1、人教版 必修1 第四章 水平测试卷 本试卷分第 卷(选择题)和第 卷(非 选 择题)两部分，满分 100 分，考 试时 间 90 分 钟。第 卷(选 择题，共 48 分)一、选 择题(本 题共 12 小题，每 小题 4 分，共 48 分。在 每个 小题 给出 的四 个选 项中，第 1 8 小 题，只有 一个 选项 符合 题意；第 9 12 小题，有多 个选 项符 合题 意，全 部选对的得 4 分，选对 而不 全的 得 2 分，错选或 不选 的 得 0 分。)1 如图 所示，将甲、乙 两弹 簧互 相钩 住并拉 伸，则()A 甲拉 乙的 力小 于乙 拉甲 的力 B 甲拉 乙的 力大 于乙 拉甲 的
2、力 C 甲拉 乙的 力与 乙拉 甲的 力是 一对 平衡力 D 甲拉 乙的 力与 乙拉 甲的 力是 一对 相互作 用力 解析 甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对 相互作用力，大 小相 等，方向 相反，故 A、B、C 错 误，D 正 确。2 下列 说法 中正 确的 是()A 运动 越快 的汽 车不 容易 停下 来，是 因为 汽车 运动 得越 快，惯性 越大 B 作用 力与 反作 用力 一定 是同 种性 质的力 C 伽利 略的 理想 实验 是凭 空想 象出 来的，是脱 离实 际的 理论 假设 D 马拉 着车 向前 加速 时，马 对车 的拉 力大 于车 对马 的拉力 解析 惯性的唯一量度是质量，质量大 则惯
3、性大，惯性 与速 度无 关，所 以 A 项 错 误；作用 力与 反作 用力 一定 是同 性质 的力，所 以 B 项 正确；伽 利略 的理 想斜 面实 验是 在实验 的 基础 上，经过 了合 理的 推理，所以 C 项 错 误；马对车的拉力与车对马的拉力是相互作用力，大小一定相等，所以 D 项 错误。3 鱼在 水 中沿 直线 水 平向 左加 速游 动 过程 中，水 对鱼的 作用 力方 向合 理的 是()解析 鱼在水中沿直线水平向左加速游 动过程中，受到水对它向上的浮力和向左的推力作用，合力方向应为左上 方，故 D 正 确。4.如图所示，两根完全相同的轻弹簧下端挂一个质 量为m 的 小 球，小球 与
4、地面 间有 一竖 直细 线相 连，系统 平衡。已 知 两 轻 弹簧 之 间 的夹 角 是 120，且 轻弹 簧 产 生 的弹 力 均为 3mg，则 剪断 细线 的瞬 间，小球 的加 速度 是()A a 3g，方向 竖直 向上 B a 3g，方向 竖直 向下 C a 2g，方向 竖直 向上 D a 2g，方向 竖直 向下 解析 两 轻 弹 簧 弹 力 之 和 为 3mg，由 系 统 平 衡 知，小球 所 受 合 力 为 零，细 线 拉 力 为 2mg，剪 断 细 线 的 瞬 间，弹簧 弹 力 没 发 生 变 化，小 球 所 受 合 外 力 为 2mg，其 加 速 度 是a2g，方 向 竖 直 向
5、 上，C 正确。5.如 图 所 示，斜面 体M 始 终处 于静 止状态，当 物 体m沿斜 面 下滑 时，下列 说法 中错 误的 是()A 匀速 下滑 时，M 对 地 面的 压力 等于(M m)g B 加速 下滑 时，M 对 地面 的压 力小 于(M m)g C 减速 下滑 时，M 对 地 面的 压力 大于(M m)g D M 对 地 面的 压力 始终 等于(M m)g 解析 将 m 和 M 视 为 系 统，当 m 匀 速下 滑时，系 统竖直方向没有加速度，所以处于平衡状态，对地面的压力等 于系 统的 重力。当m 加 速 下滑 时，整个 系统 在竖 直方 向上有向下的加速度，处于失重状态，对地
