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专题四 《运动和力的关系》信息优化卷（基础A）
（原卷版）
（考试时间90 分钟 试卷满分100 分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．测试范围：人教版（2019）必修第一册 第四章《运动和力的关系》
第 Ⅰ 卷（选择题）
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~8 题只有一项符
合题目要求，第9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不
答的得0 分。
1．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力的促进了人类科学认识的发展。利用
如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上
升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、
3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（ ）
A．若小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态
B．若斜面光滑，小球在右侧斜面将上升到与O 点等高的位置
C．若小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D．小球受到的力一定时，质量越大，它的运动状态就越难改变
2．《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》
中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进
一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（ ）
A．马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离
B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C．车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小
D．车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用
3．电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等．是现代人用来作为代步工具，休闲娱乐的一种新型的
绿色环保的产物．如图所示，一个人站在“电动平衡车”上在水平地而上沿直线前进，不计空气阻力，下
列说法正确的是
1
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A．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的摩擦力是人前进的动力
B．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力大于人对车的作用力
C．“电动平衡车“减速行驶时，人对车的摩擦力与车的运动方向相同
D．人从“电动平衡车”跳起后，上升过程处于超重状态，下降过程处于失重状态
4．如图，倾角为30°、质量为m 的斜面体静止于光滑水平面上。轻弹簧的上端固定在斜面体的顶端A 处，
下端拴接一质量为
的光滑小球（可视为质点）。现让系统在水平恒力F 作用下以大小为
的加速度水
平向左做匀加速直线运动，小球与斜面相对静止且小球未运动到水平面上。已知重力加速度大小为g，不
计空气阻力。则撤去力F 瞬间（在撤去力F 的瞬间，小球与斜面之间的弹力不变）（ ）
A．弹簧的弹力大小为
B．斜面体的加速度大小为
C．小球的加速度大小为0
D．小球对斜面的压力大小为
5．加速度传感器是一些智能手机上配备的较为实用的软件，能显示物体运动过程中的加速度变化情况。
现出于安全角度，需要分析某升降机在实际运行过程中的加速度，将手机放置于升降机地面上并打开加速
度传感器，使升降机从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该
图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（ ）
2
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A．手机在
时刻速度为0
B．运行过程中手机有可能与升降机分离
C．手机在
时间内，处于超重状态
D．在
时间内，升降机受到手机的压力先减小再增大
6．如图所示，静止在水平地面上倾角为
的光滑斜面体上有一斜劈A，A 的上表面水平且放有一斜劈B，B
的上表面上有一物块C，A、B、C 一起沿斜面匀加速下滑。已知A、B、C 的质量均为m，重力加速度大小
为g，斜面体始终保持静止。下列说法正确的是（ ）
A．A、B 间的摩擦力为零
B．C 可能只受两个力作用
C．A 所受合外力的大小为
D．斜面体受到地面的摩擦力方向水平向左
7．如图甲所示，一物块以某一初速度从倾角为
、顺时针转动的传送带底端沿传送带向上运动，其
图像如图乙所示。已知传送带的速度为
，传送带足够长，物块与传送带间的动摩擦因数为
，下列说法
正确的是（ ）
A．物块的初速度小于
B．物块与传送带间的动摩擦因数
C．物块运动过程中的速度一定有等于
的时刻
D．若物块从传送带项端由静止向下运动，其他条件不变，物块会向下先做匀加速运动再做匀速运动
8．如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为
，轻弹簧的下端连接在斜面底端挡板
上，上端连接
一个
的物块，静止在斜面上，现把
的物块紧靠物块
轻轻放在斜面上，取
，
，则（ ）
3
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A．加上物块
后，物块
和弹簧不会下滑
B．加上物块
后，两物块沿斜面向下做匀加速直线运动
C．加上物块
的瞬间，两物块的加速度大小是
D．加上物块
的瞬间，两物块间的弹力大小是
9．一热气球悬停在距地面65m 处（无人区），由于工作人员操作失误，热气球在很短时间内漏掉了一部
分气体，被及时堵住后气球在竖直方向由静止开始向下做匀加速直线运动，30s 后速度增加到3m/s，此时
工作人员立即抛出一些压舱物，热气球开始做匀减速直线运动，又过了30s 气球再次到达之前的高度。已
知热气球漏掉一部分气体后的总质量为600kg，堵住后受到的浮力大小不变，热气球受到的阻力可以忽略
不计，取重力加速度大小
，下列说法正确的是（ ）
A．热气球向下做匀加速直线运动的加速度大小为
B．热气球堵住后受到的浮力大小为5600N
C．热气球距地面的最小距离为20m
D．抛出物的质量为23.3kg
10．如图所示，一长木板a 在水平地面上运动，在某时刻（
）将一相对于地面静止的物块b 轻放到木
板上，此时a 的速度水平向右，大小为2v0，同时对a 施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相
等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且
