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中四物理练习卷：力和运动（100 分）
练习卷 · 中四物理 · 力和运动
中四物理练习卷：6 题 22 部分、100 分、75 分钟。按香港中四物理课程编写，涵盖匀加速运动与平均速度、牛顿第二定律与摩擦力、动量守恒与冲量、自由落体与抛体运动、虎克定律与弹性位能，以及圆周运动、功与功率，附评分要点。
卷面资料 年级：中四 ｜ 科目：物理 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：22
甲部 第 1 题：匀加速运动与平均速度
一辆车由静止开始沿直线均匀加速，取运动方向为正。每项答案须附单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 车在 30 s 内由静止加速至 15 m/s，求加速度。 | 答案：a = (v − u) / t = (15 − 0) / 30 = 0.5 m/s²。 |
| 2 | 求首 30 s 内车行驶的距离。 | 答案：s = ½ (u + v) t = ½ × 15 × 30 = 225 m；亦可用 s = ½ a t² = ½ × 0.5 × 30² = 225 m。 |
| 3 | 接着车以 15 m/s 匀速行驶 20 s，求该段距离。 | 答案：s = v t = 15 × 20 = 300 m。 |
| 4 | 求全程 50 s 内的平均速度。 | 答案：总距离 = 225 + 300 = 525 m，平均速度 = 525 / 50 = 10.5 m/s。 |
乙部 第 2 题：牛顿第二定律与摩擦力
取 g = 10 m/s²，所有力沿水平方向，物体在粗糙水平面上运动。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 质量 4 kg 的物体受 12 N 的净力作用，求加速度。 | 答案：a = F / m = 12 / 4 = 3 m/s²。 |
| 6 | 该物体由静止开始受此净力 5 s，求 5 s 末的速度。 | 答案：v = u + a t = 0 + 3 × 5 = 15 m/s。 |
| 7 | 若同时有 4 N 的摩擦力阻碍运动，而向前施力为 16 N，求加速度。 | 答案：净力 = 16 − 4 = 12 N，a = 12 / 4 = 3 m/s²。 |
| 8 | 在上述情况下，求物体 5 s 内由静止起行驶的距离。 | 答案：s = ½ a t² = ½ × 3 × 5² = 37.5 m。 |
丙部 第 3 题：动量守恒与冲量
碰撞在光滑水平面上发生，取原运动方向为正，动量单位用 kg m s⁻¹。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 质量 2 kg 的小球以 6 m/s 撞向静止、质量 4 kg 的小球，碰后两球黏合。求碰后的共同速度。 | 答案：动量守恒，2 × 6 = (2 + 4) v，v = 2 m/s，方向与原运动相同。 |
| 10 | 求质量 2 kg 的小球在此碰撞中的动量变化。 | 答案：Δp = m v − m u = 2 × 2 − 2 × 6 = -8 kg m s⁻¹，负号表示方向与原运动相反。 |
| 11 | 若碰撞历时 0.2 s，求该球所受的平均力。 | 答案：F = Δp / t = -8 / 0.2 = -40 N，即大小 40 N，方向与原运动相反。 |
丁部 第 4 题：自由落体与抛体运动
空气阻力可忽略，取 g = 10 m/s²，向下为正。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 12 | 石块由 45 m 高处静止释放，求落地所需时间。 | 答案：s = ½ g t²，45 = ½ × 10 × t²，t = 3 s。 |
| 13 | 求石块落地的速度。 | 答案：v = g t = 10 × 3 = 30 m/s。 |
| 14 | 若同一高度以 20 m/s 水平抛出石块，求落地的水平位移。 | 答案：水平方向匀速，R = u t = 20 × 3 = 60 m。 |
| 15 | 求水平抛出时石块落地速度的大小（取三位有效数字）。 | 答案：v = √(u² + (g t)²) = √(20² + 30²) ≈ 36.1 m/s。 |
戊部 第 5 题：虎克定律与弹性位能
弹簧符合虎克定律，取 g = 10 m/s²，弹簧的质量可忽略。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 16 | 弹力常数 200 N/m 的弹簧伸长 0.15 m，求弹簧的张力。 | 答案：F = k x = 200 × 0.15 = 30 N。 |
| 17 | 改挂 3 kg 的砝码并使之静止，求弹簧的伸长量。 | 答案：F = m g = 3 × 10 = 30 N，x = F / k = 30 / 200 = 0.15 m。 |
| 18 | 求此时弹簧贮存的弹性位能。 | 答案：E = ½ k x² = ½ × 200 × 0.15² = 2.25 J。 |
己部 第 6 题：圆周运动、功与功率
取 g = 10 m/s²，物体沿水平圆周作匀速运动，答案须附单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 19 | 质量 0.5 kg 的物体以 4 m/s 沿半径 0.8 m 的圆周运动，求向心加速度。 | 答案：a = v² / r = 4² / 0.8 = 20 m/s²。 |
| 20 | 求作用于该物体的向心力。 | 答案：F = m a = 0.5 × 20 = 10 N。 |
| 21 | 把 10 kg 的物体垂直提升 3 m，求所做的功。 | 答案：W = m g h = 10 × 10 × 3 = 300 J。 |
| 22 | 若提升过程历时 5 s，求平均功率。 | 答案：P = W / t = 300 / 5 = 60 W。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。