6、面的压力小于系统 的重 力。当 m 减 速下 滑时，系 统在 竖直 方向 上具 有向 上的 加速 度，处于 超重 状态，对地 面的 压力大 于系 统的 重力。A、B、C 正确。6 质量为 m 的金 属盒 获得 大小 为 v0的初 速度 后在 水平 面上 最多 能滑 行s 距 离，如果 在盒 中填满 油泥，使 它的 总质 量变 为 2m，再 使其 以v0初 速度 沿同 一水 平面 滑行，则它滑 行的 最大 距离 为()A.s2 B 2s C.s4 D s 解析 设金属盒与水平面间的动摩擦因数 为，未装油 泥前 有 m g ma v202as 装 满油 泥后 有：2 mg 2m a v202a s
7、 解 可得：s s。故选 D。7.如 图 所 示，水平 传送 带水 平部 分长 度为L，以速 度v顺 时针 转动，在其 左端 无初 速度 释放 一个小 物 体P，若 P 与传 送带 之间 的动 摩擦 因数 为，则 P 从 左端 到传 送带 右端 的运 动时 间不 可能 为()A.Lv B.2Lv C.2Lg D.Lvv2 g 解析 若 v 2 g L，则 P 一 直加 速到 右端 且到最 右端时 速度 为v，则 L v2t，B 可 能；若v 2 g L，则 P 一直加速 到右 端且 到最 右端 时速 度小 于v，则有12 g t2L，C 可能；若v 2 g L，则 P 先 加 速后 匀速，加
8、速到v 所 用 时间t1vg，运 动位 移 s1v22 g，则匀 速运 动位 移为 s2L s1，运 动时间为t2s2v，则 总时 间 为t t1t2，D 可 能。8.有一固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小 球通 过细 绳与 车顶 相连。某时 刻小 球正 处于如 图所 示状 态。设斜 面对 小球 的支 持力 为 FN，细 绳对 小球的 拉力 为 F，关 于此 时刻 小球 的受 力情 况，下列 说法 正确 的是()A 若小 车向 左运 动，FN不 可能 为零 B 若小 车向 左运 动，F 可 能为 零 C 若小 车向 右运 动，FN不 可能 为零 D 若小 车向 右运 动，F 不 可能 为零
9、 解析 对 小 球进 行受 力分 析，小 球受 重力 G、斜面对小 球的 支持 力 FN、细 绳 对小 球的 拉力 F。若 FN为 零，小球所受合力一定为水平向右，小车可做向 右加速或向左减速 的变 速运 动；若F 为 零，小球 所受 合力一 定为 水平 向左，小车可做向左加速或向右减速的变速运动。故正确选项只有 B。9.如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分 别为 m 和 m0的两 物体 用细 绳连 接，在 m0上 施加 一水 平恒力F，使 两物 体做 匀加 速直 线运 动，对 两物 体间 细绳 上的 拉力，下 列说 法正 确的 是()A 地面 光滑 时，绳子 拉力 大小 等于mFm0m
10、 B 地面 不光 滑时，绳 子拉 力大 小等 于mFm0m C 地面 不光 滑时，绳 子拉 力大 于mFm0m D 地面 不光 滑时，绳 子拉 力小 于mFm0m 解析 地面光滑时，将两物体看成一个 整体，则由牛顿 第二 定律 可得：F(m m0)a，对 m 分 析 可得：FTma，联 立 解 得：FTFmm m0，A 正 确；当 地面 不 光滑 时，将两者看成一个整体，可得 F(m m0)g(m m0)a，对 m分 析可 得：FT m g ma，联 立可 得FTFmm m0，故 B 正确，C、D 错 误。10 如 图甲 所示，用 一水 平外 力 F 拉着一 个静 止在 倾角为 的 光滑 斜面
11、 上的 物体，逐 渐增 大 F，物体 做变 加速运 动，其加 速度 a 随 外力 F 变 化的 图象如 图乙 所示，若 重力 加速 度g 取 10 m/s2，根 据 图 乙中 所提供 的信 息可 以计 算出()A 物体 的质 量 为 2 kg B 斜面 的倾 角 为 37 C 加速 度 为 6 m/s2时 物 体 的速 度 D 物体 能静 止在 斜面 上所 施加 的最 小外力 为 12 N 解析 对物体受力分析，根据牛顿第二定律得 Fcos mgsin ma，a Fm cos gsin，当 F 0 N 时，a 6 m/s2，当F 20 N 时，a 2 m/s2，解得 37，m 2 kg，A、B
