第四章運動和力的關系（單元測試）學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題（共28分）1．（本題4分）在物理學研究過程中科學家們創造了許多物理學研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下關于所用物理學研究方法的敘述錯誤的是（

）A．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了極限法B．在“探究加速度與力和質量的關系”實驗中，采用了控制變量法C．速度定義式，當?t非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義采用了極限法D．伽利略對自由落體運動的研究用到了實驗與邏輯推理相結合的科學研究方法2．（本題4分）如圖所示，理想實驗有時更能深刻地反映自然規律，伽利略設想的理想實驗中的幾個主要步驟如下：①兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面②如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度③減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度④繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面做持續的勻速運動在上述的步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，下列關于事實和推論的分類正確的是（）

A．①是事實，②③④是推論B．②是事實，①③④是推論C．③是事實，①②④是推論D．④是事實，①②③是推論3．（本題4分）下列有關力學單位制的說法中正確的是（）A．在有關力學的分析計算中，只能采用國際單位制，不能采用其他單位制B．力學中選定的基本量有長度、質量和速度C．力學中國際單位制中的基本單位有和D．只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是4．（本題4分）如圖所示，一根彈簧一端固定在左側豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A球，另一端固定在右側豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（）

A．aA=aB=g B．aA=2g，aB=0C．aA=g，aB=0 D．aA=2g，aB=05．（本題4分）如圖所示，質量為的手機靜置在支架斜面上，斜面與水平面的夾角為，手機與接觸面的動摩擦因數為，重力加速度為。下列說法正確的是（）

A．手持沿支架向上勻加速直線運動且手機與支架間無相對滑動，手機受到的支持力與靜止時受到的支持力相等B．支架斜面對手機的摩擦力大小為，方向沿斜面向上C．支架對手機的作用力方向垂直于斜面向上，大小為D．手持支架向右做勻加速直線運動且手機與支架間無相對滑動，手機可能不受摩擦力6．（本題4分）如圖所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統處于靜止狀態?，F用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止，則在此過程中（）

A．水平拉力的大小可能保持不變B．M所受細繩的拉力大小可能先增加后減小C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加7．（本題4分）如圖，水平皮帶勻速順時針轉動，速度大小，A、B兩輪間的距離為4m，在右端一物塊以的速度滑上皮帶，物塊與皮帶間的動摩擦因數，取，則下列說法正確的是（）

A．物塊能滑過B輪B．物塊經速度減為零C．物塊返回到A輪時的速度大小仍是D．物塊在皮帶上滑動時加速度的大小是二、多選題（共18分）8．（本題6分）如圖（甲）所示為太空探索公司獵鷹火箭助推器回收畫面?；鸺l射后，助推器點火提供向上的推力，到達某一高度后與火箭分離，并立即關閉發動機，在接近地面某處重啟發動機減速并使助推器的速度在著陸時為零。從火箭發射開始計時，助推器上速度傳感器測得助推器豎直方向的速度如圖（乙）所示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A．t1~t3的過程中，助推器先處于超重狀態然后處于失重狀態B．t3~t4的過程中助推器處于超重狀態C．t2時刻助推器與火箭分離并關閉發動機D．若t2<t4-t2，則v1>v29．（本題6分）如圖所示，傳送帶的長度，傳送帶與水平面的夾角，傳送帶以的速度逆時針勻速運動。在傳送帶的頂端A處無初速度地放一個質量的小物塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）

A．小物塊先做加速度大小為的加速運動，再做勻速運動B．小物塊從A運動到所用的時間為C．小物塊離開傳送帶時的速度大小為D．小物塊在傳送帶上留下的痕跡長為10．（本題6分）滑沙運動是一種比較刺激的娛樂活動，深受青少年的喜愛。如圖是滑沙運動的簡化圖，小孩（可視為質點）坐在長為的滑板上端，與滑板一起由靜止從傾角為的斜面上滑下，已知小孩與滑板間的動摩擦因數為0.5，滑板與斜面間的動摩擦因數為，小孩的質量與滑板的質量相等，斜面足夠長，取，，，則以下判斷正確的是（）

