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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重点知识点大全1单选题1、小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚启动时做加速直线运动，中间一段做匀速直线运动，最后一段时间做减速直线运动。在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法中正确的是（）A电梯刚启动时，小明处于失重状态B电梯刚启动时，电梯地板对小明的支持力大于小明受到的重力C电梯上升的过程中，小明一直处于超重状态D小明的速度方向发生了变化答案：BAB电梯刚启动时，处于加速阶段，小明所受电梯地板支持力大于重力，处于超重状态，A错误，B正确；C电梯上升过程中，在加速阶段，小明处于超重状态，在减速阶段，小明处于失重状态，C错误；D电梯从1层直达26层的过程中，小明的速度方向始终为向上，D错误。故选B。2、如图，一倾角为=37的足够长的斜面固定在水平地面上。当t=0时，滑块以初速度v0=10m/s沿斜面向上运动，已知滑块与斜面间的动摩擦因数为=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，下列说法正确的是（）A滑块上滑的距离小于5mBt=1s时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上Ct=2s时，滑块恰好又回到出发点Dt=3s时，滑块的速度大小为4m/s答案：DA以沿斜面向下为正方向，上滑过程，由牛顿第二定律得mgsin+mgcos=ma1代入数据解得a1=10m/s2滑块向上的最大位移x=v022a1=100210=5mA错误；B由于mgsinmgcos可知，滑块不可能静止在斜面上，B错误；C下滑过程，由牛顿第二定律得mgsinmgcos=ma2代入数据解得a2=2m/s2滑块向上运动到最高点的时间t1=0-(-v0)a1=1010=1s向下的运动x=12a2t22所以t2=5s滑块恰好又回到出发点的总时间t=t1+t2=(1+5)sC错误；D选取向下为正方向，t=3s时，滑块的速度为v3=v0+a1t1+a2t2=10+101+22m/s=4m/sD正确。故选D。3、侧壁开有小孔的开口塑料瓶，装满水后自由下落过程中，发现小孔没有水流出，原因是瓶中的水（）A处于失重状态B处于超重状态C处于平衡状态D先超重后失重答案：A自由落体过程，物体处于完全失重状态，瓶中的水对侧壁没有压力，所以水不会从小孔流出，A正确。故选A。4、如图所示，在与坡底B点的距离为L的山坡上，竖直固定一长度为L的直杆AO，O为山坡的中点，A端与坡底B之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为（）A12LgBLgC2LgD2Lg答案：D如图所示，以O点为圆心、A为圆周的最高点、AB为弦作圆。设OAB为，则LAB=2LcosLAB=12at2ma=mgcos解得t2Lg故选D。5、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。6、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。7、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。8、如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）AaA=aB=gBaA=2g，aB=0CaA=g，aB=0DaA=23g，aB=0答案：D水平细线被剪断前对A、B进行受力分析如图所示：静止时对A有FT=Fsin60Fcos60=mg+F1对B有F1=mg解得FT=23mg水平细线被剪断瞬间，FT消失，其他各力不变，A所受合力与FT等大反向，则aA=FTm=23gaB=0故选D。9、蹦床比赛项目中，若蹦床对运动员的弹力大小与其下压的形变量呈线性关系，且比赛全程蹦床始终处于弹性限度内，取运动员上升的最高点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力。从运动员某次上升到最高点时开始计时，从最高点下降到最低点的过程中用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间，下列描述速度v与时间t，加速度a与竖直位置坐标y的关系图像可能正确的是（）ABCD答案：DAB运动员在下落的过程中，接触蹦床之前，做自由落体运动，加速度为g；接触之后，弹力F=kx随下落距离逐渐增大；根据牛顿第二定律mg-kx=ma可知，弹性绳的伸长量x和a是线性变化关系，故a和y也是线性变化关系，当弹力F小于重力时，做加速度减小的加速运动；当弹力F等于重力时，加速度为零，速度最大；当弹力F大于重力时，做加速度增大的减速运动，所以加速度先不变，后减小再反向增大，且加速度a和y是线性变化关系，因此加速度先不变，后减小再反向增大，可知速度时间图像的斜率绝对值先不变，后减小再增大，AB错误。CD由上分析可知，加速度a和y是线性变化关系，C错误，D正确。故选D。10、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。11、小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（）Aa点对应时刻，小明向下的速度最大Ba点对应时刻，小明向下的加速度最大Cb点对应时刻，小明处于超重状态D图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立答案：AABD小明在下蹲过程经历先向下加速再向下减速，即先失重后超重；起立过程经历先向上加速再向上减速，即先失重后超重，所以由图示可知，小明先下蹲后起立，小明完成了1次下蹲和1次起立，且a点对应时刻F=mg小明的加速度为0，向下的速度达到最大，故A正确，BD错误；Cb点对应时刻，小明正在起立减速上升的过程，所以小明处于失重状态，故C错误。故选A。