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基础知识点归纳总结.pdf

1 20232023 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基础知识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基础知识点归纳总结点归纳总结 单选题 1、物体A、B均静止在同一水平面上，它们的质量分别为、，与水平面的动摩擦因数分别为、，用水平拉力分别拉物体A、B，得到加速度与拉力的关系如图所示，则以下关系正确的是（）A=，B，D，=答案：A 根据牛顿第二定律有 F-mg=ma 所以有 =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=B 2 mAmB 故选 A。2、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。3 3、如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球 A 用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为。若某时刻观察到细线偏离竖直方向 角（取 60），则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（）A大小等于 mg，方向水平向左 B大小等于mg，方向竖直向上 C大小大于tan，方向水平向左 D大小等于cos，方向斜向左上方 答案：D 以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得 m球gtanm球a 得到 agtan 以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图 4 设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律，得 mgtanma =cos 将agtan 代入，得 F=cos 方向斜向左上方。ABC 错误，D 正确。故选 D。4、如图所示，位于倾角为的斜面上的物体 B 由跨过定滑轮的轻绳与物块 A 相连，从滑轮到 A、B 的两段绳都与斜面平行。已知 A 与 B 之间及 B 与斜面之间的动摩擦因数均为；A、B 两物块质量分别为和，滑轮的质量、绳与滑轮及滑轮轴上的摩擦都不计。若用一沿斜面向下的力拉 B 使它做加速度为的匀加速直线运动，重力加速度为，以下说法正确的是（）5 A绳子的拉力为=cos+B绳子的拉力为=sin+C拉力的值为=()sin+(+3)cos+(+)D拉力的值为=(+)sin+(+2)cos+(+)答案：C AB对A物体分析 sin cos=解得 =sin+cos+选项 AB 错误；CD对 B 物体分析 +sin (+)cos cos =带入解得 =()sin+(+3)cos+(+)选项 C 正确，选项 D 错误。故选 C。5、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 的质量分别为和，重力加速度为。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（）6 A物体 A 运动的加速度大小为 B物体 A 运动的加速度大小为(+)C物体 B 对轻绳的拉力大于 D物体 A 处于超重状态 答案：B ABC依题意，设绳的拉力为，对物体 B 研究，根据牛顿第二定律有 =对物体 A，可得 =联立可求得加速度大小为 =+=+f 故假设成立，所以、相对静止，设绳子拉力为，对由牛顿第二定律得 =解得 =7.5N 故 CD 正确，AB 错误。故选 CD。19、伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。下列说法正确的是（）A牛顿第一定律是实验定律 B行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 C运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 D牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 19 答案：CD A牛顿第一定律是在实验基础上经科学推理得到的定律，不是实验定律，A 错误；B惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动的速度是改变的，行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质不是惯性，B 错误；C根据牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，C 正确；D牛顿第一定律既揭示了惯性是物体保持原有运动状态的原因，又揭示了力是运动状态改变的原因，D 正确。故选 CD。20、关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（）A理想实验是一种实践活动 B理想实验是一种思维活动 C伽利略的理想实验证实了牛顿第一定律 D伽利略的理想实验推翻了亚里士多德关于力与运动的关系的错误说法 答案：BCD AB没有摩擦的情况是不存在的，这个实验实际上是永远无法做到的，故 A 错误，B 正确；C该实验证明物体不受力时将保持静止或做匀速直线运动，证实了牛顿第一定律，故 C 正确；D古希腊学者亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，伽利略通过斜面实验推翻了亚里士多德的说法，故 D正确。故选 BCD。21、物块的质量m1.0 kg，在一竖直向上的恒力F作用下以初速度v010 m/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g10 m/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（）20 A恒力F大小为 7 N B在t1 s 时刻，物块开始反向运动 C23 s 内物块做匀加速运动 D在物块运动路程为 13 m 过程中，高度上升了 3 m 答案：BC A物块匀减速上升的加速度大小为 a102110025m/s210 m/s2 物块匀加速下降的加速度大小为 a22226428m/s24 m/s2 物块上升时，根据牛顿第二定律有 +=1 物块下降时，根据牛顿第二定律有 =2 解得 F3 N f3 N 21 A 错误；B物块匀减速上升的时间为 1=01=1010s=1s 则在t1 s 时刻，物块开始反向运动，B 正确；C物块匀加速下降时有 2=12222 解得物块匀加速下降的时间为 t22 s 又物块匀减速上升的时间t11 s，则 23 s 内物块做匀加速运动，C 正确；D在物块运动路程为 13 m 的过程中，物块先上升 5 m，后下降 8 m，则高度下降 3 m，D 错误。故选 BC。22、如图所示，A、B 两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将 A 用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B 物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断，则下列说法正确的是（）A悬绳剪断瞬间，A 物块的加速度大小为 3g B悬绳剪断瞬间，A 物块的加速度大小为 2g C悬绳剪断后，A 物块向下运动距离x时速度最大 22 D悬绳剪断后，A 物块向下运动距离 2x时速度最大 答案：BD AB剪断悬绳前，B 物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，对 B 受力分析，B 受到重力和弹簧的弹力，知弹力 F=mg 剪断瞬间，对 A 分析，A 的合力为 F合=mg+F=2mg 根据牛顿第二定律，得 F合=ma 解得 a=2g 选项 B 正确，A 错误 CD弹簧开始处于伸长状态，弹力 F=mg=kx 当悬绳剪断后，弹簧向下压缩，速度最大时有 mg=F=kx 解得 x=x 所以下降的距离为 2x，选项 C 错误，D 正确。