文档内容
阶段性检测：《牛顿运动定律》
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共8个小题，共48分，下列各题的四个选项中，第 1-5题只有一项是符
合题意，第 6-8 题有多个答案符合要求，全部选对得 5 分，选不全得 3 分，有错选得 0
分。）
1．（2023·重庆巴南·重庆市实验中学校联考一模）2023年5月30日9时31分，神州16号载人飞船进入
太空并成功对接于天和核心舱径向端口，在此期间神州16号经历了5次自主变轨，成功与天和核心舱径
向对接，标志着我国已经成为了航天大国。天和核心舱的轨道参数为：远地点距地面高度约394.9千米；
近地点距地面高度约384千米；可把天和核心舱的轨道近似的看成圆周轨道。已知同步卫星距地球表面
高度约为36000km。结合材料信息下列说法正确的是（ ）
A．飞船运载火箭发射过程中，宇航员处于失重状态
B．天和核心舱在轨道上运行时，与太阳的连线在相同时间内扫过的面积是相等的
C．天和核心舱里的宇航员绕地球公转的线速度要比在赤道上随地球自转的物体线速度大
D．神州16号飞船在变轨到更高轨道过程中，需要点火减速
【答案】C
【详解】A．飞船运载火箭发射过程中，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，故A错误；
B．天和核心舱在轨道上绕地球运行时，根据开普勒第二定律可知，天和核心舱与地球的连线在相同时间
内扫过的面积是相等的，但与太阳的连线在相同时间内扫过的面积是不相等的，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力可得
解得
由于天和核心舱的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则天和核心舱的线速度大于同步卫星的线速度；
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】根据
可知同步卫星的线速度大于赤道上随地球自转的物体线速度；则天和核心舱里的宇航员绕地球公转的线
速度要比在赤道上随地球自转的物体线速度大，故C正确；
D．神州16号飞船在变轨到更高轨道过程中，需要点火加速做离心运动，故D错误。
故选C。
2．（2023·湖北荆州·沙市中学校考模拟预测）如图所示，两端开口的圆管竖直固定在水平地面上，内有
两只可视为质点的小球A、B，质量均为m，它们用劲度系数为k、原长为L 的轻质弹簧相连，用外力将
0
A、B提至管中某处并处于静止状态，此时B距离地面高度为h.设圆管管径略大于小球的直径，且不计小
球与圆管间的摩擦.重力加速度为g（ ）
A．此时外力F的大小为2mg
B．此时A距离地面的高度L+
0
C．求撤去外力瞬间物块A的加速度大小为3g
D．撤去外力后，由于阻力作用，A、B和弹簧组成的系统最终静止于水平地面上.求此过程中系统损失
的机械能mg
【答案】A
【详解】A．对系统应用物体平衡条件得
F=2mg
对小球B由物体平衡条件得弹簧弹力
F =mg
N
故A正确；
B．由胡克定律得
F=kx
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】弹簧的伸长量
x=
则A距离地面的高度
hA=h+L +
0
故B错误；
C．撤去外力F的瞬间，A所受的合力大小为
F =2mg
A合
A的加速度大小
a =2g
A
故C错误；
D．由题意可知，刚开始时弹簧的伸长量和最终静止时弹簧的压缩量是相等的，即初终态时弹簧的弹性势
能相等.根据能量转化和守恒得系统损失的机械能
|ΔE|=|ΔEA+ΔEB|
p p
代入数据得
|ΔE|=mgh+mg(h+ )=2mg(h+ )
故D错误；
故选A。
3．（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）如图所示，两物块之间连接一个处于拉伸状态的轻
弹簧，静止于水平粗糙木板上。现将整体自由下落，可观察到的现象是（ ）
A．两物块相对木板静止
B．两物块相对木板运动且彼此靠近
C．质量大的物块相对木板静止，质量小的物块靠近质量大的物块
D．质量小的物块相对木板静止，质量大的物块靠近质量小的物块
【答案】B
【详解】整体未下落时，两物块相对木板静止，弹力等于摩擦力，整体无初速度释放后，两物体和木板
都处于完全失重状态，两物块对木板的压力为零，此时摩擦力消失。在水平方向上，两物块只受到弹簧
的拉力，根据牛顿第二定律可知，两物块相对木板运动且相互靠近。
故选B。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】4．（2023·河北唐山·开滦第一中学校考模拟预测）某同学用如图甲所示的装置测定物块与木板之间的动
摩擦因数。给位于斜面底端的物块一个初速度v=4m/s，物块沿倾角θ=37°的斜面上滑到达最高点后紧接
0
着下滑至出发点。实验中用测速仪采集物块滑动过程中的速度，用电脑软件绘制v-t图像，由于设备故障