A．小孩和滑板脫離前滑板的加速度大小為B．小孩在滑板上下滑的加速度大小為C．經過的時間，小孩離開滑板D．小孩剛離開滑板時，滑板下滑的距離是三、實驗題（共14分）11．（本題8分）某同學為探究加速度與物體所受合力的關系，設計了如圖甲所示實驗裝置，為小車，B為電火花計時器，C為質量為的掛盤（可放砝碼），D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗所用電源的頻率為。

（1）關于實驗的要點，下列說法正確的是。A．與小車相連的細線與長木板一定要平行B．為了使小車受到的合外力等于細線上的拉力，應補償摩擦力C．為了使細線上的拉力近似等于掛盤和盤中砝碼總重，應使掛盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車的質量D．平衡摩擦力的方法為，調節掛盤中砝碼的質量，使小車能勻速滑動（2）按規范操作進行實驗，在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出），根據紙帶可求出打點“3”時，小車的速度大小為，求出小車的加速度大小為。（結果均保留三位有效數字）（3）嚴格遵守實驗要求，多次改變掛盤中砝碼的質量，進行多次實驗，記錄每次實驗時掛盤中砝碼的質量及對應的小車的加速度，作出圖像，得到的圖像應是。

12．（本題6分）如圖（a），某同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數的實驗。所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等?；卮鹣铝袉栴}：（1）鐵塊沿木板下滑的加速度的表達式a=（用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊與木板間動摩擦因數μ表示）（2）某次實驗時，調整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示，圖中的點為計數點（每兩個相鄰的計數點間還有4個點未畫出）。重力加速度為10m/s2?？梢杂嬎愠鲨F塊的加速度為m/s2，（結果保留2位小數），鐵塊與木板間的動摩擦因數為（結果保留2位小數）。四、解答題（共40分）13．（本題10分）掛紅燈籠是我國傳統文化，用來表達喜慶。如圖所示，一小燈籠用輕繩連接并懸掛在O點，在穩定水平風力F作用下發生傾斜，輕繩與豎直方向的夾角為37°，若燈籠的重力為4N，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求：（1）水平風力F和懸繩拉力T的大小；（2）若輕繩被剪斷，求輕繩被剪斷后2s末燈籠的速度。

14．（本題15分）物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中。如圖所示，傾斜滑軌與水平面成24°角，長度，水平滑軌長度可調，兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑，其與滑軌間的動摩擦因數均為，貨物可視為質點（取，，重力加速度）。（1）求貨物在傾斜滑軌上滑行時加速度的大小；（2）求貨物在傾斜滑軌末端時速度的大?。唬?）若貨物滑離水平滑軌末端時的速度不超過2m/s，求水平滑軌的最短長度。15．（本題15分）如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角，以恒定的速度逆時針勻速轉動，小炭塊以初速度沿平行于傳送帶方向從傳送帶底端滑上傳送帶，小炭塊與傳送帶間的動摩擦因數，取重力加速度，試求：（1）小炭塊在傳送帶上向上滑行的最遠距離；（2）傳送帶上留下的炭塊痕跡長度：（3）小炭塊從滑上傳送帶到返回傳送帶底端所用時間。

第四章運動和力的關系（單元測試）學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題（共28分）1．（本題4分）在物理學研究過程中科學家們創造了許多物理學研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下關于所用物理學研究方法的敘述錯誤的是（

