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点题库.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点题库1单选题1、如图，质量为M的斜面体放在粗糙的地面上且始终静止，滑雪运动员在斜面体上自由向下匀速下滑。已知运动员包括雪橇的质量为m，不计空气阻力，则（）A地面对斜面体的摩擦力为0B地面对斜面体的支持力小于（M+m）gC若运动员加速下滑，地面对斜面体的支持力大于（M+m）gD若运动员加速下滑，地面对斜面体的摩擦力向右答案：AAB当运动员匀速下滑时，可以把m和M看成一个整体，根据平衡条件，地面的支持力为（M+m）g，地面对斜面体的摩擦力为0，故A正确，B错误；CD当运动员加速下滑时，由于m的加速度沿斜面向下，有竖直向下的分量，则其处于失重状态，因此，地面对斜面体的支持力小于（M+m）g，由于m的加速度有沿水平向左的分量，则地面对斜面体的摩擦力向左，故CD错误。故选A。2、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。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、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。6、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ag过程中有F+kx-2mg=2ma由于弹簧弹力变小，摩擦力及加速度大小恒定，则F应变大，在两者分离前F为变力；综上所述，F可能为恒力，也可能为变力，故D错误，C正确。故选C。7、A、B两物体以相同的初速度在同一粗糙水平面上滑行，两物体与水平面间的动摩擦因数相同。若物体A的质量大于物体B的质量，则两物体能滑行的最大距离xA与xB的大小关系为（）AxAxBBxAxBCxAxBD不能确定答案：A两物体在粗糙的水平面上滑行过程的加速度大小为a=fm=g与m无关，滑行的最大距离可表示为x=v022a=v022g可得xAxB故选A。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、一个倾角为=37的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数=0.25。若斜面足够长，已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2。小物块上滑的最大距离为（）A1.0mB2.2mC0.8mD0.4m答案：A小物块在斜面上上滑过程受力情况如图所示根据牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma解得a=gsin37+gcos37=8m/s2小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有v12-v02=2ax解得x=v022a=1.0m故A正确，BCD错误。故选A。10、如图所示，细绳OA一端系在小球上，另一端固定在倾斜天花板上的A点，细绳OA恰好竖直；轻质弹簧OB一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上的B点，轻质弹簧OB恰好水平，小球处于静止状态。将细绳剪断的瞬间，小球的加速度（）A方向沿BO方向B方向沿OB方向C方向竖直向下D方向沿右下方答案：C因为细绳OA恰好竖直，且处于静止状态，弹簧水平。受力分析可知，弹簧对小球在水平方向上没有力的作用的，小球只受重力和沿细绳OA竖直向上的拉力的作用。将细绳剪断的瞬间小球只受重力作用，所以加速度方向竖直向下。故选C。小提示：根据细绳和弹簧的位置情况，判断小球此时的受力。弹簧的弹力是无法突变的，细绳的拉力由于是微小形变引起的，所以一旦剪断，拉力会突变为零。11、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。12、某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（）A人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B人和踏板由C到A的过程中，人在A点具有最大速度C人和踏板由C到A的过程中，人在B点具有最大速度D人在C点具有最大速度答案：C依题意知在C点时，人的速度为零，且人受到的弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故人做加速度减小的加速运动，加速度向上；人在B点时，重力等于弹力，加速度为零，速度达最大，而人从B到A过程中重力大于弹力，合力向下，加速度向下，速度向上，人做减速运动。故选C。13、如图所示，光滑直杆一端固定在地面上的A点，另一端靠在竖直墙上，杆上套有一个小球，球可以在杆上自由滑动，球从杆的上端沿杆下滑到A点所用的时间为t，若逐渐减小杆的长度，使杆与水平方向的夹角从60逐渐减小到30，则下列说法正确的是（）A小球从杆的上端运动到下端的时间不断减小B小球从杆的上端运动到下端的时间不断增大C小球从杆的上端运动到下端的时间先减小后增大D小球从杆的上端运动到下端的时间先增大后减小答案：C设A点到墙的距离为L，杆与水平方向的夹角为，则下滑过程加速度a=mgsinm=gsin小球从杆的上端运动到下端的过程Lcos=12gt2sin解得t=4Lgsin2当45时，t最小，因此使杆与水平方向的夹角从60逐渐减小到30，小球从杆的上端运动到下端的时间先减小后增大。故选C。14、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综上所述可知AD正确，BC错误。