12、 正 确；由 三力 平衡 得物 体能 静止 在斜 面上 所施 加的 沿水 平方 向的 最小 外力 为F mgtan 15 N，D 错 误；由于运 动情 况未 知，力 F 随 时间 的变 化情 况未 知，无法 确定 加速度为 6 m/s2时 物 体 的速 度，C 错 误。11 如 图 a 所示，一 轻质 弹簧 的下 端固 定在 水平 面上，上 端放 置一 物体(物 体与 弹簧 不连 接)，初始 时物 体处 于静 止状 态。现用 竖直 向上 的拉 力 F 作用 在 物体 上，使物 体开 始向 上做 匀加 速运 动，拉 力 F 与 物体 位 移 x 的 关系 如 图 b 所示(g 10 m/s2)，
13、则 下 列 正确 的结 论是()A 物体 与弹 簧分 离时，弹 簧处 于压 缩状态 B 物体 的加 速度 大小 为 5 m/s2 C 物体 的质 量 为 2 kg D 弹簧 的劲 度系 数 为 7.5 N/cm 解析 以物体为研究对象，由牛顿第二 定律并结合图象得 10 4k mg ma；30 mg ma；又 4k mg，由以上 三 式 解 得m 2 kg；a 5 m/s2；k 5 N/cm，所以 B、C正确，D 错 误。由 题 意 知，物 体 与 弹 簧 分 离 时，弹 簧 处 于自 然 伸 长 状 态，A 错 误。12 如 图所 示，轨道 由左 边水 平部 分ab 和 右边 斜面 部分bc
14、 组成，b 处为 一小 段光 滑圆弧 连接，斜面 倾角 为 37，斜面长L 10 m。一 个 小物 体在 水平 面上向 右运 动，Pb 距离为x 10 m，经 过P 时速度v020 m/s，小物 体与 接触 面间 的动 摩擦 因数 均 为 0.5，g 10 m/s2，sin37 0.6，则()A 小物 体最 终飞 离斜 面 B 小物 体最 终停 在轨 道水 平部 分，到 斜面 底端 的距 离小于x C从 P 点开 始计 时，小物 体沿 接触 面运动 的时 间为(3 3 1.4 15)s D从 P 点开 始计 时，小物 体沿 接触 面运动 的时 间为(3 3)s 解析 应用牛顿第二定律可知：小物
15、体 在水平面上滑动 的 加速 度 大小 为 a1 g 5 m/s2(方向与速度 v0方 向相反)。沿 斜面 上滑 的加 速度 大小 为 a2gsin gcos 10 m/s2(方 向 沿 斜面向 下)。小 物体 在水 平面 上运 动到 斜面 底端 时速 度设 为 v1，应 用速 度位 移公 式 有v21v202a1x，解得v110 3 m/s。滑 上斜 面到 速度 减小 为 0 需 运动 的位移 为L10 v212a215 mL，小 物 体最 终离 开接 触面，A 正确，B 错误。离 开 斜 面 时 的 速 度 设 为 v2，v22v212a2L，v210 m/s，小 物体 从 P 到 斜面
16、底端 的运 动时 间t1v1v0a1 沿 斜面 上滑 的运 动时 间 为t2v2v1a2，小 物体 沿接 触面 运动 的时 间 为t t1t2(3 3)s，C错 误，D 正 确。第 卷(非 选择 题，共 52 分)二、实 验题(本题共 2 小 题，共 14 分)13(7 分)在“探 究加速 度与 力、质量 的关 系”的实 验操 作中：(1)下 列 说 法符 合实 际的 是_。A 通 过同 时改 变小 车的 质量 及受 到的 拉力 的研 究，能归 纳出 加速 度、力、质量 三者 间的 关系 B 通 过保 持小 车质 量的 不变，只 改变 小车 受到 的拉 力的 研究，就 可以 归纳 出加 速度、
