新教材人教版高中物理必修第一册第四章测试题及答案解析

新教材人教版高中物理必修第一册第四章测试题及答案解析第四章测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ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，有选错的得0分)1. 牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律。

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，并沿水平面滑动。

水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为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．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态B．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变C．如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小答案 C解析根据实验结果，水平面的粗糙程度越低，小球滑得越远，由此得出结论，如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去，故C正确。

2．下列说法正确的是()A．物体受到力的作用时，力克服了物体的惯性，使其产生了加速度B．人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度，说明人对地面的压力大于地面对人的支持力C．物理公式既能确定物理量之间的数量关系，又能确定物理量间的单位关系D．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用的瞬间，加速度为零答案 C解析惯性是物体的固有属性，力能使物体产生加速度，但不能说力克服了物体的惯性，A错误；根据牛顿第三定律，两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的，B错误；物理公式不仅能确定物理量之间的数量关系，也能确定单位关系，C正确；根据牛顿第二定律可知，合外力与加速度是瞬时对应关系，D错误。

3．关于单位制，下列说法中正确的是()A ．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B ．牛、千克米每秒都属于力的单位C ．在厘米、克、秒制中，重力加速度g 的值等于9.8 cm/s 2D ．在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位答案 D解析 力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，故A 错误；根据F ＝ma,1 N ＝1 kg·m/s 2，故B 错误；在厘米、克、秒制中，g 值不变，g ＝9.8 m/s 2＝980 cm/s 2，故C 错误；在力学计算中，没有特殊说明，所有物理量的单位都应取国际单位，故D 正确。

4．质点由静止开始做直线运动，所受合外力大小随时间变化的图像如图所示，则有关该质点的运动，以下说法中不正确的是( )A ．质点在0～2 s 内做匀加速运动B ．质点在0～2 s 内速度不变C ．质点在2～4 s 内加速度大小越来越小D ．质点在2～4 s 内速度大小越来越大答案 B解析 0～2 s 内F 恒定，根据F ＝ma 加速度恒定，质点做匀加速直线运动，故A 正确，B 错误；2～4 s 内F 不断减小，所以加速度不断减小，但方向仍与速度同向，质点仍做加速运动，速度越来越大，故C 、D 正确。

5．如图所示，质量分别为M 和m 的物块由相同的材料制成，且M >m ，将它们用通过轻而光滑的定滑轮的细线连接，按图甲装置在水平桌面上，两物块刚好做匀速运动。

如果互换两物块位置，按图乙装置在同一水平桌面上，它们的共同加速度大小为( )A.M M ＋mg B.M －m m g C.M －m M gD ．上述均不对答案 C解析 对题图甲由牛顿第二定律可得mg －T 1＝0，T 1－μMg ＝0，则μ＝m M 。

对题图乙由牛顿第二定律可得Mg－T2＝Ma，T2－μmg＝ma，解得a＝M－mM g，C正确。

6．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人，下述说法中正确的是()A．此人对地球的吸引力为m(g＋a)B．此人对电梯的压力为m(g－a)C．此人受到的重力为m(g＋a)D．此人的视重为m(g＋a)答案 D解析人随电梯加速上升，故处于超重状态。

根据超重定义可知，此人的视重(即人对电梯的压力大小)应为mg＋ma，D正确，B错误；人对地球的吸引力与人受到的重力是作用力和反作用力的关系，大小均为mg，运动状态的变化不影响人对地球的吸引力及人受到的重力，故A、C错误。

7. 如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。

在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ，则下列选项图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()答案 D解析小木块刚放上传送带时，传送带的速度大于小木块的速度，传送带给小木块一沿传送带向下的滑动摩擦力，小木块由静止加速下滑，由牛顿第二定律得mg sinθ＋μmg cosθ＝ma1，则a1＝g(sinθ＋μcosθ)；当小木块加速至与传送带的速度相等时，由于μ<tanθ，小木块所受的重力沿传送带向下的分力大于滑动摩擦力，小木块将继续加速，得a2＝g(sinθ－μcosθ)，故选D。

8．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态。

当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A．0 B.233g C．g D.33g答案 B解析未撤离木板时，小球处于静止状态，对小球受力分析可知，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力F N的作用，木板对小球的弹力大小为mgcosθ＝233mg。

在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F的作用，该合力与未撤离木板时木板对小球的弹力大小相等，方向相反，故由牛顿第二定律可知，此时小球的加速度大小为233g，B正确。

