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专题 03 牛顿运动定律
1.(2024浙江1月考题) 1. 下列属于国际单位制基本单位符号的是（ ）
A. s B. N C. F D. T
2.（2024年山东卷考题）2. 如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角
不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因
数不能小于（ ）
A. B. C. D.
3.（2024年湖南卷考题）3．如图，质量分别为 、 、 、m的四个小球A、B、C、D，通过细线
或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间
B和C的加速度大小分别为（ ）
A．g， B．2g， C．2g， D．g，
4.（2024全国甲卷考题）2. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，
与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并
测量P的加速度大小a，得到 图像。重力加速度大小为g。在下列 图像中，可能正确的是（
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A. B. C. D.
5.（2024年安徽卷考题）4. 倾角为 的传送带以恒定速率 顺时针转动。 时在传送带底端无初
速轻放一小物块，如图所示。 时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到 。不计空气阻力，则物块
从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
6.（2024年安徽卷考题）6. 如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定
于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静
止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小
为 。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P
点运动到O点的过程中（ ）
A. 速度一直增大 B. 速度先增大后减小 C. 加速度的最大值为 D. 加速度先增大后减小
7.（2024全国甲卷考题）8. 如图，一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面（纸面）内的光滑定滑轮，绳更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
的一端连接一矩形金属线框，另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀
强磁场，磁场上下边界水平，在 时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程
中，线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向，下列线框的速度v随时间t变化的
图像中可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
8.（2024年安徽卷考题）9. 一倾角为 足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy
直角坐标系，如图（1）所示。从 开始，将一可视为质点的物块从0点由静止释放，同时对物块施加
沿x轴正方向的力 和 ，其大小与时间t的关系如图（2）所示。己知物块的质量为1.2kg，重力加速
度g取 ，不计空气阻力。则（ ）
A. 物块始终做匀变速曲线运动 B. 时，物块的y坐标值为2.5m
C. 时，物块的加速度大小为 D. 时，物块的速度大小为
9.（2024年广东卷考题）7. 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处
由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为
t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其 图像或
图像可能正确的是（ ）更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
A. B. C. D.
10.(2024年辽宁卷考题) 10. 一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。 时，
木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上
木板。已知 到 的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大
小。 时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 小物块在 时刻滑上木板 B. 小物块和木板间动摩擦因数 为2μ
C. 小物块与木板的质量比为3︰4 D. 之后小物块和木板一起做匀速运动
11.（2024年广东卷考题） 14. 汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。
（1）安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的
过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平
状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为 ，敏感球的质量为m，重力
加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正切值 。
（2）如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体
运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t
的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度大小取
。求：
①碰撞过程中F的冲量大小和方向；
②碰撞结束后头锤上升的最大高度。更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
12.（2024年新课标考题）12. 如图，一长度 的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，薄板的右
端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离
时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的
质量相等。它们之间的动摩擦因数 ，重力加速度大小 。求
（1）物块初速度大小及其在薄板上运动的时间；
（2）平台距地面的高度。
13.(2024年江苏卷考题) 14. 如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为μ，倾角为θ，斜面长为L。一个
质量为m的物块，在电动机作用下，从 A点由静止加速至 B点时达到最大速度v，之后作匀速运动至C
点，关闭电动机，从 C点又恰好到达最高点D。求：更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
（1）CD段长x；
（2）BC段电动机的输出功率P；
（3）全过程物块增加的机械能E和电动机消耗的总电能 E的比值。
1 2
14.（2024年山东卷考题）17. 如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的
上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。质量为m的小物
块静置在轨道水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道半
圆形部分的半径R=0.4m，重力加速度大小g=10m/s2.