电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．物块上滑过程中的加速度的大小4m/s2
B．木块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑过程中的加速度的大小4m/s2
D．木块回到出发点时的速度大小2m/s
【答案】C
【详解】A．由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点，由加速度定义式可知上滑过程中加速度的大小为
故A错误；
B．上滑过程中木块沿斜面向下受重力的分力、摩擦力作用，由牛顿第二定律可知上滑过程中有
mgsinθ+μmgcosθ=ma
1
代入数据得
μ=0.25
故B错误；
C．下滑的距离等于上滑的距离为
下滑过程中摩擦力方向变为沿斜面向上，由牛顿第二定律可知下滑过程中
mgsinθ-μmgcosθ=ma
2
解得
a=4m/s2
2
故C正确；
D．下滑至出发点时的速度大小为
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】v=
联立解得
故D错误。
故选C。
5．（2023·福建福州·校考模拟预测）如图所示，质量为2kg物体放在无人机中，无人机从地面由静止起
飞沿竖直方向上升，经过10s到达40m高处后悬停了5s，之后沿水平方向运动了5s，水平距离为30m。
（g=10m/s2）。下列说法正确的是（ ）
A．物体一直处于超重状态 B．物体在20s内的平均速度为3.5m/s
C．上升阶段无人机对物体的支持力一直做正功 D．水平运动阶段无人机对物体的作用力等于20N
【答案】C
【详解】A．飞机由静止起飞沿竖直方向上升过程是超重状态，悬停时是平衡状态，故A错误；
B．物体在20s内位移
物体在20s内的平均速度为
故B错误；
C．上升阶段无人机对物体的支持力与上升的速度方向同向，所以一直做正功，故C正确；
D．水平运动阶段，运动性质未知，所以无人机对物体的作用力未知，故D错误。
故选C。
6．（2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测）如图甲所示，斜面倾角为 、足够长、光滑的斜面体
固定在水平地面上，可视为质点的质量为 的物块置于斜面上足够高处， 时刻在物块上施加
一沿斜面向上的变化的外力，同时释放物块，利用计算机描绘了0~4s时间内物块的速度随时间的变化图
象，如图乙所示，规定沿斜面向下的方向为正方向，物块在释放点的重力势能为零，重力加速度大小为
。则（ ）
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．1~2s的时间内外力的大小为40N
B．0~1s时间内与2~4s时间内的外力大小之比为2:19
C．1s末物块的机械能为32J
D．0~4s的时间内物块的机械能减少了350J
【答案】BD
【详解】A．由图乙可知， 时内物块的加速度为
位移大小为
由牛顿第二定律得
解得
由图乙可知， 时内物块的加速度为
位移大小为
由牛顿第二定律得
解得
故A错误；
B．由图乙可知， 时内物块的加速度为
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】位移大小为
由牛顿第二定律得
解得
则
故B正确；
CD．由题意可知，t=0时刻，物块的机械能为0，由功能关系可知，物块机械能的变化量等于整个过程外
力F所做的功， 外力做的功为
即1s末物块的机械能为-8J， 外力做的功为
则整个过程中物块机械能变化量大小为
故C错误，D正确。
故选BD。
7．（2023·福建宁德·福建省福安市第一中学校考一模）如图所示，质量为2m，高为h，倾角为θ的光滑
斜面体A放在光滑的水平面上。质量为m的细长直杆B，受固定的光滑套管C约束，只能在竖直方向上
自由运动。初始时，A在水平推力F作用下处于静止状态，此时B杆下端正好压在A的顶端。现撤去推
力F，A、B便开始运动。重力加速度为g，则（ ）
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．推力 的大小为mgsinθ
B．运动过程中，B对A做正功
C．A、B组成的系统，水平方向上动量守恒
D．当杆的下端滑到斜面底端时，斜面体的速度大小
【答案】BD
【详解】A．静止时A对B只有垂直斜面向上的支持力，C对B有水平向右的作用力，对B受力分析，
如图1所示
由平衡条件可知，竖直方向上有
可得
由牛顿第三定律可知，静止时B对A只有垂直斜面向下的压力，大小为
对A受力分析，如图2示，由平衡条件，水平方向上有
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】故A错误；
B．直杆B对斜面体A的作用力垂直斜面向下，而斜面体A的位移方向为水平向右，所以直杆B对斜面
体A的作用力做正功，故B正确；
C．由于运动过程中直杆B受到光滑套管C的水平作用力，所以杆和斜面体组成的系统水平方向上动量不
守恒，故C错误；
