周测评(六) 牛顿第二定律 力学单位制 牛顿运动定律的应用 超重和失重-【衡水真题密卷】2025-2026学年高一上册物理学科素养周测评（人教版）

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2025一2026学年度高一学科素养周测评（六） 卷题 物理·牛顿第二定律 力学单位制 牛顿运动定律的应用 超重和失重 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分。 题号 1 2 6 答案 1.经查阅资料了解到：较大的雨滴从大约1000m的高空形成并下落，到达地面前已经匀 速运动，雨滴在下落过程中，阻力与速度满足的关系式为f=k02,其中k是比例系数，v 是雨滴速率，设雨滴下落时质量保持不变，下列说法中正确的是 () A.比例系数k的单位是kg/m2 B.雨滴先加速，后减速，最终匀速 C.雨滴做的是加速度减小的减速运动，当加速度为零时，位移最大 D.雨滴做的是加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大 2.如图所示，在向右做加速度为？的匀加速直线运动的车厢内，小球与车厢相对静止，轻绳 P斜向上，与水平方向的夹角为37°，轻质弹簧Q水平，重力加速度为g。下列说法正确 的是 A.此时轻质弹簧Q上的弹力大小为4m8 37 3 B此时轻绳P上的拉力大小为 mniimMmmmmmmnimn C.某一时刻，若轻绳P突然断裂，则断裂瞬间小球的加速度大小为g D.某一时刻，若轻绳P突然断裂，则断裂瞬间小球的加速度大小为√2g 3.如图所示，一箱苹果沿着倾角为0的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为 m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为 () F H F 0 A.F B.F2 C.F3 D.F 4.如图甲所示，光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体，A、B的质 量分别为mA=6kg,mB=4kg,从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上， FA、FB大小随时间变化的规律分别如图乙、丙所示，则 () 高一学科素养周测评（六）物理第1页（共4页） 真题 靠近光，追随光，成为光，散发光 10n0 FN F N 班级 →FB U 4 t/s t/s 姓名 甲 丙 A.t=0时，A物体的加速度为2m/s2 ------------ B.t=1s时，A、B开始分离 得分 C.t=0时，A、B之间的相互作用力为3N D.A、B开始分离时的速度为3m/s 5.如图甲所示，手机的加速度传感器可以在x、y、之三个方向测量手机的加速度，某同学利 用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动。实验时，将xOy平面置于竖直状态，y轴正方 向竖直向下，实验情景如图乙所示，利用手机的加速度传感器测量手机从静止开始下落 过程中加速度随时间变化的规律。在某次实验过程中，沿x轴、之轴方向的加速度αx、 a.始终几乎为0，沿y轴方向的加速度ay随时间t变化的图像如图丙所示，t=0时，手 机处于静止状态，图像显示的αy值为0。根据图丙中的信息，下列说法正确的是() ↑a,/m·s-2) 15 C 10- -5p.p334 0 -10------- -15-L -20 手机 -25 -30 甲 乙 丙 A.c状态手机的速度第一次达到最大值 B.e状态手机的速度第一次达到最大值 C.从e状态到g状态之间，手机始终处于失重状态 D.手机运动的全过程中受到的最大拉力大小约为重力大小的3.65倍 6.