17、力、质 量三 者之 间的 联系 D C 通过 保持 小车 受到 的 拉 力不 变，只 改变 小车 的质 量的 研究，就 可以 归纳 出加 速度、力、质 量三 者间 的关 系 D 先不 改变 小车 的质 量，研究 加速 度与力 的关 系，再不 改变 小车 受到 的拉 力，研 究加 速度 与质量 的关 系，最 后归纳 出加 速度、力、质 量三 者间 的关 系(2)在 该 实 验中，所用 电源 的频 率 为 50 Hz，取下 一段 如图 所示 的纸 带研 究，取 0、1、2、3、4 点为 计数 点，相 邻两个 计数 点之 间还 有四 个点 未画 出，则：该打点计时器使用的是_(填“交流”或“直流”)
18、电源，它 每隔_ s 打 一 次点。计算 此纸 带的 加速 度大 小a _ m/s2。打下“2”计数点时物体的瞬时速度为 v2_ m/s。交流 0.02 3 0.75 解析(1)探 究 加 速 度 与 力、质 量关 系 的实 验 中 用到 的方 法为 控制 变量 法，D 正 确。(2)打 点 计时 器使 用交 流电 源，因频 率为 50 Hz，则周期为 0.02 s，据 x aT2，a xT23 m/s2。v2x132T15 1020.2 m/s 0.75 m/s。14(7 分)某同 学用 如图 甲所 示的 实验 装置 来“探究 a与F、m 之 间的 定量 关系”。(1)实 验 时，必 须 先
19、 平 衡 小 车 与 木 板 之 间 的 摩 擦 力，该同 学是 这样 操作 的：如 图乙 所示，将小 车静 止地 放在 水平 长木 板上，并连 着已 穿过 打点 计时 器的 纸带，调 整木 板右 端的高 度，接 通电 源，用 手轻 拨小 车，让打 点计 时器 在纸 带上 打出 一系 列_ 的 点，说明 小车 在做_ 运动。(2)如果该同学先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和 砂桶 的重 力 为 F，在小 车质 量 M 保 持不 变的 情况 下，不断 往桶 里加 砂，砂和 砂桶 的质 量最 终达 到M3，测小 车加 速度a，作a F 的图 象。下列 图线 正确 的是_。点 迹 均 匀 匀
20、速 直 线 C(3)设 纸 带 上计 数点 的间 距为 x1和 x2，如图 所示 为用米尺 测量 某一 纸带 上 的x1、x2的 情况，从图中 可读 出x13.10 cm，x2_ cm，已 知 打 点计 时器的 频率 为 50 Hz，由 此求 得加 速度 的大 小a _ m/s2。5.50 2.40 解析(1)平 衡 摩擦 力时，先接 通电 源，用手 轻拨 小车，让打点计时器在纸带上打出一系列点迹均 匀的点，说明小车 在做 匀速 直线 运动。(2)由 于 该 同学 平衡 了摩 擦力，故 得到的 a F 图线过原点，当 砂 和 砂 桶 的 质 量 最 终 达 到M3时，由 于 不 满 足 小 车
21、 的质 量远 大于 砂和 砂桶 的质 量，故图 线应 该为 C。(3)x2 5.50 cm，T 0.1 s，则加速度 a xT25.50 3.10 1020.12 m/s22.40 m/s2。三、计 算题(本题 共 4 小题，共 38 分。要有 必要 的文 字说 明和 演算 步骤。有 数值 计算 的题 注明 单位)15.(8 分)如 图 所示，一 位重 600 N 的 演 员，悬 挂在 绳上。若AO 绳 与 水平 方向 的夹 角为 37，BO 绳水 平，则AO、BO两 绳受 到的 力各 为多 大？若 B 点 位置 向上 移，AO、BO 的拉 力如 何变 化？答案 1000 N 800 N AO
22、 绳的 拉力 减小，BO 绳的拉力 先减 小后 增大 解析 把 人 的拉 力 F 沿 AO 方 向和 BO 方 向分 解。如图 甲所 示，由画 出的 平行 四边 形可 知：AO 绳 上受 到的 拉力：F1Gsin 600sin37 N 1000 N。BO 绳 上 受到 的拉 力：F2Gcot 600cot37 N 800 N。若 B 点 上 移，人的 拉力 大小 和方 向不 变，利用 力的 分解 方法 作出 力的 平行 四边 形，可判 断出 AO 绳 上 的 拉力 一直 在减 小、BO 绳 上 的 拉力 先减 小后 增大，如图 乙所 示。16(8 分)在平 直的 公路 上，一 辆汽 车正以 3