（1）若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于3mg，求小
物块在Q点的速度大小v；
（2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度a与F
对应关系如图乙所示。
（i）求μ和m；
（ii）初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力F=8N，当小物块到P点时撤去
F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s。求轨道水平部分的长度L。更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
15.(2024年湖北考题)14. 如图所示，水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的
距离为 。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为 、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小
球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1kg
的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速
度大小为 、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上
运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小 。
（1）求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小；
（2）求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能；
（3）若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。
一、单选题
1．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）某同学站在力传感器下蹲，力传感器上显示的图线可能是（
）
A． B． C． D．
2．（2024·黑龙江·三模）如图所示为一无人机由地面竖直向上运动的v－t图像。关于无人机的运
动，下列说法正确的是（ ）更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
A．0~ 段无人机的加速度大于 ~ 段无人机的加速度
B．0~ 段，无人机的平均速度大小为
C． 时刻无人机到达最高点
D． ~ 段，无人机处于失重状态
3．（2024高三下甘肃·学业考试）如图，水平地面上有一汽车做加速运动，车厢内有一个倾角
θ=37°的光滑斜面，斜面上有一个质量为m的小球，用轻绳系于斜面的顶端，小球的重力大小为mg，绳
对球的拉力大小为F、斜面对小球的弹力大小为F，当汽车以大小为a的加速度向左做匀加速直线运动时
T N
（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．若a=14m/s2，小球受mg、F、F三个力作用
T N
B．若a=14m/s2，小球受mg、F两个力作用
T
C．若a=13m/s2，小球受mg、F两个力作用
T
D．不论a多大，小球均受mg、F、F三个力作用
T N
4．（2024·辽宁·三模）一同学乘电梯上楼，从静止开始出发，用手机内置传感器测得某段时间内
电梯的加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度的正方向，则（ ）更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
A． 时地板对该同学的支持力最小 B． 时电梯对该同学的支持力为零
C．6~8s内电梯上升的高度约为4m D．6~8s内电梯上升的高度约为9m
5．（2024·河北·三模）某游泳运动员在 时间内运动的 图像如图所示。关于该运动员，下
列说法正确的是（ ）
A．在 内所受的合力一直不为0 B．在 内的位移大小为
C．在 内一定处于超重状态 D．在 内的位移大小为
6．（2024·江西鹰潭·二模）如图，C由质量为M的物块及右上角光滑轻质定滑轮组成，静置于水平
地面。跨过滑轮用轻绳连接两质量分别为2m和m的物块A、B，除地面外的其余各接触处均光滑。开始用
手托住B，使轻绳刚好伸直。由静止释放B，在B下落而A又未碰到滑轮的过程中，C始终保持静止，下列
说法正确的是（ ）
A．地面对C有向右的摩擦 B．物体C受到4个力作用
C．绳中拉力等于mg D．地面对C的支持力小于
7．（2024·辽宁丹东·一模）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为 的
弹性轻绳的上端固定在 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相
连，传感器示数为1000N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到
最高位置C点，在B点时速度最大。已知 长为 ，人与装备总质量 （可视为质点）。忽略空
气阻力，重力加速度 取 。下列说法正确的是（ ）更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
A．在B点时，弹性轻绳的拉力为零 B．经过C点时，人处于超重状态
C．弹性轻绳的劲度系数 为 D．打开扣环瞬间，人在A点的加速度大小为
8．（2024·甘肃张掖·一模）如图所示，光滑水平面上静置一质量为m的长木板B，木板上表面各处
粗糙程度相同，一质量也为m的小物块A（可视为质点）从左端以速度v冲上木板。当 时，小物块A
历时 恰好运动到木板右端与木板共速，则（ ）
A．若 ，A、B相对运动时间为
B．若 ，A、B相对静止时，A恰好停在木板B的中点
C．若 ，A经历 到达木板右端
D．若 ，A从木板B右端离开时，木板速度等于v
9．（23-24高三下·海南·期中）如图所示，足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为 ，一小滑
块从传送带左端以初速度大小 滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ，小滑块最终又返回
到左端。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小滑块的加速度向右，大小为μg
B．若 ，小滑块返回到左端的时间为
C．若 ，小滑块返回到左端的时间为更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
D．若 ，小滑块返回到左端的时间为
10．（2024·陕西渭南·二模）如图（a），足够高的水平长桌面上，P点左边光滑，右边粗糙，物块
A在砝码B的拉动下从桌面左端开始运动，其 图像如图（b）所示。已知砝码B质量为0.20 ，重力
加速度g取10 ，用 表示物块A的质量， 表示物块A与P点右边桌面之间的动摩擦因数，则有（
