文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题02 力与物体的直线运动
一、单选题
1．（2024·广东·一模）如图，调整水龙头的开关，使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用，下
落速度越来越大，水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆，图中a、b 两处的横截面直径分别为
和
，则经过a、b 的水流速度之比
为（ ）
A．1：3
B．1：9
C．3：4
D．9：16
【答案】D
【详解】由于相同时间内通过任一横截面的水的体积相等，则有
可得
故选D。
2．（2024·湖南长沙·一模）2023 年12 月18 日23 时59 分，甘肃临夏州积石山县发生6.2 级地震。一直升
机悬停在距离地面100m 的上空，一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。若消防战士
下滑的最大速度为5m/s，到达地面的速度大小为1m/s，加速和减速的最大加速度大小均为a=1m/s2，则消
防战士最快到达地面的时间为（ ）
A．15.1s
B．24.1s
C．23.1s
D．22.1s
【答案】B
【详解】已知，消防战士下滑的最大速度为vm=5m/s，到达地面的速度大小为v=1m/s。若要求消防战士最
快到达地面，则消防战士应先以最大的加速度a=1m/s2加速到最大速度vm=5m/s，然后以最大速度匀速运动
一段时间，然后再以大小为a=1m/s2的加速度减速到达地面且速度变为1m/s。则消防战士最快到达地面的
时间为上述三段运动时间之和。消防战士加速运动的最短时间和位移分别为
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
消防战士减速运动的最短时间和位移分别为
则消防战士在匀速运动过程所经历的时间为
故消防战士最快到达地面的时间为
故选B。
3．（2024·江西·一模）某兴趣小组做发射水火箭实验。假设水火箭竖直上升至最高点开始匀加速竖直下落，
一段时间后，其降落伞打开，再匀减速竖直下降。若从最高点开始计时，下列关于水火箭
图像可能正
确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】从最高点开始计时，开始匀加速竖直下落，加速度不变，一段时间后，速度达到最大，此时降落
伞打开，再匀减速竖直下降，加速度不变。又因为
图像的斜率表示加速度，经分析可得图B 可能正确。
故选B。
4．（23-24 高三上·安徽·期中）2023 年8 月4 日，辽宁省大连市一家游乐场发生了一起惊险的事故。一辆
火箭蹦极两根弹性缆绳的其中一根在运行中突然断裂，导致两名游客悬挂在半空中。幸运的是，他们及时
被救下，没有造成人员伤亡。假设两名游客及座椅的总质量为m，缆绳断裂时每根缆绳与竖直方向的夹角
均为60°、张力均为3mg，简化为如图所示模型，已知重力加速度为g，则其中一根缆绳断裂瞬间，这两名
游客的加速度大小为（ ）
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．g
D．0
【答案】B
【详解】缆绳断裂瞬间两名游客及座椅受到重力和其中一根缆绳的作用力，且其夹角为
，设合力大小
为F，根据牛顿第二定律及余弦定理可得
，
解得
故选B。
5．（23-24 高三上·河南周口·阶段练习）2022 年10 月25 日全球首款大型“四发”多用途固定翼无人机
“双尾蝎D”在中国成功首飞，它的最大载重则达到了1500 公斤，具备强大的军事使用潜力。在第一次空
载试飞过程中，质量为m 的无人机从静止开始加速行驶距离s 时达到起飞速度，飞离地面。在第二次装有
载荷的试飞过程中，无人机从静止开始加速行驶距离2s 时达到起飞速度，飞离地面。已知飞机的起飞速度
与飞机质量的关系为
，假设两次试飞时发动机的推力均相同，两次飞机所受阻力相同且恒定不变，
若将无人机的运动看做匀加速直线运动，则第二次试飞时飞机上载荷的质量为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】第一次试飞过程，可得
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
第二次试飞过程，可得
解得
故选A。
6．（22-23 高三下·山西·阶段练习）2022 年6 月17 日，中国第三艘航空母舰“福建舰”正式下水，其配备
有三条电磁弹射器，电磁弹射器可额外为飞机提供恒定的推力助其短距离起飞，从而极大提升航空母舰的
打击力。某舰载机，在地面测试时，发动机打开，飞机由静止匀加速滑跑距离为L 时达到升空速度v，离
地起飞。若该型飞机同等条件下，在福建舰弹射器的恒定推力辅助作用下仅需滑跑
即可起飞，且知该型
舰载机的质量为m，则飞机在起飞的过程中弹射器为其提供的推力大小为（ ）
A．
B．
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．
D．
【答案】A
【详解】舰载机在发动机推力的作用下由静止匀加速运动直至起飞，有
其所受合力为
当“同等条件下”在弹射器加持下起飞时，有
所以，弹射器为飞机提供的推力
故选A。
7．（2024·贵州安顺·二模）在2024 年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上弹起后在空中旋
