢气球和铅球都处于超重状态B氢气球将加速上升，铅球加速下落C氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D氢气球和铅球都将下落，且同时落地答案：D由于在月球表面没有空气，没有磁场，物体在月球表面只受重力作用，物体由静止释放，将做自由落体运动，位移h相同，运动的加速度g相同，运动的时间也一定相同，应该同时落地。自由落体运动处于完全失重状态。故选D。6、下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（）A千克B牛顿C伏特D特斯拉答案：A千克是国际单位制基本单位，牛顿、伏特、特斯拉都是国际单位制中的导出单位，故A正确，BCD错误。故选A。7、如图所示，弯折杆ABCD的D端接一个小球，杆和球的总质量为m，小环套在杆AB段上用绳吊着，恰好能一起以加速度a竖直向上做匀加速运动，杆AB段与水手方向的夹角为，则A杆对环的压力为mgsin+masinB环与杆的摩擦力为mgcos+macosC环对杆和球的作用力为mg+maD杆和球处于失重状态答案：CAB杆和球受重力、支持力、摩擦力三个力作用，沿BA和垂直BA方向建立直角坐标系，分解加速度，沿BA方向：Ff-mgsin=masin垂直BA方向：FN-mgcos=macos得：Ff=mgsin+masinFN=mgcos+macos选项AB错误；C环对杆和球的作用力为支持力、摩擦力的合力，由牛顿第二定律可知：作用力方向一定竖直向上且F-mg=ma即F=mg+ma选项C正确；D杆和球具有向上的加速度，处于超重状态，选项D错误。故选C。8、如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（）A鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡B鱼儿摆尾出水时浮力大于重力C鱼儿摆尾击水时受到水的作用力D研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点答案：CA鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；BC鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小，浮力变小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错误、C正确；D研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。故选C。9、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量m=50kg的滑雪运动员从距底端高为h=10m处的雪道上由静止开始匀加速下滑，所受阻力为f=150N，g取10m/s2，运动员从上向下滑到底端的过程中，若运动员滑到底端后在动摩擦因数为0.2的地面上继续滑行，他还能前进多少距离？（不考虑空气阻力）（）A20mB30mC50mD60m答案：A运动员在斜面上滑行时，根据牛顿第二定律有mgsin30-f=ma1根据题意可知，下滑的位移为x1=hsin30设运动员滑到底端时，速度为v，根据速度与位移的关系式有v2=2a1x1运动员在水平面上滑行时，根据牛顿第二定律有mg=ma2根据速度与位移的关系式有v2=2a2x2联立代入数据解得x2=20m故BCD错误A正确。故选A。10、重物A放在倾斜的皮带传送机上，它和皮带一直相对静止没有打滑，如图所示，传送带工作时，关于重物受到摩擦力的大小，下列说法正确的是（）A重物静止时受到的摩擦力一定小于它斜向上运动时受到的摩擦力B重物斜向上加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大C重物斜向下加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大D重物斜向上匀速运动时，速度越大，摩擦力一定越大答案：BAD重物静止时，受到的摩擦力为f=mgsin若重物斜向上运动时为匀速上升，受到的摩擦力为f=mgsin可得两种情况下摩擦力相等且与速度大小无关，AD错误；B重物斜向上加速运动时，根据牛顿第二定律，摩擦力为f=mgsin+ma所以加速度越大，摩擦力越大，B正确；C重物沿斜面向下加速运动时，若此时摩擦力沿斜面向上，有mgsin-f=ma可得当am，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。14、如图所示，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，A、B、C三球的质量均为m。倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）AA球受力情况改变，加速度为0BC球的加速度沿斜面向下，大小为gCA、B之间杆的拉力大小为3mgsinDA、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为12gsin答案：DA细线被烧断的瞬间，以A、B整体为研究对象，弹簧的弹力不变，细线的拉力突变为0，合力不为0，加速度不为0，A错误；B对球C，由牛顿第二定律得mgsin=ma解得a=gsin方向沿斜面向下，B错误；D以A、B、C组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B、C静止，处于平衡状态，合力为0，弹簧的弹力F=3mgsin烧断细线的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得3mgsin-2mgsin=2ma则A、B的加速度a=12gsinD正确；CB的加速度为a=12gsin以B为研究对象，由牛顿第二定律得FT-mgsin=ma解得FT=32mgsinC错误。故选D。15、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。多选题16、科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是（）A亚里士多德认为，不需要力作用在物体上，物体也能运动B伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C笛卡儿指出：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，既不停下来也不偏离原来的方向D牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案：BCDA亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，A错误；B伽利略通过“理想实验”得出：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；C笛卡儿指出：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，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；D牛顿总结得出牛顿第一定律，指出物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，D正确。故选BCD。17、下列关于力学单位制的说法中正确的是（）A在有关力学问题的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制B力学单位制中，选为基本单位的物理量有千克、米、秒C力学单位制中，采用国际单位的基本单位有千克、米、秒D单位制中的导出单位可以用基本单位来表示答案：CDA在有关力学问题的分析计算中，只要单位制统一即可，可以不采用国际单位制，故A错误；BC力学单位制中，选为基本量的是质量、长度、时间，其国际单位分别是千克、米、秒，故B错误，C正确；D单位制中的导出单位都可以用基本单位来表示，故D正确。