如图所示，水平传送带右端通过一段光滑的圆弧轨道与固定的斜面对接，传送带长L= 3m,沿顺时针方向以0o=5m/s的速率匀速转动，斜面高h=0.5m,倾角0=30°，某时 刻将一质量m=0.5kg的小物块无初速度轻放到传送带的左端，被传送带传送到右端经 光滑的小圆弧运动到斜面上。物块与传送带和斜面之间的动摩擦因数分别为1=0.5、 3,不考虑物块的大小，忽略物块在小圆弧上运动的时间及速度大小的变化，物块运 动到斜面上时在竖直平面内对物块施加力F,使物块沿斜面匀速上滑。g取10m/s2。以 下说法正确的是() A.物块在传送带和斜面上运动的总时间为1.3s B.物块在传送带上运动过程中相对于传送带的路程 为2.5m 77777777777777777 C.力F沿斜面向上时具有最小值，最小拉力F为5N N D,力F斜向右上与斜面夹角为30时拉力最小，最小拉力F为，N 密卷 高一学科素养周测评（六）物理第2页（共4页）】 1 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)义乌某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系” 的实验，绳子和滑轮均为轻质，请回答下列问题： 打点计时器 小车 定滑轮 弹簧 小车纸带打点计时器 纸带 测力 力传感器 计 轻绳 定滑轮 长木板 轻滑轮 长木 重物 甲 钩码 小车 打点计时器 光电门 滑块遮光条 纸带 气垫导轨 定滑轮 力传中 长木板 感器 气源 刻度尺 重物 钩码 丙 (1)四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 (2)四种方案中，需要满足重物或钩码质量远小于小车或滑块的质量的方案是 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 (3)某一小组同学用图乙的装置进行实验，得到如图戊所示的一条纸带（相邻两计数点 间还有四个点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据 纸带可求出小车在E点的瞬时速度为 m/s,此过程加速度为 m/s2(计 算结果均保留三位有效数字)。 单位：cm 103.095.127.1049.13 11.09 òi8 D 戊 (4)另一组学生用图乙的装置测量小车的质量M及小车与长木板间的动摩擦因数μ，通 过增减悬挂钩码的数目进行多次实验，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速 度，得到多组拉力传感器示数F和小车加速度a的数据，作出如图己所示的a-F图 像。由图像可求得小车的质量M= kg,小车与长木板间的动摩擦因数以= (g取10m/s2,计算结果保留2位有效数字)。 a/(ms2) 0 0.2 FN -1.4 己 8.(20分)如图所示，小物块A、B用轻绳相连，并通过轻质滑轮将B悬挂于C的右端，初始 时A、B、C均静止且将A锁定，A与C左端水平距离l=3m,C放在光滑水平地面上， 其高度h=5m,已知A、B、C质量分别为mA=mB=1kg、mc=4kg,A、C和B、C之间 的动摩擦因数分别为41=0.5、42=0.2，g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦 高一学科素养周测评（六）物理第3页（共4页） 真题空 力。现解除A的锁定状态，同时对C施加一个水平外力F。 (1)若水平外力为F。时C保持静止，A、B匀加速运动，且A未撞滑轮、B未落地，求A 的加速度大小aA和F。的大小。 (2)若施加水平向右的外力F1,为了保证A、B、C相对静止，求F1的大小范围。 C B ZVZ222777F77727777777777777777777777777777777777777777 9.