9．如图所示，物体在一外力作用下沿光滑水平面向右运动，它的正前方有一根劲度系数足够大的弹簧，当物体接触弹簧后，下列说法中正确的是()A．物体立即做减速运动B．物体仍一直做加速运动C．在一段时间内继续做加速运动，速度继续增大D．当弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度不为零答案CD解析当物体接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动，后来弹簧的弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动，所以物体接触弹簧后先加速后减速，A、B错误，C正确；当弹簧处于最大压缩量时，弹力大于F，物体的加速度向左，不为零，D正确。

10. 如图所示，在光滑水平面上有一个静止的小车，质量为M，小车上静止地放置着一个木块，质量为m，木块和小车间的动摩擦因数为μ＝0.3，用水平恒力F拉动小车，g 取10 m/s2。

下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有()A．a1＝2 m/s2，a2＝2 m/s2B．a1＝2 m/s2，a2＝3 m/s2C．a1＝3 m/s2，a2＝4 m/s2D．a1＝3 m/s2，a2＝2 m/s2答案AC解析对上面的木块受力分析，在水平方向只可能受摩擦力，且F f≤μmg，因此木块的加速度最大为a m＝F fm＝μg＝3 m/s2。

若小车与木块一起运动，相对静止，则二者加速度相等，且小于a m，即a1＝a2＝2 m/s2<a m，所以是可能的，A正确；若木块与小车发生相对滑动，则木块的加速度一定是3 m/s2，由于拉力作用在小车上，故小车的加速度要大于木块的加速度，所以C正确，B、D错误。

11．如图所示，一个质量为50 kg的沙发静止在水平地面上，甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1＝120 N、F2＝160 N的力推沙发，F1与F2相互垂直，且平行于地面。

沙发与地面间的动摩擦因数μ＝0.3。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2。

下列说法正确的是()A．沙发会被推动B．沙发将沿着F1的方向移动，加速度为0.6 m/s2C．由于F1小于滑动摩擦力，沙发将沿着F2的方向移动，加速度为0.2 m/s2D．沙发的加速度大小为1 m/s2答案AD解析由二力合成可知，两个力的合力大小为F＝F21＋F22＝200 N，方向在水平面内，设F与F1的夹角为θ，则sinθ＝F2F＝0.8，即θ＝53°；而f max＝μF N＝μmg＝0.3×500 N＝150N<F，则沙发要做匀加速直线运动，A正确；由牛顿第二定律有F－f max＝ma，代入数据得a＝1 m/s2，方向沿水平面介于F1、F2之间，且与F1夹角为53°，故B、C错误，D正确。

12．如图所示，弹簧下端悬一滑轮，跨过滑轮的细线两端系有A、B两重物，m B＝2 kg，不计细线、滑轮的质量及摩擦，则A、B两重物在运动过程中，弹簧的弹力可能为(g＝10 m/s2)()A．40 N B．60 NC．80 N D．100 N答案AB解析当m B＞m A时，B向下做加速运动，处于失重状态，细线的拉力T＜m B g，弹簧的弹力为F＝2T＜2m B g＝40 N。

当m B＝m A时，弹簧的弹力为F＝2T＝2m B g＝40 N。

当m B ＜m A时，B向上做加速运动，处于超重状态，细线的拉力T＞m B g，两物体的加速度大小a＜g，所以根据牛顿第二定律得知：细线的拉力T＜2m B g，弹簧的弹力为F＝2T＜4m B g＝80 N。

故A、B正确，C、D错误。

第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题共2小题，共12 分)13．(4分)如图所示为探究小车加速度与所受合力关系的实验示意图局部。

该实验中，两小车各自受到向左的恒定拉力，通过控制铁夹子同时释放让两小车同时由静止开始运动，然后通过铁夹子同时夹住小车后面的细线使小车同时突然停止运动从而使小车近似做了一段匀加速直线运动，进而比较两小车的加速度。

关于此实验中两小车加速度的判断，下列说法正确的是________。

A．两小车的加速度之比等于位移之比B．两小车的加速度之比等于位移的反比C．两小车的加速度之比等于位移平方之比D．两小车的加速度之比等于位移平方的反比答案 A解析两个小车运动的时间相等，由位移公式知x＝12at2，所以位移和加速度应该成正比的关系，A正确。

14．(8分)某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。

将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的示数F0。

再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1。