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人教版高中物理必修一 第4章 运动和力的关系 达标检测
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 下列说法符合历史事实的是
A. 爱因斯坦通过“理想实验”推理证实了亚里士多德的观点
B. 亚里士多德认为，力是改变物体运动状态的原因
C. 伽利略通过“理想实验”得出结论：运动物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速
度永远运动下去
D. 牛顿指出：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
2. 某同学站在体重计上，通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象。下列说法正确的是
A. 下蹲过程中人始终处于超重状态
B. 起立过程中人始终处于超重状态
C. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D. 起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
3. 竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放
手后
A. 小球开始向下做匀加速运动
B. 弹簧恢复原长时小球速度最大
C. 小球运动到最低点时加速度小于 g
D. 小球运动过程中最大加速度大于 g
4. 如图所示，质量为 M，倾角为 θ 的直角劈 B 放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为 m
的物体 A，给物体 A 一个初速度，物体 A 刚好沿斜面匀速下滑，若用一个斜向下的力 F 作
用在物体 A 上，物体 A 加速下滑，如图所示。则关于地面对直角劈的摩擦力 F 及物体 A
f
与直角劈 B 间的动摩擦因数的结论正确的是
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. F =0 ， μtanθ
f f
5. 如图所示，质量为 m 的滑块 B 以初速度 v 沿斜面体表面向下运动，此时斜面体 A 受到地
0
面的摩擦力方向向左。斜面体 A 始终静止在水平地面上。则下列说法中正确的是
A. 滑块 B 下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向上
B. 斜面体的斜面一定是粗糙的
C. 滑块 B 下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力 F，A 所受地面摩擦力仍然不变
D. 滑块 B 下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力 F，则 A 所受地面摩擦力的一定变大
6. 雨滴从高空静止下落，受到的空气阻力随雨滴速度的增大而增大，则下落过程中雨滴的速度随时
间变化的规律是
A. B.
C. D.
7. 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
位中学生手握扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上。学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因
数为 μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向 θ 角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小
和方向为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 大小等于 mg，方向水平向右 B. 大小大于 mg，方向斜向左上方
C. 大小大于 mg，方向水平向右 D. 大小等于 mg，方向斜向左上方
8. 如图所示，水平放置的传送带以速度 v=2m/s 向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带 A
端，物体与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2，若 A 端与 B 端相距 4m，则物体由 A 到 B 的
时间和物体到 B 端时的速度是
A. 2.5s，4m/s B. 1s，2m/s C. 2.5s，2m/s D. 1s，4m/s
二、双项选择题（共3小题；共12分）
9. 如图所示，在水平光滑桌面上放有 m 和 m 两个小物块，它们中间有细线连接。已知
1 2
m =3kg，m =2kg，连接它们的细线最大能承受 6N 的拉力。现用水平外力 F 向左拉 m
1 2 1 1
或用水平外力 F 向右拉 m ，为保持细线不断，则
2 2
A. F 的最大值为 10N B. F 的最大值为 15N
1 1
C. F 的最大值为 10N D. F 的最大值为 15N
2 2
10. 如图所示，质量为 m 的物块在倾角为 θ 的粗糙斜面上匀加速下滑。现对物块施加一个竖直向
下的恒力 F，以下说法正确的是
A. 物块将做减速运动，直至停止
B. 物块受到的摩擦力变大
C. 物块将以原来的加速度做匀加速运动
D. 物块将以比原来大的加速度做匀加速运动
11. 如图（甲）所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v 运行。初速度大小为 v 的小物块从与
1 2
传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块
在传送带上运动的 v−t 图象（以地面为参考系）如图（乙）所示。已知 v >v ，则
2 1
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. t 时刻，小物块离 A 处的距离达到最大
2
B. t 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
2
C. 0∼t 时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右
2
D. 0∼t 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
3
三、多项选择题（共1小题；共4分）
12. 如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块 A 、 B，水平推力 F 作用在木块 A 上，用
F 表示木块 A 、 B 间的相互作用力，下列说法可能正确的是
AB
A. 若地面是完全光滑的，则 F =F
AB
B. 若地面是完全光滑的，则 F =F/2
AB
C. 若地面是有摩擦的，且木块 A 、 B 未被推动，可能 F =F/3
AB
D. 若地面是有摩擦的，且木块 A 、 B 被推动，则 F =F/2
AB
四、解答题（共4小题；共52分）
13. 如图甲所示，质量 m 的物体在水平面上向右做直线运动。过 a 点时给物体作用一个水平向左
的恒力 F 并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所
得 v−t 图象如图乙所示。重力加速度为 g。（图中的 v 及 t 均为已知量）求：
0
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）力 F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数 μ；
（2） 3t 末物体离 a 点的距离。
14. 质量为 m=2kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数 μ=0.5，现在对物
体施加如图所示的力 F，F=10N，θ=37∘(sin37∘=0.6)，经 t =10s 后撤去力 F，再经一
1
段时间，物体又静止，g 取 10m/s2，则：
（1）说明物体在整个运动过程中经历的运动状态。
（2）物体运动过程中最大速度是多少?