）A．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了極限法B．在“探究加速度與力和質量的關系”實驗中，采用了控制變量法C．速度定義式，當?t非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義采用了極限法D．伽利略對自由落體運動的研究用到了實驗與邏輯推理相結合的科學研究方法【答案】A【詳解】A．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故A錯誤，滿足題意要求；B．在“探究加速度與力和質量的關系”實驗中，采用了控制變量法，故B正確，不滿足題意要求；C．速度定義式，當?t非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義采用了極限法，故C正確，不滿足題意要求；D．伽利略對自由落體運動的研究用到了實驗與邏輯推理相結合的科學研究方法，故D正確，不滿足題意要求。故選A。2．（本題4分）如圖所示，理想實驗有時更能深刻地反映自然規律，伽利略設想的理想實驗中的幾個主要步驟如下：①兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面②如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度③減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度④繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面做持續的勻速運動在上述的步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，下列關于事實和推論的分類正確的是（）

A．①是事實，②③④是推論B．②是事實，①③④是推論C．③是事實，①②④是推論D．④是事實，①②③是推論【答案】A【詳解】伽利略的觀點是在實驗事實的基礎上，經過推理概括得出結論，第一步是實驗事實，即①；小球滾到右側斜面的高度與小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果無摩擦，小球上升的高度與自由放手位置相同，即第二步是②；繼續推理，在無摩擦的情況下如果改變右側斜面的傾斜程度，減小傾角，仍能使小球上升的高度與自由放手的位置相同，即第三步是③；繼續大膽推理，在無摩擦的情況下，右側斜面繼續減小傾角為0，即水平，則小球永遠運動，即第四步是④。也表明①是事實，②③④是推論，直接觀察到的現象是可靠的實驗事實，按照實驗條件變化的趨勢進行的極端化猜想是理想化推論。故選A。3．（本題4分）下列有關力學單位制的說法中正確的是（）A．在有關力學的分析計算中，只能采用國際單位制，不能采用其他單位制B．力學中選定的基本量有長度、質量和速度C．力學中國際單位制中的基本單位有和D．只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是【答案】D【詳解】A.在有關力學的分析計算中，可以采用國際單位，也可以采用其他單位，故A錯誤；BC.力學單位制中，選為基本單位的物理量有長度、質量和時間，其單位分別為m，kg，s，故BC錯誤；D.只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是F=ma，故D正確。故選D。4．（本題4分）如圖所示，一根彈簧一端固定在左側豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A球，另一端固定在右側豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（）

A．aA=aB=g B．aA=2g，aB=0C．aA=g，aB=0 D．aA=2g，aB=0【答案】D【詳解】水平細線被剪斷前，對A、B進行受力分析如下圖所示，靜止時有又因為聯立解得水平細線被剪斷瞬間，FT消失，其他各力不變，A所受合力與FT等大反向，所以故選D。

5．（本題4分）如圖所示，質量為的手機靜置在支架斜面上，斜面與水平面的夾角為，手機與接觸面的動摩擦因數為，重力加速度為。下列說法正確的是（）

A．手持沿支架向上勻加速直線運動且手機與支架間無相對滑動，手機受到的支持力與靜止時受到的支持力相等B．支架斜面對手機的摩擦力大小為，方向沿斜面向上C．支架對手機的作用力方向垂直于斜面向上，大小為D．手持支架向右做勻加速直線運動且手機與支架間無相對滑動，手機可能不受摩擦力【答案】D【詳解】A．手持支架向上做勻加速直線運動且手機與支架間無相對滑動，手機有向上的加速度，處于超重狀態，手機受到的支持力比靜止時受到的支持力大，故A錯誤；B．支架斜面對手機的摩擦力為靜摩擦力，大小為故B錯誤；C．支架對手機的作用力與手機的重力平衡，則方向豎直向上，大小為mg，故C錯誤；D．手持支架向右做勻加速直線運動且手機與支架間無相對滑動，加速度向右，當支持力的水平分力恰好提供加速度所需的力，則沒有摩擦力，故D正確。故選D。6．（本題4分）如圖所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統處于靜止狀態。現用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止，則在此過程中（）