(20分)家里地板上有一块质量M=0.5kg的木板，木板正中央静置有质量m=2kg的 小铁块（可视为质点），木板与地板、铁块之间的动摩擦因数分别为1=0.8和2=0.4，设 最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2。 (1)若小猫用水平向左的拉力拉动木板，求小猫对木板的最小拉力F1。 (2)若小猫以水平拉力F2=25N向左拉动木板，求木板加速度大小ao。 (3)若在铁块与墙壁间用劲度系数k=3N/m的轻质橡皮绳相连，橡皮绳刚好伸直且无 拉力。小猫将木板以a=3m/s2的加速度向左拖动，当铁块相对木板发生滑动的瞬 间，橡皮绳恰好崩断，小猫吓得立即放开爪子，铁块没有从木板上掉下来，求橡皮绳 能承受的最大拉力Fm及木板的最小长度L。 77777777777777777777777777 图卷 高一学科素养周测评（六）物理第4页（共4页）·物理· 2F 律可知2F=Ma,解得a=M,则题图戊实验装 置对应的题图己中斜率较大的图线，故对应的实 验图线是A。 8.a) 3 (2)10N 【解析】(1)在水平轨道上，木箱受力平衡，对木 箱受力分析，在水平方向有 F=umg (3分) 1 解得μ=3 (3分) (2)在倾斜轨道上，木箱受力平衡，对木箱受力分 析，沿斜面方向有 mg sin37°=Ff+F2cos37 (4分) 其中滑动摩擦力 F:=uN (3分) 垂直于斜面方向有 N=mg cos37°+F2sin37° (4分) 联立解得F2=10N。 (3分) 9.(1)500 3N(2)250N(3)125V7N 【解析】(1)对结点O进行受力分析，如图甲所示。 因为结点O静止，处于受力平衡状态，则三个力可 以围成首尾相连的矢量三角形，由几何关系得 tan 0=F: mg 即F2=ng tan0 (3分) 解得P:-0万N (2分) 2025一2026学年度高一 物理·牛顿第二定律力学单位制 一、选择题 1.D【解析】根据题意可知f一w,则及=，则 比例系数k的单位是N=kg·m/s m2/s2m2/s2 =kg/m, A错误；雨滴受到重力与阻力，初始重力较大，雨 ·11 参考答案及解析 F 0 F2 mg 甲 (2)由几何关系，当力F2垂直于力F1时，F2有 最小值，由图乙知 F2min-mg sin (3分) 解得F2min=250N (2分) mg F 2nin ) (3)如图丙所示，在力F2垂直于力F1时 F1=mgcos 0 (3分) 解得F1=2503N>125W3N (2分) 所以当F1取到临界情况时，F2可以取到最小值， F2min=Fimin+(mg)2-2cos OF2mg (3分) 解得F2min=125√7N。 (2分) F2min mg 丙 学科素养周测评（六） 牛顿运动定律的应用超重和失重 滴做加速运动，当阻力等于重力时，雨滴做匀速 运动，所以雨滴先加速后匀速，B、C错误；根据 mg一f=ma,可知雨滴做的是加速度减小的加 速运动，当加速度为零时，速度达到最大，此后做 匀速运动，位移逐渐增大，D正确。 2.D【解析】轻绳P断裂前，对小球受力分析，如图所 真题密卷 示，则有Fpsin37°=mg,Fpcos37°-F。=m· 3 联立解得轻质弹簧Q的弹力F。=mg,轻绳P的 5 拉力Fp=3mg,A,B错误；当轻绳P突然断裂 时，弹簧弹力保持不变，则小球受到的合力大小 F◆=√Fa十(mg)=√2mg,小球的加速度大小 4-F-2g,C错误，D正确。 m 837.… ￥mg 3.B【解析】由于一箱苹果沿着倾角为0的粗糙斜 面加速下滑，可知加速度沿斜面向下，且大小满 足a<gsin0,对于箱子正中央的苹果，其周围苹 果对它的作用力一定存在垂直斜面向上的分力 和沿斜面向上的分力，故不可能是图中的F3和 F4,C、D错误；将加速度分解为水平向右和竖直 向下的分加速度，可知对于箱子正中央的苹果， 其周围苹果对它的作用力一定存在水平向右的 分力，故不可能是图中的F1,所以其周围苹果对 它的作用力可能为F2,A错误，B正确。 