（3）物体运动的总位移是多少?
15. 如图所示，质量 M=2kg 的足够长的木板与桌面间的动摩擦因数 μ=0.5，木板右端（到定滑
轮足够远）通过平行桌面的轻绳跨过轻质定滑轮连接一质量 m =3kg 的小球，小球到地面的
0
高度 h=1.4m，g 取 10m/s2。
（1）将木板由静止释放，求其加速度 a 为多大?
（2）若在木板上表面中间放置一质量 m=1kg 的物块，木板与物块间的动摩擦因数 μʹ=0.1。
将木板由静止释放，求小球落地的瞬间速度 v 为多大?
（3）在（2）问的条件下且球落地后不再弹起，求木板运动的时间 t 为多长?（结果保留三位
板
有效数字）
16. 某一做直线运动的物体，其 v−t 图象如图所示，根据图象求：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）前 1s 物体的加速度。
（2）第 3s 末物体的加速度。
（3）物体距出发点最远的距离。
（4）前 4s 物体的位移。
五、实验题（共2小题；共16分）
17. 在用 DIS 研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重
物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器
（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验中力传
感器的拉力为 F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若
干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示。
（1）小车与轨道的滑动摩擦力 f = N；
（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为 kg；
（3）该实验小组为得到 a 与 F 成正比的关系，应将斜面的倾角 θ 调整到 tanθ=
。
18. 在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、
刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是
。
（2）如图甲所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两
相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔 T=0.02s，其中
x =7.05cm 、 x =7.68cm 、 x =8.33cm 、 x =8.95cm 、 x =9.61cm 、
1 2 3 4 5
x =10.26cm。下表列出了打点计时器打下 B 、 C 、 F 时小车的瞬时速度，请在表中
6
填入打点计时器打下 D 、 E 两点时小车的瞬时速度。
位置 B C D E F
速度(m/s) 0.737 0.801 ¿ ¿ ¿
（3）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为 a=
。
（4）以 A 点为计时起点，在坐标图乙中画出小车的速度 − 时间关系图线。
（5）根据你画出的小车的速度 − 时间关系图线计算出的小车的加速度 a=
m/s2。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂答案
第一部分
1. C
【解析】伽利略通过“理想实验”推理推翻了亚里士多德的观点，A错误；亚里士多德认为，力是维
持物体运动状态的原因，B错误；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错误。
2. D
3. D
4. B
【解析】物体 A 刚好沿斜面匀速下滑时，根据平衡条件得：mgsinθ=μmgcosθ，解得 μ=tanθ
以 A 、 B 整体为研究对象，根据平衡条件知，地面对直角劈的摩擦力 F =0，说明 A 对 B 的
f1
压力和滑动摩擦力水平方向的分力大小相等、方向相反，当若用一个斜向下的力 F 作用在物体 A 上，
物体 A 加速下滑，A 对 B 的压力和滑动摩擦力同倍增加，所以 A 对 B 的压力和滑动摩擦力水平
方向的分力大小相等、方向相反，B 相对于地面仍没有运动趋势，所以地面对直角劈的摩擦力 F =0，
f
故ACD错误，B正确。
5. C
【解析】根据题述斜面体 A 受到地面的摩擦力方向向左，说明 B 沿斜面向下做加速运动，斜面体可