A．水平拉力的大小可能保持不變B．M所受細繩的拉力大小可能先增加后減小C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【答案】D【詳解】AB．對物塊N進行受力分析如圖所示，物塊N的重力與水平拉力的合力和細繩的拉力是一對平衡力，由圖可知水平拉力的大小逐漸增大，M所受細繩的拉力大小一直增加，故AB錯誤；CD．物塊N的質量與物塊M的質量大小關系不確定，設斜面傾角為，若則M所受斜面的摩擦力大小一直增加，若則M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加，故C錯誤，D正確。故選D。

7．（本題4分）如圖，水平皮帶勻速順時針轉動，速度大小，A、B兩輪間的距離為4m，在右端一物塊以的速度滑上皮帶，物塊與皮帶間的動摩擦因數，取，則下列說法正確的是（）

A．物塊能滑過B輪B．物塊經速度減為零C．物塊返回到A輪時的速度大小仍是D．物塊在皮帶上滑動時加速度的大小是【答案】D【詳解】物塊向左運動時，受到的滑動摩擦力向右，產生的加速度大小為物塊向左速度減到0所用時間為物塊向左速度減到0通過的位移大小為可知物塊到達B輪前速度已經減為0，之后物塊向右做加速運動，由于可知物塊向右加速回到A輪前已經與傳送帶共速，則物塊返回到A輪時的速度大小為。故選D。二、多選題（共18分）8．（本題6分）如圖（甲）所示為太空探索公司獵鷹火箭助推器回收畫面。火箭發射后，助推器點火提供向上的推力，到達某一高度后與火箭分離，并立即關閉發動機，在接近地面某處重啟發動機減速并使助推器的速度在著陸時為零。從火箭發射開始計時，助推器上速度傳感器測得助推器豎直方向的速度如圖（乙）所示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A．t1~t3的過程中，助推器先處于超重狀態然后處于失重狀態B．t3~t4的過程中助推器處于超重狀態C．t2時刻助推器與火箭分離并關閉發動機D．若t2<t4-t2，則v1>v2【答案】BD【詳解】A．t1~t3的過程中，助推器只在重力作用下先向上減速后向下加速，加速度向下，則總是處于失重狀態，選項A錯誤；B．t3~t4的過程中助推器向下減速，加速度向上，處于超重狀態，選項B正確；C．t1時刻助推器與火箭分離并關閉發動機，助推器向上做減速運動，選項C錯誤；D．因t2時刻助推器到達最高點，則由面積關系可知t軸以上圖像的面積等于t軸以下圖像的面積，若從0~t1時間內做勻加速直線運動，則因t2<t4-t2，則v1>v2選項D正確。故選BD。9．（本題6分）如圖所示，傳送帶的長度，傳送帶與水平面的夾角，傳送帶以的速度逆時針勻速運動。在傳送帶的頂端A處無初速度地放一個質量的小物塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）

A．小物塊先做加速度大小為的加速運動，再做勻速運動B．小物塊從A運動到所用的時間為C．小物塊離開傳送帶時的速度大小為D．小物塊在傳送帶上留下的痕跡長為【答案】BCD【詳解】A．開始階段，設小物塊的加速度大小為，由牛頓第二定律得解得小物塊加速到與傳送帶的速度相等時，根據速度-位移關系有根據速度-時間關系有解得因為小物塊共速后發生臨界滑動，摩擦力反向，由牛頓第二定律得解得故A錯誤；B．根據位移-時間關系有解得小物塊從A運動到的時間解得故B正確；C．設小物塊離開傳送帶的速度大小為，根據速度-時間關系有解得故C正確；D．共速前小物塊與傳送帶的相對位移解得共速后小物塊與傳送帶的相對位移解得因為所以小物塊在傳送帶上留下的痕跡長為，故D正確。故選BCD。10．（本題6分）滑沙運動是一種比較刺激的娛樂活動，深受青少年的喜愛。如圖是滑沙運動的簡化圖，小孩（可視為質點）坐在長為的滑板上端，與滑板一起由靜止從傾角為的斜面上滑下，已知小孩與滑板間的動摩擦因數為0.5，滑板與斜面間的動摩擦因數為，小孩的質量與滑板的質量相等，斜面足夠長，取，，，則以下判斷正確的是（）