故选 BD。23、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（）23 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012 答案：BC AB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=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 =012 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012，其满足题意的最小长度为012，故 D 错误。故选 BC。24、如图所示，物体 A 叠放在物体 B 上置于水平面上，已知 A 与 B 间、B 与水平面间的动摩擦因数均为，A、B 的质量分别为m、2m，现用水平向右的外力作用在物体 B 上，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）24 A=时两物体共同向右加速 B=6时两物体仍保持相对静止 C=5时物体 A 的加速度为23 D=8时物体 A 的加速度为53 答案：BC A力F拉物体 B 时，欲使物体 A、B 开始运动，则外力F应大于物体 B 与水平面间的最大静摩擦力，即 3时两物体开始运动，选项 A 错误；B当 A、B 间的静摩擦力刚好达到最大值时，对物体 A，根据牛顿第二定律有=对 A、B 整体，根据牛顿第二定律有 3=3 解得 =6 即当=6时两物体间的静摩擦力刚好达到最大值，但二者仍保持相对静止，选项 B 正确；C由以上分析可知=5时，两物体共同向右加速运动，则由牛顿第二定律得 3=3 解得 =23 25 选项 C 正确；D=8时两物体间已经有相对滑动，物体 A 在滑动摩擦力的作用下向右加速，则加速度大小为 =选项 D 错误。故选 BC。25、如图所示，水平传送带A、B两端相距s2m，工件与传送带间的动摩擦因数 0.4工件滑上A端瞬时速度vA5m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（）A若传送带以 4m/s 顺时针转动，则vB4m/s B若传送带逆时针匀速转动，则vB3m/s C若传送带以 2m/s 顺时针匀速转动，则vB3m/s D若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB3m/s 答案：AC A物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为 =4m/s2 若传送带以 4m/s 顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为 4m/s 时的位移为 =2 22=52 422 4m=1.125m 然后物体随传送带匀速运动，故达到B端的瞬时速度为 4m/s，A 正确；26 B若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达B端时的速度为=2 2=52 2 4 2m/=3m/s B 错误；C若传送带以 2m/s 顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由 B 选项可知因为到达B端的速度为3m/s，故最后物体到达B端的速度为=3m/s，C 正确；D因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达B端的速度为 3m/s，只有当传送带的速度大于 3m/s 时到达右端的速度才可能是 3m/s，D 错误。故选 AC。填空题 26、如图，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，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，C 球的加速度大小为_，A、B 之间杆的拉力大小_。答案：sin 32sin 1细线被烧断的瞬间，对球 C，由牛顿第二定律得 sin=解得 =sin 方向沿斜面向下。2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，合力为零，弹簧的弹力 27 =3sin 烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以 A、B 整体为研究对象，由牛顿第二定律得 3sin 2sin=2 则 A、B 的加速度=12sin 方向沿斜面向上，对球 B 由牛顿第二定律 sin=解得 A、B 之间杆的拉力大小 =32sin 27、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。）28 （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 2.510-3 C 匀减速直线运动 6.68 103N（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 =93600m/s=2.5 103m/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=0+29 可得火星车在此阶段的加速度 =0=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 火=10 25m/s2=4m/s2 根据牛顿第二定律 推=推=6.68 103N 28、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/s2 12对此时节点处的钢丝进行受力分析，如图所示 30 y轴方向，根据平衡条件有 sin=x轴方向，根据牛顿第二定律有 cos=联立解得 =103m/s2 方向水平向右 29、某物理量X的表达式为=324，其中是角速度，V是体积，G是万有引力常量。万有引力常量G用基本单位可表示为_。据此可以判断 X 是_（填写物理量名称）答案：m3 kg1 s2 质量 1由万有引力定律=122知，万有引力常量的G单位为N m2 kg-2，而由牛顿第二定律=知，1N=1kg m s-2，所以G的单位为m3 kg1 s2。2由=2知角速度的单位为s-1，又体积的单位为m3，故X的单位为s-2m3m3kg1s2=kg，即可判断X为质量。30、如图所示，质量为 4kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上面。质量为 1kg 的物体 B 用细线悬挂起来，A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，弹簧弹力大小为_N，B 对 A 的压力大小为_N（g 取 10m/s2）。答案：40 8 1细线剪断前，AB 之间无压力，则弹簧弹力为 31 =A=4 10N=40N 细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，仍为 40N。2细线剪断瞬间，对整体受力分析得(A+B)=(A+B)解得 =(A+B)(A+B)=(4+1)10 404+1m/s2=2m/s2 对 B 研究可得 B =B 解得 =()=1 (10 2)N=8N