）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
11．（2024·江西·二模）如图所示，在足够大的水平地面上静置一木板，可视为质点的物块以
v=3m/s的速度滑上木板，最终物块恰好到达木板的右端，木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度。
0
已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.05，取重力加速度大小
1 2
g=10m/s2，则木板的长度为（ ）
A．1.0m B．1.5m C．2.0m D．2.5m
12．（23-24高三下·重庆沙坪坝·阶段练习）如图所示为餐厅暖盘车的储盘装置示意图，三根完全
相同的轻质弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端与托盘连接，托盘上放着6个质量均为m的盘子
并处于静止状态（托盘未与暖车底部接触），已知托盘质量为 ，重力加速度大小为g，当某顾客快速取
走最上端1号盘子的瞬间，托盘对最下端6号盘子作用力的大小为（ ）
A． B． C． D．更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
二、多选题
13．（2024·山东潍坊·三模）如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞
行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg的表演者静卧于出风口，打开气流控制
开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小F=0.05v2（采用国际单位制），v为风速。控制v
可以改变表演者的上升高度h，其v2与h的变化规律如乙图所示。g取10m/s2。表演者上升10m的运动过程
中，下列说法正确的是（ ）
A．打开开关瞬间，表演者的加速度大小为2m/s2
B．表演者一直处于超重状态
C．表演者上升5m时获得最大速度
D．表演者先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度逐渐减小的减速运动
14．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手
掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间
变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，重力加速度大小为 。下列说法正确的是（ ）
A．手机有可能离开过手掌 B． 时刻手机运动到最高点
C． 时刻手机开始减速上升 D． 时刻手机速度可能为0
15．（2024·河南·二模）一足够长的粗糙倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上
适当的位置放上具有一定初速度v的小物块，如图所示，取沿传送带向下的方向为正方向，则下列描述小
0
物块在传送带上运动的v-t图像中可能正确是（ ）更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
A． B． C． D．
16．（2024·湖南怀化·二模）如图甲所示，劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为
θ=37°的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量为m的小物块A相连，质量为m的物块B紧靠A一
A B
起静止，现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力
作用下、稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取
重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A．a=7.5m/s2
0
B．m=3kg
A
C．若a=a，稳定时A、B间弹力大小为0
0
D．若a=a，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N
0
17．（2024·内蒙古呼和浩特·二模）如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放
置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段
时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知物块与长木板的质量相等，滑块Q始
终没有从长木板P上滑下。滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数为 ，长木板P与地面之间的动摩擦因数
为 ，重力加速度 。则下列说法正确的是（ ）
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B．
C． 时，木板P停止运动
D．滑块Q在长木板P上滑行的相对位移为
三、解答题
18．（2024·福建宁德·三模）人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉
快地滑行，饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为
30°。若人与滑板的总质量为60kg，受到的总阻力为60N，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）滑雪者加速度的大小；
（2）3s内滑雪者下滑位移的大小；
（3）3s末人与滑板总重力的瞬时功率。
19．（22-23高一上·四川内江·期末）一足够长的木板P静置于粗糙水平面上，木板的质量M=4kg，
质量m=1kg的小滑块Q（可视为质点）从木板的左端以初速度 滑上木板，与此同时在木板右端作用水平
向右的恒定拉力F，如图甲所示，设滑块滑上木板为t=0时刻，经过t=2s撤去拉力F，两物体一起做匀减
1
速直线运动，再经过t=4s两物体停止运动，画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。（最大静摩擦力
2
等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2）求：
（1）0~2s内滑块Q和木板P的加速度？
（2）滑块Q运动的总位移？
（3）拉力F的大小？更多全科试卷及资料，请关注公众号：高中试卷君
20．（2024·广西桂林·三模）如图所示水平导轨 和 分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，
竖直 圆形轨道与 相切于 。已知传送带长 ，且沿顺时针方向以恒定速率 匀速转
动，滑块C以速度 滑上传送带时，恰好停在 点。滑块C与传送带及 之间的动摩擦因数均为
，装置其余部分均可视为光滑，滑块大小不计，重力加速度 取 。（结果可带根号）
（1）求C以速度2.0m/s刚滑上传送带时的加速度大小；
（2）求 、 的距离；
（3） 圆轨道半径 ，若要使C滑过 点但不脱离 圆轨道，求C滑上传送带时速度的范
围。
