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专题 01 力与直线运动
一、单选题
1．（2022·河南·洛宁县第一高级中学模拟预测）意大利物理学家伽利略在《关于两门
新科学的对话》一书中，对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合。
如图所示，这可以大致表示实验过程，图中各个小球位置之间的时间间隔可以认为相
等，对这一过程的分析，下列说法正确的是（ ）
A．运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，放大时间，便于观察
B．只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，就可以计算出重力加速度大小
C．该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了缩短时间，便于测量位移
D．从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说
明自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动（ ）
2．（2022·新疆·博乐市高级中学（华中师大一附中博乐分校）模拟预测）将一乒乓球
竖直向上抛出，乒乓球在运动过程中，它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。
已知乒乓球运动过程中，受到的空气阻力与速率平方成正比，重力加速度为 。则乒
乓球在整个运动过程中加速度的最小值、最大值为（ ）
A． ， B． ， C． ， D． ，
3．（2022·湖南·长沙一中一模）如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸
板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就
是大家熟悉的惯性演示实验，若香皂盒和纸板的质量分别为m 和m，各接触面间的动
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摩擦因数均为μ，重力加速度为g。若本实验中， ， ， ，香皂盒与纸板左端的距离 ，若香皂盒移动的距离超过 ，人眼就能感知，
忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s2；为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的
拉力至少是（ ）
A．0.72N B．0.92N C．1.22N D．1.42N
4．（2022·浙江·模拟预测）无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行
火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业。假
设无人机从静止竖直向上起飞，匀减速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度-
时间图像如下图示。已知无人机的质量（含装备等）为15kg，下列说法正确的是（
）
A．火灾位置距离消防地面的距离为60m
B．加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大
C．减速阶段，无人机螺旋桨处于失重状态
D．加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为75N
5．（2022·广东广州·模拟预测）如图所示，abcde是四段平滑链接的路面，一辆用轻
绳悬挂小球的小车静止在起点，轻推小车，小车可以冲上de路面。若所有摩擦均不计，
且忽略小车在各衔接路段对小球的扰动，在运动过程中小球与小车总是保持相对静止，
那么轻绳与车顶垂直的阶段是（ ）
A．只有ab路面 B．只有bc路面 C．只有cd路面 D．全程6．（2022·广东·深圳中学模拟预测）如图所示，甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前
行驶，两车车顶O、O 两位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在5m以内时能够实
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现通信。t=0时刻，甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为4m/s，乙车的
速度为1m/s，O、O 的距离为3m。从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速运动直
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至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间，从t=0时刻起，甲、
乙两车能利用蓝牙通信的时间为（ ）
A．2s B．10s C．16s D．20s
7．（2022·湖南·长郡中学二模）甲、乙两名运动员同时从泳池的两端出发，在泳池里
训练，甲、乙的速度—时间图像分别如图（a）、（b）所示，不计转向的时间，两人
的运动均可视为质点的直线运动。则（ ）
A．两人第一次相遇时处于泳池的正中间处
B．两人前两次相遇的时间间隔为20s
C．50s内两人共相遇了2次
D．两人第一次在泳池的两端处相遇的时刻为t=75s
8．（2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测）城市公共汽车的加速度为1m/s2，汽
车刚启动时，一未赶上车的乘客以6m/s速度追车，当人与车尾的距离不超过5m，且
维持4s以上，才能引起司机的注意，则（ ）
A．乘客开始追赶公共汽车时至少距离公共汽车21m才能引起司机注意
B．公共汽车在6s末距离乘客最远
C．若乘客开始追赶公共汽车时距离公共汽车小于20m，则乘客可以追上公共汽车
D．满足恰好引起司机注意的条件下，乘客可以追上公共汽车
9．（2022·浙江金华·模拟预测）最近，义乌中学实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动
中水平牵引力大小随时间的变化图像a，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的