4.B【解析】由推力与时间的图像可得FA=8 2t,Fg=2+2t,则t=0时，FA0=8N,Fm= 2N,由于mA>mB,所以二者不会分开，A、B两 物体的加速度a= FA十FB=1m/s2,设此时A、 mA+mB B之间的相互作用力为F,对B根据牛顿第二定律 可得F十Fm=msa,解得F=2N,A、C错误；当 二者之间的相互作用力恰好为零时开始分离， 此时的加速度相同，则有-P,即2+24 mB mA 4 82,解得11s,分离时的速度u=at=1m/S B正确，D错误。 5.BD【解析】t=0时，手机处于静止状态，根 据a-t图像中图线与坐标轴所围成图形的面积表 1 学科素养周测评 示速度的变化量可知，e状态手机的速度第一次 达到最大值，A错误，B正确；由图像可知从e状 态到g状态之间，加速度先向上增加到最大，再 向上减小，由此可知在这段时间内，手机始终处 于超重状态，C错误；由图像可知，f状态时，手机 受到的拉力最大，此时加速度大小约为ay= 26.5m/s2=2.65g,根据牛顿第二定律有F- mg=ma,可得F-3.65mg,即手机运动的全过 程中受到的最大拉力大小约为重力大小的3.65 倍，D正确。 6.AB【解析】物块在传送带上加速过程，由牛顿 第二定律有1g=ma1,解得a1=5m/s2,由运动 学公式可得，物块运动的位移x1= 652 2a12X5m= 2.5m<L=3m,物块加速运动的时间t1=兰 1s,之后物块随传送带一起匀速运动，则有t2= L一工=0.1s,物块相对于传送带运动过程，传送 带的位移x2=ot1=5m,则物块相对于传送带运 动的路程s=x2一x1=2.5m,物块沿斜面匀速上 h 滑，物块在斜面上运动的时间t3= sin 30 =0.2s, 则物块在传送带和斜面上运动的总时间t=t1十 t2十t3=1.3s,A、B正确；物块在斜面上运动过 程中对物块受力分析，如图所示，将斜面对物 块的支持力FN和摩擦力F:等效成F',则有 _.FN=1-5,解得a=60,F方向不 tan a=FiuFs Ba 变，然后将mg、F'和拉力F夫量平移到一个三角形 当中，当F与F垂直时拉力F最小，则有B=90° 1r-0-6们=-r,FuEs9-6gN时 F与斜面的夹角Y=60°-B=30°，C、D错误。 F F 50 mg 2。 ·物理· 二、非选择题 7.(1)甲、乙、丙(2分)(2)丙(2分)(3)1.01(2分) 2.00(2分)(4)0.29(2分)0.14(2分) 【解析】(1)四种方案中，甲、乙、丙三个方案中小 车均受到比较大的摩擦阻力作用，都需要进行 “补偿阻力”，丁方案中由于滑块与气垫导轨间的 摩擦力可以忽略不计，则不需要进行“补偿阻 力”，故四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案 是：甲、乙、丙。 (2)四种方案中，甲方案可以通过弹簧测力计测 得绳子拉力，乙、丁方案都可以通过力传感器测 得绳子拉力，而丙方案需要用重物的重力近似等 于绳子拉力，为了减小误差，丙方案需要满足重 物质量远小于小车的质量。 (3)相邻两计数点间有四个点没有画出，则相邻计 数，点时间间隔T=5X0.02s=0.1s,根据匀变速 运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小 车在E点的醉时速废服=贸 (9.13+11.09)×10-2 2×0.1 m/s≈1.01m/s;根据逐差法 可得，小车的加速度a=工c≈2.00m/s。 9T2 (4)以小车为对象，根据牛顿第二定律可得2F一 2 Mg=Ma,所以a=M·F-g,可知a-F图像 的斜车品-培g1=7kg,饼得小车的质五 M=号g≈0.29kg,aF图保的纵轴核距为 一g==1.4m/s2,解得4=0=0.14。 8.