D．当在很短时间 内光滑直杆下落 高度，由几何知识可知，斜面体向右发生的位移大小为 ，所
以光滑直杆与斜面体的速度大小之比为始终为 ，当杆滑到斜面底端时，设杆的速度大小为 ，斜面
体的速度大小为 ，由系统机械能守恒有
由速度关系
解得
故D正确。
故选BD。
8．（2023·安徽合肥·合肥市第八中学校考模拟预测）如图所示，质量为M、倾角为30°的斜面体置于水平
地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体
A、B的质量分别为m、2m，A与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度大小为g，将A、B由静止释放，
在B下降的过程中（物体A未碰到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是（ ）
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．轻绳对P点的拉力大小为
B．物体A的加速度大小为
C．地面对斜面体的摩擦力大小为
D．地面对斜面体的支持力大小为
【答案】AC
【详解】AB．由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体
A的加速度的两倍；设物体A的加速度为a，则B的加速度为2a；设物体A、B释放瞬间，轻绳的拉力为
T，根据牛顿第二定律得
代入数据，联立解得
A正确，B错误；
C．物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，水平方向根据牛顿第二定律得
解得地面对斜面体的摩擦力为
C正确；
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】D．物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，在竖直方向根据牛顿第二定律得
解得地面对斜面体的支持力为
D错误。
故选AC。
二、非选择题（本题共5个小题，共52分，）
9．（2023·山东·高三专题练习）某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量电梯竖直上下
运行时的加速度，其构造如图甲所示。将弹簧竖直自由悬挂时，指示针指示的刻度尺刻度为6.50cm；在
弹簧下端悬挂一质量为0.2kg的钩码，当钩码静止时指示针指示的刻度尺刻度如图甲所示。已知该装置中
使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围内能较好的满足胡克定律，重力加速度g=9.8m/s2。
（1）该弹簧的劲度系数k= N/m；（结果保留两位有效数字）
（2）该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值为 m/s2；（结果保留
三位有效数字）
（3）在实际测量过程中，指示针会随钩码上下振动，为了能让指示针尽快稳定下来，该同学将钩码换成
与钩码质量相同的强磁铁，并在强磁铁正下方放置一铝块，如图乙所示。与不加铝块相比，此种情况下
测得的加速度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（4）弹簧下端悬挂钩码的质量越大，该测量仪可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值 （选
填“越大”、“越小”或“不变”）。
【答案】 98 12.3 不变 越小
【详解】（1）[1]由图可知刻度尺的读数为
x=4.50cm
1
根据胡克定律
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】（2）[2]当弹簧的伸长量最大时，测得的加速度为最大，根据牛顿第二定律
其中
联立并代入数据解得
（3）[3]当磁铁上下振动时，由于电磁感应现象，铝块和铁块之间会有作用力，当测加速度时磁铁处于稳
定状态，磁铁和铝块之间没有作用力，所以对实验结果没有影响；
（4）[4] 弹簧下端悬挂钩码的质量越大，根据牛顿第二定律
其中
可知钩码质量越大，测得的最大加速度就越小。
10．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）某实验小组利用如图甲所示的装置来测量当地的重力加
速度。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，示数如图乙所示；
②用手托住滑块，使其保持静止，测出_______（填物理量名称及表示物理量的字母）、垫块的厚度h、
气垫导轨左端到垫块左端的距离L；
③接通气泵，将滑块由静止释放；
④记录遮光片经过光电门的时间t。
⑤改变滑块的位置，重复实验。
（1）遮光片的宽度d= cm。
（2）将②中划线部分补充完整 。
（3）某次实验中测得 ，则遮光片通过光电门时的速度大小为 m/s（结果保留三位
