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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知识点归纳超级精简版.docx
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1、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知识点归纳超级精简版1单选题1、蹦床比赛项目中,若蹦床对运动员的弹力大小与其下压的形变量呈线性关系,且比赛全程蹦床始终处于弹性限度内,取运动员上升的最高点为坐标原点,以竖直向下为y轴正方向,忽略空气阻力。从运动员某次上升到最高点时开始计时,从最高点下降到最低点的过程中用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间,下列描述速度v与时间t,加速度a与竖直位置坐标y的关系图像可能正确的是()ABCD答案:DAB运动员在下落的过程中,接触蹦床之前,做自由落体运动,加速度为g;接触之后,弹力F=kx随下落距离逐渐增大;根据牛顿第二定律mg-
2、kx=ma可知,弹性绳的伸长量x和a是线性变化关系,故a和y也是线性变化关系,当弹力F小于重力时,做加速度减小的加速运动;当弹力F等于重力时,加速度为零,速度最大;当弹力F大于重力时,做加速度增大的减速运动,所以加速度先不变,后减小再反向增大,且加速度a和y是线性变化关系,因此加速度先不变,后减小再反向增大,可知速度时间图像的斜率绝对值先不变,后减小再增大,AB错误。CD由上分析可知,加速度a和y是线性变化关系,C错误,D正确。故选D。2、水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左端上有一质量为m2的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中
3、F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为1,物块与木板间的动摩擦因数为2,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则下面选项不正确的是()AF1=1m1gBF2=m2(m1+m2)m1(2-1)gC2m1+m2m21D在0t2时间段物块与木板加速度相等答案:AA图(c)可知,t1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有F1=1(m1+m2)g故A错误,符合题意;BC图(c)可知,t2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象,根据牛顿第二定律,有F2
4、-1(m1+m2)g=(m1+m2)a以木板为对象,根据牛顿第二定律,有2m2g-1(m1+m2)g=m1a0解得F2=m2(m1+m2)m1(2-1)g2m1+m2m21故BC正确,不符合题意;D图(c)可知,0t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,故D正确,不符合题意。故选A。3、如图所示,两段轻绳A、B连接两个小球1、2,悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2,另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30,弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则()A球1和球2的质量之比为1:1B在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度方向竖直
5、向下C在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小一定大于gD在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g答案:CA对两球作为整体受力分析且由平衡可得F弹=(m1+m2)gtan30对2小球受力分析且由平衡可得F弹=m2gtan60联立解得球1和球2的质量之比为2:1,故A错误;BCD在轻绳A突然断裂的瞬间,弹簧弹力FC不变,假设轻绳A突然断裂的瞬间轻绳B的弹力变为0,则A加速度为a1=g球2加速度水平方向和竖直方向分别为a2竖直=ga2水平=Fcm2=m2gtan60m2=3g两小球竖直方向加速度相等,水平方向上B球加速度向右,球2总的加速度斜向右下,AB间的绳子绷紧,则轻绳A突然断裂的瞬间轻
6、绳B的弹力不为0,假设不成立。故球1除了受到重力还受到AB间绳子斜向右下的拉力,则向下的加速度大于g;球2除重力和弹力外还受到AB间绳子斜向左上的拉力,故球2的加速度大小小于2g。故BD错误,C正确。故选C。4、下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0C物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力可能很大答案:C物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小,
7、同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,当加速度为0时,合外力也一定为0。故选C。5、一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()Aa和v都始终增大Ba和v都先增大后减小Ca和v都先减小后增大Da先增大后减小,v始终增大答案:D由于质点初始处于静止状态,则其所受合力为零。这就相当于受两个等大反向的力:某个力和其余几个力的合力。其中某个力逐渐减小,而其余几个力的合力是不变的,则其合力就在这个力的反方向逐渐增大,这个力再由零增大到原来大小,则合力又会逐渐减小直到变
8、为零,所以合力变化为先增大后减小,根据F合=ma故加速度a先增大后减小,由于其合外力方向始终不变,则加速度方向始终不变,所以其速度会一直增大。故ABC错误,D正确。故选D。6、如1图所示,轻绳跨过光滑定滑轮,一端与小车相连,另一端与手机相连,刻度尺竖直固定在手机一侧。打开手机的频闪拍照功能并由静止释放手机,手机下落过程中拍摄到一组照片,其中三幅相邻的照片中心分别对应在刻度尺上的a、b、c位置,如题2图所示。已知小车质量为M,手机频闪拍照周期为T,则()A手机下落的加速度为x2-x1T2B手机拍b位置时的速度为x1+x32TC手机的质量为Mx3-x14gT2D因没有考虑小车受到的摩擦力,测量的手
9、机质量会偏小答案:DA由x=aT2得(x3-x2)-(x2-x1)=aT2解得a=x3+x1-2x2T2故A错误;B手机拍b位置时的速度为vb=vac=x3-x12T故B错误;C若手机质量远小于小车质量,则对小车由第二定律可得mg=Ma=Mx3+x1-2x2T2解得m=Mx3+x1-2x2gT2若不满足手机质量远小于小车质量,则对手机、小车系统由牛顿第二定律有mg=(M+m)a=(M+m)x3+x1-2x2T2解得m=M(x3+x1-2x2)gT2-x3-x1+2x2故C错误;D若考虑小车受到的摩擦力,则C项分析中的两式变为mg-f=Mx3+x1-2x2T2mg-f=(M+m)x3+x1-2x