能是光滑的，选项A、B错误；滑块 B 下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力 F，B 对 A 作用
力情况不变，A 所受地面摩擦力仍然不变，选项C正确、D错误。
6. D
7. B
【解析】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得：m gtanθ=m a，解得：a=gtanθ，以人为研
球 球
究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，人受力如图所示，设汽车对学生的作用力与竖直方向的
mg
夹角为 α，由牛顿第二定律得：mgtanα=ma，F= ，将 a=gtanθ 代入得：α=θ，
cosα
mg
F= >mg，方向斜向左上方。
cosθ
故 B 正确。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂8. C
【解析】设运动过程中物体的加速度为 a，根据牛顿第二定律得
μmg=ma，
求得 a=2m/s2，
设达到皮带速度 v 时发生的位移为 s ，所用时间为 t ，则
1 1
v2=2as
，
1
解得 s =1m，
1
根据速度公式有 v=at ，
1
解得时间 t =1s，
1
此时距离 B 端 s =4m−s =4m−1m=3m，
2 1
s
接下来做匀速运动的时间 t = 2=1.5s，
2 v
所以 t=t +t =2.5s，
1 2
物体最后阶段是匀速，故末速度为 2m/s。
第二部分
9. B， C
10. B， D
【解析】未加 F 时，根据牛顿第二定律得：
mgsinθ−μmgcosθ=ma，
施加 F 后，根据牛顿第二定律得：
(mg+F)sinθ−μ(mg+F)cosθ=maʹ
可得 aʹ>a>0，所以物块将以比原来大的加速度做匀加速运动，故AC错误，D正确；
未加 F 时，物块受到的摩擦力为：f =μmgcosθ，施加 F 后，物块受到的摩擦力为：
f ʹ=μ(mg+F)cosθ，可知摩擦力变大，故B正确。
11. B， C
【解析】相对地面而言，小物块在 0∼t 时间内，向左做匀减速运动，t ∼t 时间内，又反向向右
1 1 2
做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时（即 t 时刻），小物块向右做匀速运动.故小物块在 t
2 1
时刻离 A 处距离最大，A错误；相对传送带而言，在 0∼t 时间内，小物块一直相对传送带向左运
2
动，故一直受向右的滑动摩擦力，在 t ∼t 时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作
2 3
用，因此 t 时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B、C正确，D错误
2
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂第三部分
12. B， C， D
【解析】（2014 南昌二中模拟）
若地面光滑，先用整体法得 F=2ma，再用隔离法分析木块 B 有 F =ma，则 F =F/2。
AB AB
若地面是有摩擦的，且木块 A 、 B 被推动，由整体法得 F−2μmg=2ma，用隔离法对木块 B
有 F −μmg=ma，则 F =F/2。
AB AB
若木块 A 、 B 未被推动，则 F ≤F/2。
AB
第四部分
3mv v
13. （1） 0； 0 ；
2t 4gt
【解析】设物体向右做匀减速直线运动的加速度为 a ，则由 v−t 图得：
1
v
a = 0
1 t
根据牛顿第二定律，有：F+μmg=ma
1
v
设物体向左做匀加速直线运动的加速度为 a ，则由 v−t 图得：a = 0
2 2 2t
根据牛顿第二定律，有：F−μmg=ma
2
3mv v
解 ①②③④ 得：F= 0，μ= 0 ；
2t 4gt
v t
（2） 0 。
2
v t
【解析】根据图线围成的面积知，物体应位于 a 点的左侧 s= 0 处。
2
14. （1） 见解析
【解析】当力 F 作用时，物体做匀加速直线运动，撤去 F 时物体的速度达到最大值，撤去 F 后物
体做匀减速直线运动。
（2） 5m/s
【解析】撤去 F 前对物体受力分析如图
有：
Fsinθ+F =mg
N1
Fcosθ−F =ma
f 1
F =μF
f N1
1
x = a t2
1 2 1 1