12、如图所示，A，B两木块放在粗糙水平面上，它们之间用不可伸长的轻绳相连，两次连接情况中轻绳倾斜方向不同，已知两木块与水平面间的动摩擦因数分别为A和B，且0BA，先后用水平拉力F1和F2拉着A、B一起水平向右匀速运动，则匀速运动过程中（）AF1F2CF1=F2D无法确定答案：A设两绳子与水平夹角为，对第一个图进行受力分析，根据平衡条件可得F1=fA+fB其中fA=A（mAgT1sin）fB=B（mBg+T1sin）联立解得F1=AmAg+BmBg+（BA）T1sin同理可知，第二个图的拉力F2=AmAg+BmBg（BA）T1sin由题意可知0BA可知F1F2故选A。13、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：经多长时间两者达到相同的速度？（）A0.5sB1sC1.5sD2s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t两者速度相等，根据速度与时间的关系式有3+a2t=a1t解得t=2s故ABC错误D正确。故选D。14、下列单位中属于国际单位制的基本单位的是（）A千克B牛顿C库仑D特斯拉答案：AA千克是质量的单位，是国际单位制基本单位，故A正确；BCD牛顿、库仑、特斯拉分别是力的单位、电荷量的单位和磁感应强度的单位，都是国际单位制中的导出单位，故BCD错误。故选A。15、伽利略以前的学者认为：物体越重，下落得越快。伽利略等一些物理学家否定了这种看法。在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这主要是因为（）A它们的质量不等B它们的密度不等C它们的材料不同D它们所受的空气阻力对其下落的影响不同答案：D羽毛下落的速度比玻璃球慢是因为羽毛受到的空气阻力相对于它的自身重力较大，空气阻力对羽毛下落的影响较大；而玻璃球受到的空气阻力相对于其自身重力很小，空气阻力对其下落的影响可以忽略，加速度a1=mg-fm=g-fm故玻璃球的加速度大于羽毛的加速度，故玻璃球首先落地。故选D。多选题16、物块的质量m1.0kg，在一竖直向上的恒力F作用下以初速度v010m/s开始竖直向上运动，该过程中物块速度的平方v2随路程x变化的关系图象如图所示，取g10m/s2，物块在运动过程中受到与运动方向相反且大小恒定的阻力，下列选项中正确的是（）A恒力F大小为7NB在t1s时刻，物块开始反向运动C23s内物块做匀加速运动D在物块运动路程为13m过程中，高度上升了3m答案：BCA物块匀减速上升的加速度大小为a1v02x110025m/s210m/s2物块匀加速下降的加速度大小为a2v22x26428m/s24m/s2物块上升时，根据牛顿第二定律有mg+f-F=ma1物块下降时，根据牛顿第二定律有mg-f-F=ma2解得F3Nf3NA错误；B物块匀减速上升的时间为t1=v0a1=1010s=1s则在t1s时刻，物块开始反向运动，B正确；C物块匀加速下降时有x2=12a2t22解得物块匀加速下降的时间为t22s又物块匀减速上升的时间t11s，则23s内物块做匀加速运动，C正确；D在物块运动路程为13m的过程中，物块先上升5m，后下降8m，则高度下降3m，D错误。故选BC。17、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。18、如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B，保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图乙所示，设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取9.8m/s2，斜面的倾角为，下列说法正确的是（）A若已知，可求出A的质量B若未知，可求出图乙中a1的值C若已知，可求出图乙中a2的值D若已知，可求出图乙中m0的值答案：BCC由题中图像可知，若m=0，物块A受重力、支持力作用，由牛顿第二定律有-mAgsin=mAa2解得a2=-gsin故C正确；D由图乙可知当m=m0时，A的加速度为零，由平衡条件有m0g=mAgsin可得m0=mAsin则必须知道A的质量mA和的值，m0才可求，故D错误；B根据题意可知，若B的质量无限大，对整体分析，由牛顿第二定律有mBg-mAgsin=mB+mAa1可得a1=mB-mAsinmB+mAgg故B正确；A对以上状态的分析中，均无法计算出A的质量，故A错误。故选BC。19、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，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B伽利略通过“理想实验”得出结论：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亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，选项A错误；BCD牛顿根据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点，得出了选项D的正确观点，选项B、C、D正确。故选BCD。20、质量为1kg的物体在水平面上做直线运动，图中两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的vt图像。g10m/s2.下列说法正确的是（）A物体受水平拉力时对应的一定是A图线B水平拉力大小一定等于4NC物体运动过程中水平拉力做的功可能为16JD物体与水平地面的动摩擦因数可能为0.4答案：CD由图像A可知物体做减速运动的加速度大小为aA=vt=4m/s1s=4m/s2由图像B可知物体做减速运动的加速度大小为aB=vt=4m/s3s=43m/s2若拉力的方向与运动方向相同，可知B对应存在拉力的情况，可得1mg=maA1mg-F1=maB解得1=0.4，F1=83N若拉力的方向与运动方向相反，可知A对应存在拉力的情况，可得2mg+F2=maA2mg=maB解得2=215，F2=83NA当拉力的方向与运动方向相同时，有水平拉力时，对应的是B图线；当拉力的方向与运动方向相反时，有水平拉力时，对应的是A图线，A错误；B无论拉力的方向与运动方向相同还是相反，拉力的大小均为83N，B错误；C当拉力的方向与运动方向相同时，有水平拉力时，对应B图像，位移大小为x=vt=23m=6m拉力做的功W=Fx=836J=16JC正确；D若拉力的方向与运动方向相同，图像A对应没有拉力的情况，此时的动摩擦因数1=0.4D正确。故选CD。21、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。