10、2T2解得m=Mx3+x1-2x2gT2+fgmm=M(x3+x1-2x2)gT2-x3-x1+2x2+fg-am所以没有考虑小车受到的摩擦力,测量的手机质量会偏小,故D正确。故选D。7、在新冠疫情肆虐全球的背景下,北京冬奥会的圆满举办,再次彰显了中国的决心、高效与活力,如图为四个冬奥运动项目中运动员运动的一些场景,下列有关说法正确的是()A在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时,可以把运动员看成质点B在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力C丙图中的处于空中的运动员,在上升过程为超重状态,下降过程则为失重状态D丁图中10000m速度滑冰项目比的是运动员的平均速度大小,假定
11、运动员从同一位置出发,第一名平均速度最大答案:BA在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时,不能忽略运动员的大小和形体动作,因此不可以把运动员看成质点,A错误;B在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力,从而更好的控制冰壶的运动方向,B正确;C丙图中的处于空中的运动员,在上升过程是减速运动,加速度向下,此时处于失重状态,下降过程则做加速运动,加速度向下,仍处于失重状态,C错误;D丁图中10000m速度滑冰项目比的是运动员的平均速率大小,假定运动员从同一位置出发,则有第一名平均速率最大,D错误。故选B。8、如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推
12、力F=8N。当小车向右运动的速度达到3m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长。求:放上小物块后,小物块的加速度为()A1m/s2B2m/s2C3m/s2D4m/s2答案:B根据题意可知,小物块放上后,对小物块,根据牛顿第二定律有mg=ma代入数据解得a=2ms29、如图所示,弯折杆ABCD的D端接一个小球,杆和球的总质量为m,小环套在杆AB段上用绳吊着,恰好能一起以加速度a竖直向上做匀加速运动,杆AB段与水手方向的夹角为,则A杆对环的压力为mgsin+masinB环与杆的摩擦力为mgcos+macosC环对杆和球的作
13、用力为mg+maD杆和球处于失重状态答案:CAB杆和球受重力、支持力、摩擦力三个力作用,沿BA和垂直BA方向建立直角坐标系,分解加速度,沿BA方向:Ff-mgsin=masin垂直BA方向:FN-mgcos=macos得:Ff=mgsin+masinFN=mgcos+macos选项AB错误;C环对杆和球的作用力为支持力、摩擦力的合力,由牛顿第二定律可知:作用力方向一定竖直向上且F-mg=ma即F=mg+ma选项C正确;D杆和球具有向上的加速度,处于超重状态,选项D错误。故选C。10、一个倾角为=37的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度
14、由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数=0.25。若斜面足够长,已知sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2。小物块返回斜面底端时的速度大小为()A2m/sB22m/sC1m/sD3m/s答案:B物块上滑时,根据牛顿第二定律有mgsin37+mgcos37=ma1设上滑的最大位移为x,根据速度与位移的关系式有v02=2a1x物块下滑时,根据牛顿第二定律有mgsin37-mgcos37=ma2设物块滑到底端时的速度为v,根据速度与位移的关系式有v2=2a2x联立代入数据解得v=22ms故ACD错误B正确。故选B。11、亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,伽利略用实验+科学推
15、理”的方法推翻了亚里士多德的观点,关于伽利略理想实验,以下说法正确的是()A完全是理想的,没有事实为基础B是以可靠事实为基础的,经科学抽象深刻反映自然规律C没有事实为基础,只是理想推理D过于理想化,所以没有实际意义答案:B在伽利略研究力与运动的关系时,是在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他以实际的实验为依据,抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示了自然规律。因此,理想实验是实际实验的延伸,而不是实际的实验,是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断,故ACD错误,B正确。故选B。小提示:要了解伽利略“理想实验”的内容、方法、原理以及物理意义,伽利略实验的卓越
16、之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上,进行理想化推理。(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端。12、神舟号航天员叶光富在空间站中可以进行正常锻炼的健身项目是()A拉弹簧拉力器B俯卧撑C引体向上D仰卧起坐答案:A空间站中,所有物体皆处于完全失重状态,所有与重力有关的现象消失。A弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力,与重力无关,故A正确;B利用俯卧撑锻炼身体需克服自身的重力上升,利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重力可用。故B错误;C利用引体向上锻炼身体需克服自身的重力上升,利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重力可用。故C错误;D利用仰卧起坐锻炼身体需
17、克服自身的重力上升,利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重力可用。故D错误。故选A。13、平伸手掌,托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度答案:DA手托物体抛出的过程,必有一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体匀速运动时,物体既不超重也不失重,当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,A错误;B物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程物体处于超重状态,B错
18、误;C当物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,C错误;D物体和手有共同的速度和加速度时,二者不会分离,故物体离开手的瞬间,物体向上运动,物体的加速度等于重力加速度,但手的加速度大于重力加速度,并且方向竖直向下,D正确。故选D。14、如图所示,木块A的质量为m,木块B的质量为M,叠放在光滑的水平面上,A、B的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,用水平力F用于A则保持A、B相对静止的条件是F不超过()AmgBMgCmg1+mMDMg1+Mm答案:CA、B以整体为研究对象由牛顿第二定律可知F=M+ma若A、B即将相对滑动,则A、B间摩擦力此时恰好为最大
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