转
。已知演员离开蹦床时的速度大小为v，在上升过程中就已经完成了旋转动作，重力加速度大小为
g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．演员在上升的过程中处于超重状态
B．演员在下落过程中处于超重状态
C．演员在空中旋转的时间不超过
D．演员上升的最大高度为
【答案】C
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】AB．演员在上升和下降的过程中，都只受重力作用，处于完全失重状态，选项AB 错误；
C．演员上升过程中用时间为
则在空中旋转的时间不超过
，选项C 正确；
D．演员上升的最大高度为
选项D 错误。
故选C。
8．（2024·山东青岛·一模）如图是货物输送装置示意图，载物平台M 架在两根完全相同、轴线在同一水平
面内的平行长圆柱上，平台重心与两圆柱等距，货物m 放在平台正中间。两圆柱以角速度
绕
轴线做相反方向转动。现沿平行于轴线的方向给平台施加
的恒力，使平台从静止开始沿轴线运动。
已知平台质量
，平台与两圆柱间的动摩擦因数均为
，货物质量
，与平台间的动摩
擦因数
，圆柱半径
，重力加速度
。下列说法正确的是（ ）
A．货物与平台一起做匀加速直线运动
B．当平台速度
时，货物加速度为
C．当平台速度
时，货物加速度为
D．若施加的恒力
，平台将保持静止
【答案】C
【详解】A．根据对称性可知平台与两个圆柱表面的摩擦力相等，大小均为
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
沿平行于轴线的方向给平台施加
的恒力，使平台从静止开始沿轴线运动，初始时刻，平台受到两
圆柱的摩擦力刚好平衡，以平台和货物为整体，加速度大小为
圆柱表面的点转动的线速度大小为
设平台运动的速度大小为，如图所示
可知平台受到两个圆柱表面对平台沿平行于轴线的方向的摩擦力大小均为
根据牛顿第二定律可得
可知随着平台速度的逐渐增大，
逐渐减小，
逐渐增大，加速度逐渐减小，所以货物与平台不是一
起匀加速直线运动，故A 错误；
BC．当平台速度
时，则有
又
可得加速度大小为
故B 错误，C 正确；
D．若施加的恒力
，由于初始时刻，两圆柱对表面对平台沿平行于轴线的方向的摩擦力大小为0，
所以平台一定沿轴线的方向运动，故D 错误。
故选C。
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
9．（2023·福建泉州·二模）如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量
分别为
、
、
，且
。用一水平外力将薄板沿垂直
的方向抽出，圆柱体与薄板间的
动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后，三个圆柱体留在桌面上的位置所
组成的图形可能是图（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】设圆柱体的质量为m，圆柱体与薄板间的动摩擦因数、圆柱体与桌面间的动摩擦因数均为
，则
在抽薄板的过程中，圆柱体在薄板摩擦力的作用下做加速运动，离开模板后在桌面摩擦力的作用下做减速
运动，根据牛顿第二定律有
可得，加速运动与减速运动时的加速度都为
由于圆柱体A 先离开薄板，B、C 同时后离开薄板，则根据
可知，A 离开薄板时的速度小于B、C 离开
薄板时的速度，同时A 加速的位移小于B、C 加速的位移。离开薄板后，根据
可知，B、C 在桌面上
滑动的距离相等，且大于A 在桌面上滑动的距离。
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选A。
二、多选题
10．（2024·四川成都·二模）如图甲所示，平行于倾角为
固定斜面向上的拉力
使小物块沿斜面向上运
动，运动过程中加速
与
的关系如图乙。图线的斜率为
，与
轴交点坐标为，与
轴交点为
。由
图可知（ ）
A．小物块的质量对
B．小物块的质量为
C．摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
D．摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
【答案】BD
【详解】以物块为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
结合
图像可得
，
可知小物块的质量为
摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
故选BD。
11．（2024·河北石家庄·一模）如图所示，倾角为
的斜面固定在水平地面上，质量为1.5kg 的箱子静止
在斜面上，质量为0.1kg 的小球通过细绳悬挂在箱子顶面的O 点。现给箱子一沿斜面向下的力
，箱
子沿斜面向下运动，稳定后细绳与竖直方向成
角。已知重力加速度g 取
。下列说法正确的是（
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
）
A．稳定时细绳上的拉力为1N
B．稳定时细绳上的拉力为2N
C．改变F 大小系统再次稳定后细绳处于竖直方向，此时力F 为4N
D．改变F 大小系统再次稳定后细绳处于竖直方向，此时力F 为8N
【答案】AC
【详解】AB．设小球质量为m，箱子质量为M，稳定时具有共同的沿斜面向下的加速度a，此时对小球垂