23、2 m/s 的速度 匀速 行驶，因前 方出 现事 故，司 机立 即刹 车，直 到汽 车停下。已 知汽 车的 质量 为 1.5 103 kg，刹 车 时汽 车所 受的 阻力为 1.2 104 N。求：(1)刹 车 时 汽车 的加 速度 大小；(2)从 开 始 刹车 到最 终停 下，汽车 运动 的时间；(3)从 开 始 刹车 到最 终停 下，汽车 前进 的距离。答案(1)8 m/s2(2)4 s(3)64 m 解析(1)对 车 受力 分析，受到 重力、支持 力 和摩 擦力，根 据牛 顿第 二定 律，由 Ffma 解得 a Ffm8 m/s2，即刹 车时 汽车 的加 速度 大小 为 8 m/s2。(
24、2)汽 车 做 匀 减 速 直线 运 动，根 据匀 变 速直 线 运 动的 速度 与时 间关 系式，有t 0 v0a4 s，即 从 开始 刹 车到 最终停 下，汽车 运动 的时 间 为 4 s。(3)根 据 匀 变 速 直 线运 动 的速 度 与位 移 关系 式，有 x 0 v202a64 m，即 从 开 始刹 车到 最终 停下，汽车前 进的 距离为 64 m。17(10 分)在 研究 摩擦 力特 点的 实验 中，将 木块 放在 水平 长木 板上，如 图甲 所示，用 力沿 水平 方向 拉木 块，拉力 从0 开 始 逐渐 增大。用特 殊的 测力 仪器 测出拉 力和 摩擦 力，并绘 制出 摩擦 力
25、 Ff随 拉力 F 变 化的 图象，如 图乙 所示。已知木 块质 量 为 2 kg，取g 10 m/s2。(1)求 木 块 与长 木板 间的 动摩 擦因 数；(2)若 将 实 验中 的长 木板 与水 平方 向成 37 角 放置，将木块 置于 其上，木块 在平 行于 木板 的恒 力F 作用 下，从 静止开 始向 上做 匀变 速直 线运 动，沿斜 面向 上运 动 4 m，速 度 达到 4 m/s，求此拉力F 的大 小。答案(1)0.2(2)19.2 N 解析(1)设 木 块 与木 板 间的 动摩 擦 因数为，由图乙知 木块 受到 的滑 动摩 擦 力Ff m g 4 N，解得 0.2。(2)设 木
26、块 在 斜 面 上 的 加 速 度 为 a，由 v22ax 解得 a2 m/s2，如 图 所 示 对 木 块 进 行 受 力 分 析，由 牛 顿 第 二 定 律得 F mgsin Ff ma，FN mgcos 0，又 Ff FN，解得F 19.2 N。18(12 分)为 抗震 救灾，空军 某部 派直 升机 空投 救灾 物资。总 质量 为 100 kg 的 救 灾 物 资从 悬停在 离 地 300 m 高处的 直升 机上 被静 止释 放，经 过 2 s 救 灾 物资 上的 降落 伞自 动开 启，如 图所 示是 救灾 物资 在下 落过 程中的v t 图象。试 根据 图象 所提 供的 信息(g 取
27、10 m/s2)求：(1)t 1 s 时 救 灾 物资 的加 速度 大小 和 1.5 s 时 所 受 的合力 大小；(2)t 15 s 时 救 灾 物 资所 受的 阻力大 小；(3)估 算 救 灾物 资下 落 18 s 时 离 地的 高度。答案(1)8 m/s2 800 N(2)1000 N(3)132 m 解析(1)由 题 图可 知从 0 1.5 s 内 救 灾物 资做 匀加 速直 线运 动，t 1 s 时 救 灾物 资的 加速 度大 小 为：a vt162 m/s28 m/s2。由 题图 可 知 1.5 s 时 加 速 度大 小仍 为 8 m/s2。由 牛顿 第二 定律 可得：F合ma 100 8 N 800 N。(2)从 题 图 中可 知在 15 s 时 救 灾物资 做匀速 运动，阻力与 重力 平衡，所 以 F阻mg 100 10 N 1000 N。(3)18 s 时 由 题 图 可 估 算 出 下 落 距 离 为 h 42 格(1格)4 m/格168 m(4 m)，离 地高 度 为 h 300 m 168 m 132 m。