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必修第第一册第四章测试
物理
（全卷满分100分，用时90分钟）
一、单选题
1．关于物理量和物理量的单位，下列说法正确的是（ ）
A．在力学范围内，力是个基本量
B．长度的物理量符号是“m”
C．“m/s”“m/s2”“A”都属于导出单位
D．对于温度，摄氏度不属于国际单位制的单位
2．足够长的固定光滑斜面倾角为30°，两个相同的小球A和B，分别先后由斜面底端出发沿斜面上滑，A上滑的初速度为，B上滑的初速度为，若使A在出发后在斜面上最短时间内能够与B相遇，则两物体出发的时间间隔为（ ）
A． B． C． D．
3．从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动后最后又落回地面。在空气对物体的阻力不能忽略的条件下，以下判断正确的是（ ）
A．物体上升的加速度大于下落的加速度
B．物体上升的时间大于下落的时间
C．物体落回地面的速度大于抛出的速度
D．物体在空中经过同一位置时的速度大小相等
4．传送带在实际生活中有广泛应用。如图所示，飞机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为，某行李箱的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，此行李箱与传送带一起斜向上匀速运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．行李箱受到的摩擦力方向与运动方向相反
B．传送带速度越大，行李箱受到的摩擦力也越大
C．行李箱受到的摩擦力大小为
D．行李箱受到的摩擦力大小为
5．如图，质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连，环A套在光滑水平细杆上。现用水平恒力F作用在球B上，使A与B一起以相同的加速度a向右匀加速运动。此时细绳与竖直方向的夹角θ＝，若轻绳上拉力为T，A受到杆的支持力为N，当地重力加速度为g。则下列关系正确的是（ ）
A．F＝2mg B．T＞N C．T＞F D．F＞N
6．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，费俊龙、邓清明、张陆三名航天员顺利进入太空，按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，与神舟十四号飞船胜利“太空会师”，发射任务圆满完成。则下列说法错误的是（ ）
A．火箭点火加速上升时航天员处于超重状态
B．火箭点火加速上升时，加速度越大，航天员越容易受伤
C．在空间站航天员可以用天平测物体的质量
D．航天员返回时，在打开降落伞后，返回舱在减速下降的过程中处于超重状态
7．如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上，汽车以加速度a加速前进，绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N，则当汽车的加速度a增大时( )
A．T不变，N增大 B．T增大，N增大
C．T不变，N减小 D．T增大，N减小
二、多选题
8．如图所示，用轻绳连接的两木块放置在倾角的粗糙斜面上，轻绳与斜面平行，两木块与斜面间的动摩擦因数处处相同，m1=2kg，m2=3kg，两木块在沿斜面向上的恒力F=60N作用下沿斜面向上加速运动。若撤去m2，m1在F作用下从静止开始从斜面底端运动到顶端时间为t1；若撤去m1，m2在F作用下从静止开始从斜面底端运动到顶端时间为t2，g取且，以下说法正确的是（ ）
A．两木块一起沿斜面向上加速运动时，轻绳的张力等于36N
B．根据题设条件可得木块与斜面间的摩擦因素
C．保持其他条件不变，仅仅减小斜面倾角，则轻绳的张力减小
D．不论如何调节斜面倾角，都不可能使两木块一起沿斜面向上匀速运动
9．一物块与竖直墙壁接触，受到水平推力F的作用，力F随时间变化的规律为F=kt（k＞0）．设物块从t=0时刻起由静止开始沿墙壁竖直向下滑动，物块与墙间的动摩擦因数为μ（μ＜1）．得到物块与墙壁间的摩擦力随时间变化的图象，如图所示．从图线可以得出（ ）
A．0- t1时间内，物块在竖直方向做匀加速直线运动
B．0 -t1时间内，物块在竖直方向做加速度逐渐减小的加速直线运动
C．物块的重力等于a
D．物块受到的最大静摩擦力总等于b
10．如图所示，a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1，物体的加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿斜面向上拉着a，使a、b一起沿光滑斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，物体的加速度大小为a2．已知斜面的倾角为θ，则有（ ）
A．x1=x2 B．x1>x2 C．a1=a2 D．a1< a2
11．下列说法正确的是（ ）
A．物体速度变化越大则加速度越大 B．物体位移变化越快则速度越大
C．一对作用力与反作用力必是同性质的力 D．加速运动的物体没有惯性
12．.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小球加速度的大小为12m/s2，若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（取g=10m/s2）（ ）