物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b 运动的速度一时间图像可能是下列图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
11．水平面上放置一质量为m 的滑块B，上方有圆形凹槽，质量也为m 的圆柱A 恰好能放置在凹槽中，其
截面图如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角α=30°。一质量为M 的物体C 通过跨过定
滑轮的不可伸长的轻质细绳与B 相连，细绳张紧后由静止释放C，不计一切摩擦，B 离定滑轮足够远，下列
说法正确的是（ ）
4
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A．如果A、B 能保持相对静止，B 对A 的作用力大小为
B．如果A、B 能保持相对静止，B 对A 的作用力大小为mg
C．当
时，A 恰要从凹槽中滚出
D．如果α=45°时，无论M 为多大，A 都不能滚出凹槽
12．如图所示，光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角
，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜
面顶端安装一个定滑轮，物块A 和B 用劲度系数为
的轻弹簧连接，将A 放置在挡板上，物块B 在斜面上
处于静止状态。现将轻绳的一端固定在B 上，绕过定滑轮后，在轻绳的另一端固定一个物块C，细绳恰好
伸直且无拉力时，由静止释放物块C，已知物块A 的质量为
，B 的质量为
，C 的质量为
，斜面足够
长，重力加速度为
，
，下列说法正确的是（ ）
A．释放物块C 的瞬间，物块C 的加速度大小为
B．物块A 刚离开挡板时，物块B 的速度大小为
C．若将物块C 换为质量为
的物体D，则物体D 下落到最低点时的加速度大小为
D．若将物块C 换为质量为
的物体D，则物块A 对挡板压力的最小值为
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题
13．（12 分）某学习小组利用甲图中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系，图中长木板水平
放置，其左端固定一轻滑轮。轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码，本实验
中可用的钩码共有
个。已知打点计时器所用电源的频率为
，每个钩码的质量为
，小车的质量为
，重力加速度取
。实验要点如下：
（1）实验开始时平衡摩擦力。在长木板右下方垫上适当厚度的小物块，反复调节垫高，使小车拉着打点
计时器在木板上恰好做 。
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（2）将
（依次取
，2，3，
个钩码挂在左端，其余
个钩码放在小车内，用手按住小车并使
轻绳与木板平行，打开电源，释放小车，获得一条清晰的纸带，经数据处理后可得到相应的加速度
。
（3）图乙为某次实验得到的纸带，从刻度尺可读出
，利用读得的实验数据
、
计算出小
车的加速度
（保留2 位有效数字）。
（4）本次实验中，小段同学认为：不需要满足“小车质量远大于所挂钩码质量”这样的条件。他的观点
正确吗？答：
（填“正确”或“不正确”）。
（5）丙图是利用不同
对应不同
作出的
图象。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度
与其所受的合外力成 ；如果丙图中图线斜率为
，通过理论分析可知本实验中可用的钩码共有个
数
。（用题中字母表示）
三、解答题
14．（8 分）如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险
使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以v0＝90 km/h 的
速度驶入避险车道，如图乙所示。设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数μ＝
0.30，取重力加速度大小g＝10 m/s2。
（1）为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角θ 应该满足什么条件？
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用θ 的正切值表示。
（2）若避险车道路面倾角为15°，求货车在避险车道上行驶的最大距离。（已知sin 15°＝0.26，cos
15°＝0.97，结果保留2 位有效数字）
15．（10 分）如图是某种机械打夯的原理示意图，OA 为液压装置，能给质量为m 的夯杆提供竖直方向的
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力。左右为两个半径均为R 的摩擦传动轮，每个轮子给夯杆的压力大小均为
，运转方向如图所
示。开始时液压装置对夯杆提供大小恒为
的向上拉力，摩擦传动轮匀速转动的角速度为ω，摩擦
传动轮与夯杆之间的动摩擦因数
，在液压装置和摩擦传动轮的作用下，夯杆从静止开始向上运动。
夯杆运动到某时刻速度与摩擦传动轮边缘线速度、液压装置相等，该时刻之后的运动过程中摩擦传动轮不
再对夯杆提供压力和摩擦力，且液压装置开始提供大小恒为
的向下压力，直到夯杆落地。取重力
加速度为g，求：
（1）夯杆上升的最大高度；
（2）夯杆落地前瞬间的速度大小。
16．（10 分）北京冬奥会后，冰雪运动越来越受人们关注，滑雪机也逐渐走进大众生活。滑雪机是利用电
机带动雪毯向上运动，雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪，滑雪者相对雪毯向下滑行，以达到学习和
锻炼的目的，并且通过调整雪毯的速度或坡度，还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行。
已知坡道长
，倾角
，在某次训练中。雪毯静止未开启，一质量
（含装备）的滑雪
者没有做任何助力动作，恰能够沿雪毯匀速下滑，重力加速度
，
，
，不
计空气阻力。求：（结果可用分数表示）
（1）滑雪板与滑雪毯间的动摩擦因数；
（2）开启雪毯，使雪毯始终以速度
向下运动，求滑雪者没有做任何助力动作，从坡道顶端由静
止滑到底端所用的时间。
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（3）现将坡道角度调整为53°，开启雪毯，使雪毯始终以速度
向上运动，其他条件不变，求滑雪
者在依然没有任何助力的情况下，从坡道顶端由静止滑到底端时在雪毯上留下的划痕长度。
17．（12 分）倾角为
=30°光滑斜面固定在水平面上，其上有一质量为m 的滑板B，滑板下端与斜面低端
挡板的距离x=2.5m，上端也放一质量为m 的小滑块A（可视作质点），将A 和B 同时静止释放，滑板B 与
挡板发生第二次碰撞时，滑块A 位于滑板B 的下端，已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹，碰撞时间极
短，A、B 间的动摩擦因数为
，取重力速度g=10m/s，求：
(1)从静止释放，到滑板B 与挡板第一次碰撞经历的时间t0；
(2)滑板B 与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1；
(3)滑板B 的长度L。
8
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