A．小孩和滑板脫離前滑板的加速度大小為B．小孩在滑板上下滑的加速度大小為C．經過的時間，小孩離開滑板D．小孩剛離開滑板時，滑板下滑的距離是【答案】CD【詳解】A．小孩和滑板脫離前，對滑板運用牛頓第二定律有代入數據解得故A錯誤；B．對小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板對小孩向上的摩擦力，根據牛頓第二定律有解得故B錯誤；C．設經過時間t，小孩離開滑板解得故C正確；D．小孩離開滑板時滑板下滑的距離故D正確。故選CD。三、實驗題（共14分）11．（本題8分）某同學為探究加速度與物體所受合力的關系，設計了如圖甲所示實驗裝置，為小車，B為電火花計時器，C為質量為的掛盤（可放砝碼），D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗所用電源的頻率為。

（1）關于實驗的要點，下列說法正確的是。A．與小車相連的細線與長木板一定要平行B．為了使小車受到的合外力等于細線上的拉力，應補償摩擦力C．為了使細線上的拉力近似等于掛盤和盤中砝碼總重，應使掛盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車的質量D．平衡摩擦力的方法為，調節掛盤中砝碼的質量，使小車能勻速滑動（2）按規范操作進行實驗，在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出），根據紙帶可求出打點“3”時，小車的速度大小為，求出小車的加速度大小為。（結果均保留三位有效數字）（3）嚴格遵守實驗要求，多次改變掛盤中砝碼的質量，進行多次實驗，記錄每次實驗時掛盤中砝碼的質量及對應的小車的加速度，作出圖像，得到的圖像應是。

【答案】ABC/CBA0.5780.882A【詳解】（1）[1]A．為了使小車受到的合外力等于細線上的拉力，則與小車相連的細線與長木板一定要平行，A正確；B．為了使小車受到的合外力等于細線上的拉力，應平衡摩擦力，即應補償摩擦力，B正確；C．對小車，由牛頓第二定律則有設掛盤和盤中砝碼的總質量為m＇，對掛盤和盤中砝碼由牛頓第三定律，又有解得當時，則有因此為了使細線上的拉力近似等于掛盤和盤中砝碼總重力，應使掛盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車的質量，C正確；D．平衡摩擦力的方法為，不懸掛掛盤，將長木板沒有定滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，輕推小車，使小車能勻速滑動，使打點計時器在紙帶上打出間距相等均勻的點，即平衡了摩擦力，D錯誤。故選ABC。（2）[2]實驗所用電源的頻率為，且相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出，可知紙帶上相鄰兩計數點間的時間間隔為由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得紙帶打點“3”時，小車的速度大小為[3]由，可得小車的加速度大小為（3）[4]由題意可得整理可得可知a與mg是線性關系，因此圖像應是A，即A正確，BCD錯誤。故選A。12．（本題6分）如圖（a），某同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數的實驗。所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等?；卮鹣铝袉栴}：（1）鐵塊沿木板下滑的加速度的表達式a=（用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊與木板間動摩擦因數μ表示）（2）某次實驗時，調整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示，圖中的點為計數點（每兩個相鄰的計數點間還有4個點未畫出）。重力加速度為10m/s2。可以計算出鐵塊的加速度為m/s2，（結果保留2位小數），鐵塊與木板間的動摩擦因數為（結果保留2位小數）?！敬鸢浮?.970.35【詳解】（1）[1]對鐵塊，由牛頓第二定律可得鐵塊沿木板下滑的加速度（2）[2][3]相鄰兩計數點間的時間間隔T=0.1s由逐差法可得，物體的加速度為根據摩擦因數為四、解答題（共40分）13．（本題10分）掛紅燈籠是我國傳統文化，用