直斜面方向
沿斜面方向
解得
，
对整体分析得
解得箱子受到斜面的滑动摩擦力大小为
故A 正确，B 错误；
CD．稳定后当细绳处于竖直方向时，可知此时小球加速度为零，故整体加速度为零，处于平衡状态，由于
此时箱子处于运动状态，受到沿斜面向上的滑动摩擦力f，对整体根据平衡条件可得
解得
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故C 正确，D 错误。
故选AC。
12．（2024·湖南株洲·一模）一种新型潜水装置，可以通过浮力控制系统实现下潜和上升。某次试潜中该
装置的速度时间图像如图所示，其中①为下潜的图像，②为返程上升的图像，已知加速和减速过程中加速
度大小相等，潜水装置质量为 m，重力加速度为g，忽略水的阻力和水平方向的运动，在这次试潜的整个
过程中（ ）
A．最大下潜深度为
B．下潜过程所用总时间为
C．上升过程中潜水装置所受浮力的冲量大小为Nmgt0
D．潜水装置所受最小浮力与最大浮力之比为
【答案】BCD
【详解】AB．设下潜的总时间为
，由于下潜的位移大小和上升的位移大小相等，而
图像与时间轴围
成的面积表示位移，且由题意知加速和减速过程中加速度大小相等，而
图像的斜率的绝对值表示加速
度的大小，则根据图像可得
解得
由此可得最大下潜深度
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故A 错误，B 正确；
C．取向上为正方向，设上升过程中，加速阶段浮力的冲量为
，匀速阶段浮力的冲量为
，减速阶段浮
力的冲量为
，则有
整理可得上升过程中浮力的冲量大小为
故C 正确；
D．加速阶段浮力最大，由牛顿第二定律有
减速阶段浮力最小，由牛顿第二定律有
则可得
故D 正确。
故选BCD。
三、解答题
13．（2024·广东汕头·一模）小澄同学通过网络查到汕头南站到汕尾站的线路距离为142km，所需时间为
35.7 分钟。她进而提出了以下模型：假设从汕头南站到汕尾站可近似视为直线，高铁在其间经历了匀加速、
匀速和匀减速三个阶段，且匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等。为进一步获取数据，小澄同学将质量
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
为0.2kg 的手机放在高铁的水平桌面上，利用手机软件测量高铁启动时的加速度-时间图像如图所示，忽略
一开始的加速度测量误差，重力加速度g 取
，求：
（1）高铁启动过程中，手机所受摩擦力的大小；
（2）按照该运动模型，根据计算判断高铁在汕头南站和汕尾站之间的最高时速能否达到
？
【答案】（1）0.1N；（2）不能
【详解】（1）高铁启动做匀加速运动的加速度为a=0.5m/s2，对手机根据牛顿第二定律
（2）设最高速度为v，匀加速和匀减速的时间均为t1，匀速的时间为t2，则
联立解得
即最高时速不能达到
。
14．（2024·四川·一模）中学航模队研究航母舰载机着陆减速新方案，提出“机翼辅助式”减速模式，队
员们在操场上利用跑道模拟实验，如图（a）所示先将一个质量为
的滑块（视为质点）以初速度
滑出，滑行距离为12m 时停下；对比组给滑块装上代替机翼的质量为
减速装置，仍以
相同的初速度
滑出，滑出后滑块与减速装置整体受到一个与竖直方向斜向下夹角为
的力F 作用，如图
（b）所示（减速装置未画出），从而获得较大的减速效果，减小滑行距离。已知重力加速度大小为
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
，
，
，求：
（1）滑块与跑道之间的动摩擦因数；
（2）若已知
，
，则装上减速装置后滑块的减速距离大小。
【答案】（1）0.6；（2）7.2m
【详解】（1）滑块运动过程中，对滑块受力分析，由牛顿第二定律有
由运动学公式可得
联立解得
（2）装上减速装置后，对装置和滑块整体分析，如图所示
由牛顿第二定律和力的平衡可得
轴
轴
又
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
由运动学公式
联立解得
15．（2024·河南信阳·一模）彩虹滑道作为一种早地滑雪设备，因其多彩教丽的外形、危险性低且符合新
时代环保理念吸引到越来越多的游客。小孩坐在皮艇中被拉上滑道的过程可简化成图示模型。已知皮艇质
量
，小孩质量
，皮艇与滑道之间的动摩擦因数
，小孩与皮艇之间的动摩擦因数
，现给皮艇一沿滑道斜向上的恒力
，用时
将皮艇和小孩拉至顶端，滑道长度
，
重力加速度取
，滑道倾角
，求：
（1）小孩所受摩擦力的大小和方向；
（2）拉力
的大小；
（3）只给小孩一个沿滑道斜向上的恒定拉力
，求能将他们拉至顶端且不会相对滑动的
取值范围。
【答案】（1）186N ；（2）245N ；（3）
【详解】
（1）给皮艇一沿滑道斜向上的恒力F 将皮艇和小孩拉至顶端，由匀变速直线运动位移与时间的公式有
得
对小孩有
代入数据得
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
方向沿滑道向上
（2）对皮艇和小孩构成的整体有
代入数据得
（3）小孩一个沿滑道斜向上的恒定拉力
，能将他们拉至顶端的最小拉力
若小孩和皮艇恰好相对滑动，则皮艇和小孩之间达到最大静摩擦
，对整体有
对皮艇有
联立代入数据得
故
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
17