故选AD。20、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。21、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。22、如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x关系的图象可能正确的是（）ABCD答案：BD当A和B相对静止加速时，对A、B整体，由牛顿第二定律得Fk（x0x）=（mAmB）a因为可能有kx0=（mAmB）a则得F=kx即Fx图象可能为过原点的直线，当A、B分离时，对Ak（x0x）mAa此时xx0，当A、B分离后，对B，F=mBa大小恒定，与x无关，在A、B分离前，对Ak（x0x）FNmAa分离后FN=0故选BD。23、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。24、如图所示，一足够长的平直木板静止在水平地面上，木板上有两个质量分别为m和M的物块A、B，且Mm，它们与木板间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平力F向右拉动木板，下列说法可能正确的是（）AA与木板间发生相对运动时，B与木板间不发生相对运动BB与木板间发生相对运动时，A与木板间不发生相对运动CA、B与木板间同时发生相对运动DA与B的加速度相同答案：CD根据牛顿第二定律可知，A、B不与木板发生相对滑动的最大加速度，同时也是二者相对木板发生相对滑动后的加速度均为a=g所以A、B与木板间同时发生相对运动或A、B与木板间同时不发生相对运动，且A、B的加速度始终相同，故AB错误，CD正确。故选CD。25、如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间的动摩擦因数=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，则（）A当拉力F=12N时，两个物体保持相对静止，没有发生相对滑动B当拉力超过12N时，两个物体开始相对滑动C两物体从受力开始就有相对运动D两物体始终没有相对运动答案：AD根据题意，当A、B之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，由牛顿第二定律，对B有mAg=mBa解得a=6ms2对A有F-mAg=mAa解得F=48N可知，当拉力增大到48N时，两物体才发生相对滑动。故选AD。填空题26、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。27、质量为20kg的物体，受到三个共点力作用而静止。当撤去其中一个力后（保持其它力不变），物体的加速度大小是2m/s2，方向向北，那么撤去的力的大小是_N，方向_。答案：40向南12设三个共点力分别为F1、F2、F3，撤去F3后，根据牛顿第二定律，可得F1、F2的合力大小为F12=ma=202N=40N根据原来物体处于静止状态可知撤去力F3的大小为40N，方向向南。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、2021年5月15日，天问一号着陆器“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，质量为1.3吨的火星车在如此高速下自动精准降速反映了我国科研水平取得的巨大成就。它首先进入火星大气层的狭窄“走廊”，气动减速；打开降落伞使速度进一步减为95m/s；与降落伞分离后，打开发动机约80s，减速至3.6m/s；然后进入悬停避障与缓速下降阶段，经过对着陆点的探测后平稳着陆，其过程大致如图所示。（火星表面的重力加速度约为地球表面的25，地球表面重力加速度取10m/s2。）（1）“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比_（选填“增大”“减小”或“不变”）。由于勘测需要，火星车走走停停，假如它在一小时内的直线距离是9m，它的平均速度大小约为_m/s。（2）关于着陆器在不同阶段的受力分析，正确的是()A气动减速段，只受到气体阻力的作用B伞系减速段，重力与气体对它的作用力是一对平衡力C动力减速段，发动机喷火的反作用力作用在火星车上D悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力（3）如果动力减速阶段发动机的推力远大于空气阻力且视作恒定，不考虑火星车的质量变化。请分析说明此阶段火星车的运动性质_，并根据图中所给的数据，估算发动机推力的大小_。答案：不变2.510-3C匀减速直线运动6.68103N（1）1惯性大小跟质量有关，“祝融号”的质量不变，则“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比不变2平均速度v=xt=93600m/s=2.510-3m/s（2）3A气动减速段，除受到气体阻力的作用外，还受到重力作用，A错误；B伞系减速段，气体对它的作用力大于重力，不是一对平衡力，B错误；C动力减速段，发动机和喷出的火之间的作用是相互作用力，则发动机喷火的反作用力作用在火星车上，C正确；D悬停状态中，发动机喷火的反作用力和重力是平衡力，D错误。故选C。（3）45由于火星车在动力减速所受推力远大于空气阻力，可将空气阻力忽略不计，火星车在推力和重力两个恒力的作用下做匀减速直线运动，根据vt=v0+at可得火星车在此阶段的加速度a=vt-v0t=3.6-9580m/s2=-1.14m/s2火星车受到的合力火星表面的重力加速度g火=1025m/s2=4m/s2根据牛顿第二定律G-F推=maF推=6.68103N27