A．22m/s2，竖直向下 B．22m/s2，竖直向上
C．2m/s2，竖直向上 D．2m/s2，竖直向下
三、解答题
13．某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动。比赛规则是：如图甲所示向滑动的长木板上放砖块，且每次只能将一块砖无初速度（相对地面）的放到木板上，木板停止时立即停止搬放，以木板上砖块多少决定胜负。已知每块砖的质量m = 0.8 kg，木板的上表面光滑且足够长，比赛过程中木板始终受到恒定的拉力的作用，未放砖块时木板以v0 =3m/s的速度匀速前进。获得冠军的家庭上场比赛时每隔T = 0.8 s放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了0～0.8 s内木板运动的v – t图象，如图乙所示，g取10 m/s2。求：
（1）木板的质量M及板与地面间的动摩擦因数为多少？
（2）木板停止时，木板上放有多少块砖？
（3）从放上第一块砖开始到停止，木板的总位移是多少？
14．一长木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物块，如图所示。木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向墙壁运动，当t=1s时，木板以速度v1=4m/s与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反．运动过程中小物块第一次减速为零时恰好从木板上掉下。已知木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求：
(1)t=0时刻木板的速度；
(2)木板的长度。
15．如图所示，光滑斜面AB与粗糙斜面BC对接，一质量m=1.0kg的小滑块从A点由静止滑下，已知AB段斜面倾角为53°，A点离B点所在水平面的高度h=0.8m．两斜面对接点B处有一段很小的圆弧以保证小滑块拐弯时无碰撞，能以到达B点时同样大小的速度冲上BC斜面，已知BC段斜面倾角为37°，滑块与斜面BC间的动摩擦因数μ=0.5，滑块在运动过程中始终未脱离斜面，从滑块到达B点时起，经0.6s 正好通过C点．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小滑块到达B点时速度的大小；
（2）小滑块沿BC斜面向上运动时加速度的大小；
（3）BC之间的距离．
16．如图所示，光滑斜面高h=9m，图中 AB=9m，BC =6m，一质量m=2kg的物块在平行于斜面向上、大小为21N的外力作用下，由静止开始从A运动到B．当物块运动到B点时，将外力大小改为12N，方向不变，物块继续沿斜面向上运动到C．求：
（1）物块从A运动到C的总时间；
（2）选择合适的标度，画出物块A→C过程中的速度—时间图线（v—t图）；
（3）如果在B点时撤去F，物块B→C过程中的加速度．物体作何种性质的运动．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．在力学范围内，长度、质量和时间三个物理量被选为基本量，故A错误；
B．长度的物理量符号是l；故B错误；
C．“m/s”“m/s2”属于导出单位，“A”属于基本单位，故C错误；
D．对于温度，摄氏度不属于国际单位制的单位，其国际单位制的单位为开尔文，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】若使两物体最短时间内相遇，满足条件必须在B上升到最高点时相遇，B从斜面底端到最高点的过程中所用时间为
对A由运动学公式得
对B由运动学公式得
由题意知
解得
选项C正确，ABD错误。
故选C。
3．A
【详解】A．物体上升时受到竖直向下的重力和阻力，则根据牛顿第二定律可知：
物体下落时受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，根据牛顿第二定律可知：
故A正确；
B．又因为物体上升和下降的位移大小相同，由位移公式可知，物体上升的时间小于下落的时间，故B错误；
CD．由公式可知，物体落回地面的速度小于抛出的速度，物体在空中经过同一位置时的速度大小不相等，故CD错误。
故选A。
4．D
【详解】A．依题意，行李箱与传送带一起斜向上匀速运动，其受力平衡。行李箱受到的摩擦力方向与运动方向相同，即沿传送带向上。故A错误；
B．根据共点力平衡，可知行李箱受到的摩擦力大小与传送带速度大小无关。故B错误；
CD．对行李箱受力分析，由受力平衡可得
故C错误；D正确。
故选D。
5．A
【详解】先后对A、B受力分析，如图所示，对B：
Tcos＝mg
解得
T＝mg
F﹣Tsin＝ma
以整体为研究对象
F＝2ma
解得：
F＝2mg
竖直方向根据平衡条件可得
N＝2mg
所以
F＝N＝2mg＞T＝mg
故A正确、BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】AB．火箭点火加速上升时，航天员也加速上升，航天员受到的支持力大于重力才能加速上升，根据牛顿第三定律，航天员对座椅的压力大于自己的重力，航天员处于超重状态，如果加速度越大，座椅对航天员的支持力也越大，航天员也越容易在很大力的作用下受伤，故AB正确；