故选CD。18、如图甲所示，倾角为的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上端物体相对地面的v-t图像如图乙所示，2s时滑离传送带。设沿传送带向下为正方向重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。则（）A传送带的倾角=30B传送带上下两端的间距为15mC物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5D物体在传送带上留下的痕迹长度为5m答案：CDAC由题图得01s内物体加速度a1=10m/s2根据牛顿第二定律得mgsin+mgcos=ma112s内加速度a2=2m/s2根据牛顿第二定律得mgsin-mgcos=ma2联立解得=37o，=0.5A错误，C正确；B由题可得物体02s内的位移即为传送带上下两端的间距，v-t图像与t轴所围面积表示位移，可知位移l=16mB错误；D由题图知传送带的速率v0=10m/s，则01s内，物体的位移为5m，传送带的位移为10m，故相对位移为5m，物体相对传送带向上运动；12s内物体的位移为11m，传送带的位移为10m，故相对位移为1m，物体相对传送带向下运动；因此物体在传送带上留下的痕迹长度为5m，D正确。故选CD。19、国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m/s，历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率v=9192631770Hz定义s；1983年用真空中的光速c=299792458m/s定义m。2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义。新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项正确的是（）A7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性B用真空中的光速c（m/s）定义m，因为长度l与速度v存在l=vt，而s已定义C用基本电荷e（C）定义安培（A），因为电荷量q与电流I存在I=qt，而s已定义D因为普朗克常量h（Js）的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位答案：ABCA由题可知，为了保证了基本单位的稳定性，基本单位全部采用物理常量定义，A正确；B真空中光速恒定，而时间单位已确定，因此可以利用速度公式确定长度，B正确；C根据I=qt，电量单位为C，而时间单位s已确定，故可以确定电流的单位，C正确；D根据E=mc2以及E=h即可确定出质量的单位，D错误。故选ABC。20、如图所示，质量不等的A、B两个物块分别以大小不同的初速度在水平面上运动，已知两物块与水平面间的动摩擦因数相同，则下列说法正确的是（）。A质量大的物块运动的位移大B质量大的物块运动的时间长C初速度大的物块运动的位移大D初速度大的物块运动的时间长答案：CD物块在水平面上运动时，受到滑动摩擦力即为合力，根据牛顿第二定律有f=mg=ma则产生的加速度大小均为a=g可知物块都做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律可得，物块的运动时间为t=va=vg物块运动的位移为x=v22a=v22g可知运动的位移和时间与质量无关。由于两物块与水平面间的动摩擦因数相同，则初速度大的物块运动的位移大，初速度大的物块运动的时间长。故选CD。21、如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0、t0已知，则（）A传送带一定逆时针转动B=tan+v0gt0cosC传送带的速度大于v0Dt0后滑块的加速度为2gsin-v0t0答案：ADA若传送带顺时针转动，当滑块下滑时(mgsinmgcos)，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时(mgsint1t3Bt1=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。24、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。25、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-mg3m0与假设矛盾，所以A、B、C不能一起下滑，A沿长木板下滑的加速度aA=mgsin-1mgcosm=2m/s2故B正确，A错误；D以B、C为研究对象受力分析得mCg-mBgsin-1mAgcos=0可知B、C相对斜面体静止，且斜面体对B的摩擦力为零，故D错误；CB对A的滑动摩擦力为FfBA=1mAgcos=4N方向沿斜面向上，由牛顿第三定律可知，B所受摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下，故C正确。故选BC。填空题26、瞬时问题（1）牛顿第二定律的表达式为：F合ma，加速度由物体所受_决定，加速度的方向与物体所受_的方向一致。当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的_不能发生突变。（2）轻绳、轻杆和轻弹簧（橡皮条）的区别轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将_。轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变。答案：合外力合外力速度突变为0（1）123牛顿第二定律的表达式为F合=ma加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致。当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变。（2）4轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为027、在验证“牛顿第二定律”的实验中为减小实验误差，沙子和沙桶的质量应比小车的质量_（选填“小”或“大”）得多。答案：小1在验证“牛顿第二定律”的实验中，为了减小实验的误差，只有满足沙子和沙桶的质量远小于小车的质量时，才能近似认为小车受到的拉力等于沙子和沙桶的总重力。28、质量为2kg的质点在大小为5N、5N和9N三个共点力的作用下运动，其加速度的值最小值为_ms2，最大值为_ms2。答案：09.51因5N和5N的合力范围在010N，9N在其合力范围之内，则三力合力最小值为0，则最小加速度为0。2三个共点力合力的最大值为Fmax=5N+5N+9N=19N则最大加速度为amax=Fmaxm=9.5m/s229、如图，建筑工人用砖夹竖直搬运四块相同的砖，每块砖的质量均为m，重力加速度大小为g。当砖静止时，砖块2对砖块3的摩擦力大小为_。当将四块砖一起竖直向上加速提起时，砖块2对砖块3的摩擦力大小为_。答案：001以砖块2和砖块3的整体为研究对象，四块砖完全相同，由物体的平衡条件可知，砖块4对砖块3的摩擦力与砖块1对砖块2的摩擦力大小均为mg、方向竖直向上；以砖块3为研究对象，由物体的平衡条件可知，砖块2对砖块3的摩擦力为0；2对砖块2和砖块3整体，根据牛顿第二定律有2f43-2mg=2ma解得砖块4对砖块3的摩擦力大小f43=mg+ma方向竖直向上；对砖块3，根据牛顿第二定律有f23+f43-mg=ma解得f23=030、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