(1)2.5m/s22.5N(2)25N≤F1≤ 112.5N 【解析】(1)小物块A与C间的滑动摩擦力 fA=uimAg=5 N (1分) 把A、B看作一个整体，有 F合=mBg一fA (1分) 根据牛顿第二定律得 。1 参考答案及解析 F合=(mA十mB)aA (1分) 解得aa=2.5m/s2 以B为研究对象，受到绳子的拉力和重力的作用 向下加速运动，根据牛顿第二定律得 mBg-TB-mBaB (1分) aB=aA=2.5 m/s2 解得TB=7.5N. 绳子对A和对B的拉力大小相等 TA=TB=7.5 N 以C为研究对象，在水平方向受力平衡，则 F。十fA=TA 解得F。=2.5N (1分) (2)保证A、B、C相对静止，当A相对于C即将向 右滑动时，外力最小，对A受力分析，由牛顿第二 定律得 Tin-fA=mAa (1分) 以A、B、C整体为研究对象，由牛顿第二定律得 F1min=(mA十mB十mc)a (1分) 以B为研究对象，根据牛顿第二定律，此时B、C 间的压力 N=mBa (1分) 则B受到的摩擦力 fB=u2N (1分) 对B受力分析，有 T1B十fB=mBg (1分) TIA=TIB (1分) 解得F1mn=25N (1分) 当A相对于C即将向左滑动时，外力最大，则以 A为研究对象，由牛顿第二定律得 T2A十fA=mAa (1分) 此时B向上运动，则 T2B=fB十mBg (1分) fB=u2N' (1分) N'=mBa (1分) T2A=T2B (1分) 以A、B、C整体为研究对象，由牛顿第二定律得 F1max=(mA十mB十mc)a (1分) 1 真题密卷 学科素养周测评 解得F1max=112.5N (1分) 设小猫松爪时的木板速度为，由运动学公 所以F1的大小范围为 式v2=2a.x (1分) 25NF,≤112.5N。 (1分) 解得v=2m/s 9.(1)20N(2)2m/s2(3)2N 橡皮绳刚被拉断后，对铁块，根据牛顿第二定律有 6 uimg=ma2 (1分) 【解析】(1)对木板和铁块整体分析，根据平衡条 解得a2=4m/s2 件可得小猫对木板的最小拉力 对木板，根据牛顿第二定律有 F1=1(m+M)g=20N (2分) (m+M)g-u:mg =Ma (2分) (2)设铁块刚好与木板发生相对滑动时，所加的 解得a1=24m/s2 外力为Fmin,对铁块，根据牛顿第二定律有 设板长为L,则 uzmg=ma (1分) L0-v20-v2 对整体，根据牛顿第二定律有 2-2(-a2)2(-a1) (1分) Fmin-u1 (m+M)g=(m+M)a (2分) 解得L=6m 5 联立解得Fmin=30N>25N 说明小猫的拉力为25N时，铁块与木板未发生 另解：橡皮绳刚被拉断后，对铁块，根据 相对滑动 v=a2t2 (1分) 对整体，根据牛顿第二定律可得 解得t2=0.5s F2-u(m+M)g=(m+M)ao (2分) 对木板，根据 解得ao=2m/s2 (1分) v=aiti (3)橡皮绳刚被拉断时，对铁块，根据牛顿第二定 1 解得t-2s 律可得 设板长为L,则 μ2mg-Fm=ma (2分) L=” 解得Fm=2N 2=22-21 (1分) 对橡皮绳，根据胡克定律，得 (2分) Fm=kx (1分) 部得儿二名n, 2 解得x=3m 2025一2026学年度高一学科素养周测评（七）物理·阶段检测（二） 一、选择题 mg sin0,N=mg cos0,从底部经过b点爬到a 1.D【解析】蚂蚁缓慢爬行的过程可以视为始终 的过程中日逐渐增大，则碗对蚂蚁的摩擦力变 处于平衡状态，对蚂蚁受力分析可知，蚂蚁受到 大，碗对蚂蚁的支持力变小，A、B错误；蚂蚁处 重力、沿切线方向的摩擦力和垂直切线方向指向 于平衡状态，合外力一直为0，则碗对蚂蚁的作 球心的支持力，设蚂蚁所在位置与球心连线与竖 用力与重力平衡，保持不变，C错误，D正确。 直方向的夹角为0，根据受力平衡可得f= 2.D【解析】要将题图中从上面数的第4本书抽 ·14·