22、几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层用照相机进行了相关记录，如图所示图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片根据照片推断正确的是（）A根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态B根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态C根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态D根据图5推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态答案：CD图2和图5中体重计示数大于图1，说明电梯内同学处于超重状态，可能是加速上升或减速下降过程。图3和图4中体重计示数小于图1，说明电梯内同学处于失重状态，可能是减速上升或加速下降过程。故选CD。23、为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，乘客（）A座椅的支持力小于乘客的重力B受到水平向右的摩擦力作用C受到水平向左的摩擦力作用D所受力的合力沿斜坡向上答案：ACBCD当车减速上升时，人、车具有相同的加速度，方向沿斜面向下，则乘客受到合力方向沿斜面向下；由于座椅的上表面是水平的，所以人受到重力、支持力、水平向左的静摩擦力，故BD错误，C正确；A在竖直方向，由牛顿第二定律有mgFNmay得FNmgmay故A正确。故选AC。24、如图所示，质量m1=2kg、长度L=5m的木板A静止在水平面上，木板A的上表面与水平面平行。某时刻一质量m2=3kg的木块B以初速度v0=6m/s从左端滑上木板A的上表面，同时对木板A施加一个水平向右的力F=3N，已知木板A与木块B间的动摩擦因数1=0.2，木板A与水平面间的动摩擦因数2=0.1，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A木块B在木板A上滑动时木板A的加速度大小为1m/s2B木块B从滑上木板A到两者相对静止所需的时间为1.5sC木板A与木块B相对静止时共同的加速度大小为0.4m/s2D木板A运动的总位移为12m答案：BCA木块B在木板A上相对滑动时，对木板A由牛顿第二定律可得F+1m2g-2m1+m2g=m1aA解得aA=2m/s2A错误；B对木块B由牛顿第二定律可得1m2g=m2aB解得aB=2m/s2设经过时间t，物体B与木板A达到共速，则v0-aBt=aAt解得t=1.5sB正确；C木板A与木块B相对静止前木板A的位移x1=12aAt2=2.25m木板A与木块B相对静止时的速度v共=aAt=3m/s木板A与木块B相对静止后整体开始做减速运动，由牛顿第二定律可得F-2m1+m2g=m1+m2a共解得a共=-0.4m/s2C正确；D木板A与木块B相对静止后到停下时木板A的位移x2=0-v共22a共=11.25m所以木板A运动的总位移x=x1+x2=13.5mD错误。故选BC。25、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。填空题26、一质量为60kg的人乘坐电梯下楼，当电梯以a=0.5m/s2的加速度向下加速运动时，人处于_状态（选填“超重”或“失重”），人对电梯的压力大小为_N。（重力加速度g取10m/s2）答案：失重57012加速度方向向下，人处于失重状态。设此时电梯对人的支持力为N，由牛顿第二定律，有mg-N=ma可解得N=mg-ma=570N由牛顿第三定律知人对电梯的压力大小为N=N=570N27、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）为了探究加速度与力的关系，应保持_不变；（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持力不变；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作_图像（选填“a-m”或“a-1m”）。答案：质量a-1m（1）1为了探究加速度与力的关系，应保持质量不变。（2）2当F不变时，a与m成反比，为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作a-1m，从而使作出的图线为直线，达到直观的目的。28、现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空。（均选填字母代号）A密度B米每秒C牛顿D加速度E质量F秒G厘米H长度I时间J千克（1）在国际单位制中，被选定的基本量有_；（2）在国际单位制中是基本单位的有_，属于导出单位的有_。答案：E、H、IF、JB、C（1）1在国际单位制中，被选定的基本量有质量、长度和时间，故选E、H、I；（2）23在国际单位制中是基本单位的有千克和秒，故选F、J；属于导出单位的有米每秒和牛顿，故选B、C。29、如俯视图所示，物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上，现要使物体沿着AB方向做加速运动（F和AB都位于同一水平面内）。那么，必须同时再加一个力F，则力F的可能方向与力F方向之间的的夹角范围为_（并标在图中_）；F这个力的最小值是_。答案：Fsin12根据力的三角形法则可知，当F和F首尾相连可得合力沿AB方向，此时物体做加速运动可知取值范围为。3当F垂直与AB时，取得最小值，为Fmin=Fsin30、牛顿第一定律（1）内容：一切物体总保持_状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（2）意义：揭示了物体的固有属性：一切物体都有_，因此牛顿第一定律又叫_定律；揭示了力与运动的关系：力不是_物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生_的原因答案：匀速直线运动惯性惯性维持加速度（1）1内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（2）23意义：揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；45揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因28