有效数字）。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】（4）实验所测当地重力加速度g= （用题中所给或所测物理量的字母表示）。
（5）将测定的多组g值取平均值后发现比当地实际重力加速度略小，主要原因是 。
【答案】 0.435 遮光片至光电门的距离x 2.90 滑块运动过程中存在
空气阻力
【详解】（1）[1]遮光片的宽度
（2）[2]实验需要测量遮光片至光电门的距离x，才能测出重力加速度。
（3）[3]遮光片通过光电门时的速度大小
（4）[4]结合
可知
（5）[5]滑块运动的过程中存在空气阻力是g测量值偏小的主要原因。
11．（2023·上海·统考模拟预测）如图（a），线框 位于倾斜角 的斜面上，斜面上有一长度为
的单匝矩形磁场区域，磁场方向垂直于斜面向上，大小为 ，已知线框边长 ，
，总电阻 ，现对线框施加一沿斜面向上的力 使之运动。斜面上动摩擦因数 ，
线框速度随时间变化如图（b）所示。（重力加速度 取 ）
（1）求外力 大小；
（2）求 长度 ；
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】（3）求回路产生的焦耳热 。
【答案】（1）1.5N；（2）0.5m；（3）0.4J
【详解】（1）由图（b）可知在0~0.4s内线框做匀加速运动，加速度为
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
（2）由图（b）可知线框cf匀速进入磁场，则有
其中
联立可得
，
（3）线框穿过磁场过程中回路产生的焦耳热等于过程中安培力做的功，即
12．（2023·福建福州·统考模拟预测）“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射形航空母舰，计划
2023年开展新阶段海试工作，海试中包括舰载机拦阻索降落测试。某次测试时，舰载机着陆后钩住阻拦
索（如图甲），阻拦索将对飞机施加一作用力，使飞机滑行较短距离就能停止，舰载机着陆后滑行的
图象如图乙所示（其中 内图线为直线）。已知舰载机（包括飞行员）的总质量为
，重力加速度 。（乙图中信息为已知量）求：
（1）舰载机着陆后到停止的过程，阻力对舰载机做的功；
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】（2）已知飞行员的质量为 ，舰载机着陆后匀减速滑行过程中，座椅对飞行员的作用力大小。
（结果可带根号）
【答案】（1） ；（2）
【详解】（1）舰载机着陆时速度为 ,由动能定理得
（2）舰载机着陆后匀减速滑行的加速度
则座椅对飞行员水平方向的作用力
座椅对飞行员的作用力大小
13．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测）如图所示，一倾角 的光滑斜面固定在水平地面
上，斜面底端固定一挡板 。长为 的薄木板置于斜面上，其质量 ，下端位于 点，
，薄木板中点处放有一质量 的滑块（可视为质点）。已知滑块与薄木板之间的动摩擦因
数 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面上 区间存在特殊力场，当滑块进入此区域时能对
滑块产生一个沿斜面向上、大小为 的恒力作用，对木板无作用力， 区域沿斜面的宽度为
，重力加速度 ，现由静是释放薄木板和滑块，求：
（1）滑块 在进入 区域之前，薄本板运动的加速度大小 ；
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】（2）滑块第一次进入 区间内受薄木板的摩擦力 的大小和方向；
（3）若薄木板第一次与挡板 碰撞后以原速率反弹，小滑块与挡板碰撞后即粘在挡板上，停止运动。求
薄木板第一次与挡板 碰撞后沿斜面上升到最高点的时间 （忽略滑块从薄木板上滑下时，对木板的影响，
结果可保留根号）。
【答案】（1） ；（2） ，方向沿斜面向下；（3）
【详解】（1）滑块在进入 区域之前，由于斜面光滑，将与木板一起以加速度 加速下滑
（2）进入 区间后，假设滑块与木板仍然相对静止，设下滑的加速度为 ，对整体
对滑块，所受木板的静摩擦力 方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律有
解得
又因为滑块与木板间的最大静摩擦力
假设成立。即滑块受木板的静摩擦力 方向沿斜面向下，大小为 ；
（3）滑块和木板一起以加速度 加速下滑的速度为 ，时间为 ，则
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】滑块和木板一起匀速下滑 ，对滑块有
解得
即 在 上仍然匀速下滑
对薄木板有
解得
以加速度匀减速上滑
设滑块离开薄木板的时间为 ，有
此时薄木板的速度
分离后，对薄木板有
接着以加速度 减速上滑至最高点，有
所以薄木板沿斜面上升到最高点的时间为
解得
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