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂v=a t ，联立各式并代入数据解得
1 1
x =25m
1
v=5m/s。
（3） 27.5m
【解析】撤去 F 后对物体受力分析如图
有：
Fʹ =μF =ma
f N2 2
F =mg
N2
2a x =v2 ，代入数据得 x =2.5m
2 2 2
物体运动的总位移：x=x +x 得 x=27.5m。
1 2
15. （1） 4m/s2
【解析】由静止释放木板，则球向下加速运动，根据牛顿第二定律有 m g−T=m a，
0 0
木板向右加速运动，根据牛顿第二定律有 T−μM g=Ma，
联立解得 a=4m/s2。
（2） 2.8m/s
【解析】球向下加速运动，根据牛顿第二定律有 m g−Tʹ=m a ，
0 0 1
假设物块与木板发生相对滑动，则对木板：Tʹ−μ(M+m)g−μʹmg=Ma 得 a =2.8m/s2 。
1 1
由于物块的最大加速度为
aʹ=μʹg=1m/s2μʹ，故物块相对木板继续滑动，直到木板停下来，此时物块仍在运动，
此过程中对木板：μ(M+m)g−μʹmg=Ma ，
3
解得 a =7m/s2 ，方向水平向左，
3
再经过 t 时间停止运动，则：0=v +(−a )t ，
3 2 3 3
解得：t =0.17s，
3
所以木板运动的总时间为：t =t +t +t =1.37s。
板 1 2 3
16. （1） 4m/s2
Δv 4
【解析】速度图象中图线的斜率表示加速度，则前 1s 物体的加速度为：a = = m/s2=4m/s2 。
1 Δt 1
（2） −2m/s2
【解析】物体在 1∼4s 内做匀变速运动，加速度不变，则第 3s 末物体的加速度为：
Δv 0−4
a = = m/s2=−2m/s2 。
2 Δt 2
（3） 6m
【解析】在 0∼3 内物体沿正向运动，在 3s∼4s 内物体沿负向返回，则在 3s 末物体距出发点最
1
远的距离，最远距离为：s= ×4×3m=6m。
2
（4） 5m
【解析】速度图象与坐标轴围成的“面积”大小等于物体通过的位移，则前 4s 物体的位移为：
1 1
x= ×4×3m− ×1×1m=5m。
2 2
第五部分
17. （1） 0.60
【解析】根据图象可知，当 F=0.60N 时，小车开始有加速度，则 f =0.60N
（2） 0.67
【解析】根据牛顿第二定律得：
F−f 1 f
a= = F− ，则 a−F 图象的斜率表示小车质量的倒数，则
M M M
1 4.0−2.0 2
M= = kg= kg=0.67kg
k 5.0−2.0 3
（3） 0.09
【解析】为得到 a 与 F 成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：
M gsinθ=μM gcosθ
解得：tanθ=μ，
0.60
μ= =0.09
根据 f =μM g 得： 2
×10
3
所以 tanθ=0.09。
18. （1） 弹簧测力计
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计。
（2） 0.864；0.928
【解析】根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：
x +x (8.33+8.95)×10−2m
v = 3 4= =0.864m/s
D 2T 2×0.1s
同理可得 v =0.928m/s
E
(x +x +x )−(x −x −x )
4 5 6 1 2 3
（3）
9T2
【解析】根据匀变速直线运动的推论公式 Δx=aT2 可以求出加速度的大小，
得：x −x =3a T2
4 1 1
x −x =3a T2
5 2 2
x −x =3a T2
6 3 3
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
1 (x +x +x )−(x −x −x )
得：a= (a +a +a )= 4 5 6 1 2 3
3 1 2 3 9T2
即小车运动的加速度计算表达式为：
(x +x +x )−(x −x −x )
4 5 6 1 2 3
9T2
（4） 如图所示：
【解析】小车的速度 − 时间关系图线如图所示。
（5） 0.65
【解析】小车的加速度
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a= = m/s2=0.65m/s2 。
Δt 0.50−0.04
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