图像b。若不计空气，取重力加速度大小为 ，则下列同学的推断结果正确的是（
）
A．机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为3N
B．机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.2
C．在0~4s时间内，合外力的冲量为12N·s
D．在0~4s时间内，合外力做的功为12J
二、多选题
10．（2022·海南·模拟预测）国家粮食储备仓库工人利用传送带从车上卸粮食。如图1
所示，以某一恒定速率 运行的传送带与水平面的夹角 ，转轴间距 。
工人沿传送方向以速度 从传送带顶端推下粮袋（视为质点）， 时粮袋运
动到传送带底端，粮袋在传送带上运动的 图像如图2所示。已知 ，
，重力加速度g取 ，则（ ）A．在 时刻，粮袋所受摩擦力方向改变
B．粮袋与传送带间的动摩擦因数为0.8
C．传送带运行的速度大小为
D．在 内粮袋处于失重状态
11．（2022·河南·洛宁县第一高级中学模拟预测）如图所示，A、B两滑块的质量均为
M，放在粗糙水平面上，两滑块与两个等长的轻杆连接，两杆之间以及杆与滑块之间
均用光滑铰链连接，一质量为m的重物C悬挂于两杆铰接处，杆与水平面间的夹角为
θ，整个装置处于静止状态，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．轻杆上的作用力为2mgsinθ
B．A、B滑块均受到4个力作用
C．A、B滑块对水平面的压力大小均为
D．A、B滑块对水平面的摩擦力大小均为
12．（2022·四川·树德中学模拟预测）如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速
率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无
初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力
大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因
数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，x 为已知量，则（ ）
0A．0～x 过程，物块所受的摩擦力方向向右
0
B．x～2x 过程，物块做匀加速运动
0 0
C．弹簧的劲度系数为
D．传送带的速度为
13．（2022·辽宁·模拟预测）某研究性学习活动小组自制一枚水火箭。现将该水火箭从
水平地面由静止竖直向上发射，加速过程可以看作是加速度大小为 的匀加速
直线运动，经过 加速过程结束。此时从水平地面的发射点用一水平恒力推一小
车从静止开始以加速度大小 做匀加速直线运动。当水火箭达到最高点时，
立即改用另一反向的水平恒力使小车的加速度大小变为 。经过一段时间小车刚好返
回发射点，此时水火箭恰好落入车中。不计水火箭和小车的体积，忽略空气的作用力，
。可求出（ ）
A．水火箭离地面的最大高度为25m
B．水火箭上升运动的总时间为4.5s
C．小车回到发射点过程中加速度大小是
D．小车离开发射点的最大距离是9m
14．（2022·黑龙江·哈师大附中模拟预测）如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止
在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v=4m/s滑上木板的左端，物块与木
0
板之间的动摩擦因数为μ=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒
力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不
同大小的恒力F，得到 的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐
标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。
则下列说法正确的是（ ）A．若恒力F=0，物块滑出木板时的速度为3m/s
B．C点纵坐标为1.5m-1
C．随着F增大，当外力F=1N时，物块恰好不能木板右端滑出
D．图像中D点对应的外力的值为4N
三、解答题
15．（2022·重庆市涪陵高级中学校模拟预测）在2022年北京冬奥会上，中国代表团
以9金4银2铜的战绩高居金牌榜第三位，创下参加冬奥会以来的历史最佳战绩。图
甲所示是运动员在“大跳台滑雪”比赛中的腾空运动示意图，其运动过程可简化为如
图乙所示。“助滑道”由长为L、倾角为θ的斜坡面AB和圆弧形坡面BCD构成，AB
和BCD在B处相切，且B与D等高。某运动员（可视为质点）着滑雪板从A端由静止
开始、沿“助滑道”滑行，并从D点沿着圆弧的切线滑出。设该运动员（包含滑雪
板）的质量为m，滑雪板与AB间的动摩擦因数为μ，该运动员在D点沿着圆弧的切线
滑出时的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）该运动员从A到B的时间；
（2）该运动员在圆弧形坡面BCD上克服摩擦力所做的功。
16．（2022·浙江·模拟预测）将日常生活中的报纸拧成一股绳子，将会很难把它扯断了。
校内STEM活动小组通过“纸绳”用沿水平方向成 的力F斜向上去拉质量为m的一
箱子书沿直线匀加速奔跑。已知箱子与塑胶操场跑道的动摩擦因素为 ，求：
（1）匀加速直线运动时，箱子的加速度；
（2）经过一段时间t之后，箱子的向前通过的位移；
（3）某时刻突然放手，箱子继续向前滑行x，求放手瞬间箱子的速度。17．（2022·陕西西安·三模）如图所示，足够长的粗糙水平台和长度L=6.5m、速度
v=4.0m/s、向左匀速转动的传送带等高，且与传送带PQ连接。在t=0时刻，质量为
mA的物块A与质量为mB的木板B一起以共同速度v=3.5m/s在平台上开始向右运动
0
（物块A在木板B的最左端）。且在t=0时刻，质量为mC的物块C以vC=5m/s的速度
从传送带最右端Q向左运动（图中物块C未画出，并可将其视为质点）。物块C与木
板B恰好在传送带最左端P发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后立即将物块C移
走。运动过程中物块A始终未离开木板B。已知物块C与传送带间的动摩擦因数和木
板B与水平台间的动摩擦因数均为μ=0.10，物块A与木板B间的动摩擦因数为
μ=0.3，mB=2mC 8mA，重力加速度取g=10m/s2，求：
1 =
（1）物块C在传送带上的运动时间；
（2）长木板B的最小长度L'。（结果保留两位小数）