C．天平是等臂杠杆，由于重力的原因而产生的对托盘的压力，使得天平处于平衡状态这个原理测量质量的，在空间站里时，处于完全失重，重力全部用来提供向心力，因此上述原理不再适用。故C错误；
D．返回舱做减速向下运动，其加速度向上，因此处于减速仓中的航天员处于超重状态，故D正确。
由于本题选择错误的，故选C。
7．A
【详解】设轻绳与竖直方向间夹角为θ，由牛顿第二定律可得，
Tcosθ＝mg，N－Tsinθ＝ma
由以上两个关系式可知，当a增大时，T不变，N增大，故选项A正确BCD错误．
故选A。
8．AD
【详解】AC．设轻绳的张力为T，对两物块分别受力分析，对，根据牛顿第二定律有
对，根据牛顿第二定律有
联立两式得
代入数据，解得T=36N，在联立上述方程时可以得知，轻绳张力与斜坡角度没有关系，故A正确，C错误；
B．分别撤掉两木块，受力分析对，根据牛顿第二定律有
对，根据牛顿第二定律有
由
，
联立解得
故B错误；
D．根据两木块的受力分析，T、都是常量，假设调节斜面倾角，两木块均能向上匀速运动，即a=0，由此可得
联立两式代入数据得
又因为，此等式显然不成立，所以假设错误，即无论怎样调节斜面倾角，两木块都不可能向上匀速运动，故D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】AB．在0～t1时间内，滑动摩擦力小于a，而重力等于a，故滑动摩擦力小于重力，合力向下，加速度向下，物体向下做加速度不断减小的加速运动，故A错误，B正确；
C．物体受重力、水平推力、支持力和向上的摩擦力，静止不动时，静摩擦力与重力平衡，故重力等于a，故C正确；
D．最大静摩擦力与压力成正比，由于水平推力不断变大，故物块与竖直墙壁间的最大静摩擦力不断增大，故D错误；
故选BC．
10．AD
【分析】当用恒力F竖直向上或者沿斜面向上拉时，利用整体法求加速度a1和a2，利用隔离法可求出x1和x2，比较即可得解．
【详解】设弹簧的劲度系数为k，当用恒力F竖直向上拉时，整体分析有：F-（m1+m2）g=（m1+m2）a1，分析b有:kx1-m2g=m2a1，解得x1=，加速度a1=-g；当用恒力F沿斜面向上拉时，整体分析有：F-（m1+m2）g=（m1+m2）a2，对b分析有：kx2-m2g=m2a2，解得x2=，加速度a2=-g，由上分析可知，x1=x2，a1a2，故A、D正确，B、C错误．
故选AD
11．BC
【详解】A．物体速度变化越快，加速度越大，物体速度变化大小不说明加速度大小，A错误；
B．物体位移变化越快则速度越大，B正确；
C．一对作用力与反作用力必是同性质的力，C正确；
D．任何物体在任何运动状态都有惯性，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】设小球的质量为m,向上为正方向,刚开始受力平衡,则有:
根据题意拔去销钉M瞬间有:
所以 或者
则 或
去销钉N瞬间,小球受M弹簧和重力G的作用,
加速度为 或者，故AC对；BD错；
故本题选AC
【点睛】小球加速度的大小为12m/s2可能向上也可能向下,拔去销钉M瞬间,上面一个弹簧对小球的作用力为0,小球只受到下面弹簧的作用力,根据牛顿第二定律算出上面弹簧对小球的作用力,如拔去销钉N则下面一根弹簧作用力为0,再根据牛顿第二定律即可求解,要注意方向.
13．（1）8kg，0.25；（2）5；（3）7.6m
【详解】(1)没有放砖时对车受力有
放上第一块砖时，板车减速，设加速度大小为，对车受力
由牛顿第二定律
得
由图
解得
(2)放第二块砖后，受力分析有
解得
所以
在第二个0.8s内车速度变化为
同理
则
停下时有
则
可得
解得
所以车停时有5块砖
(3)由车运动v-t图得：第一个0.8s内车的位移
第二个0.8s内车的位移
第三个0.8s内车的位移
第四个0.8s内车的位移
第五个0.8s内车的位移
总位移为
14．（1）（2）
【详解】（1）对木板和物块：
令初始时刻木板速度为由运动学公式：
代入数据求得：
（2）碰撞后，对物块：
对物块，当速度为0时，经历时间t，发生位移x1，则有，
对木板，由牛顿第二定律：
对木板，经历时间t，发生位移x2
木板长度代入数据，
15．（1）4m/s（2） （3）0.76m
【详解】试题分析：（1）滑块从A到B过程，有mgsin53°=ma，
vB2=2ah/sin53°，解得：vB=4m/s．
（2）小滑块沿BC斜面向上运动时，有mgsin37°+μmgcos37°=ma1，
解得：a1=10m/s2．
（3）设小滑块从B点向上匀减速到速度为0所用时间为t1，有vB=a1t1，
解得t1=0．4s．
速度减为0后向下做匀加速直线运动，有
mgsin37°－μmgcos37°=ma2，解得．
向上运动的位移：，解得x1=0．8m．
向下匀加速运动的位移：，解得x2=0．04m．
BC之间的距离，解得．
考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力
16．（1）2.67s；（2）；（3）6m/s2，方向沿斜面向下；物块做匀减速运动
【详解】（1）A→B由牛顿第二定律得：
解得：
由运动学公式得：
B→C由平衡条件得：
物块做匀速直线运动
物块由A到C运动的总时间(或2.67s)
（2）v-t图
（3）B→C，撤去F，由牛顿第二定律得：
解得：（方向沿斜面向下）
物块做匀减速运动
答案第1页，共2页
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