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专题四 运动和力的关系
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
第一部分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
第二部分
13
14
15
16
17
18
正确率
自评
第I 部分
一、单选题：本题共8 小题，共32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4 分，
选错不得分。
1．（2024·浙江·高考真题）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．（2023·北京·统考高考真题）如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为
1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F 作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F 的
最大值为（ ）
A．1N
B．2N
C．4N
D．5N
3．（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正
确的是（ ）
1
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A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
4．（2022·北京·高考真题）如图所示，质量为m 的物块在倾角为
的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动
摩擦因数为
。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对物块的支持力大小为
B．斜面对物块的摩擦力大小为
C．斜面对物块作用力的合力大小为
D．物块所受的合力大小为
5．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，一小物块从长1m 的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，
经过1s 从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g 取10m/s2。下列v0、μ 值可能正确的是（ ）
A．v0= 2.5m/s
B．v0= 1.5m/s
C．μ = 0.28
D．μ = 0.25
6．（2022·全国·统考高考真题）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球，初始时整个系统静
置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球
连线垂直。当两球运动至二者相距
时，它们加速度的大小均为（ ）
2
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A．
B．
C．
D．
7．（2024·辽宁·一模）如图（a）所示，四旋翼无人机下方通过悬杆连接一质量为m 的相机。取竖直向上
为正方向，某段时间内该无人机沿竖直方向运动的位移x 随时间t 变化的图线如图（b）所示，该图线为抛
物线的一部分，
时对应图线的顶点。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．
内，相机处于超重状态；
内，相机处于失重状态
B．
内，相机处于失重状态；
内，相机处于超重状态
C．
时，悬杆对相机的拉力大小为
D．
时，悬杆对相机的拉力小于
8．（2024·河北·模拟预测）2019 年1 月2 日，复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h 自动驾驶功能，
成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一动车由静止在恒定牵引力F 作用下在平直轨道上运动，
受到的空气阻力大小与其运动速度大小的平方成正比，所受其他阻力恒定。动车的速度大小为v，加速度
大小为a，位移大小为x，动能为Ek，运动时间为t。则下列关系图像，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题：本题共4 小题，共16 分。有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，
有选错或不答的得0 分。
9．（2023·湖南·统考高考真题）如图，光滑水平地面上有一质量为
的小车在水平推力
的作用下加速
运动。车厢内有质量均为
的A、B 两小球，两球用轻杆相连，A 球靠在光滑左壁上，B 球处在车厢水平
底面上，且与底面的动摩擦因数为
，杆与竖直方向的夹角为
，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静
摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
3
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A．若B 球受到的摩擦力为零，则
B．若推力
向左，且
，则
的最大值为
C．若推力
向左，且
，则
的最大值为
D．若推力
向右，且
，则
的范围为
10．（2023·全国·统考高考真题）用水平拉力使质量分别为
、
的甲、乙两物体在水平桌面上由静止
开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为
和
。甲、乙两物体运动后，所受拉力F 与其
加速度a 的关系图线如图所示。由图可知（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2024·四川南充·统考一模）如图，矩形框Q 用与斜面平行的细绳系在固定的斜面体上，和Q 质量相
等的物体P 被固定在矩形框中的竖直轻弹簧上端，斜面体倾角为30°，整个装置保持静止状态，不计矩形
框和斜面间的摩擦，重力加速度为g，当细绳被剪断的瞬间，物体P 的加速度大小
和矩形框Q 的加速度
大小
分别为（ ）
4
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A．
B．
C．
D．
12．（2021·全国·高考真题）水平地面上有一质量为
的长木板，木板的左端上有一质量为
的物块，如
图（a）所示。用水平向右的拉力F 作用在物块上，F 随时间t 的变化关系如图（b）所示，其中
、
分
别为
、
时刻F 的大小。木板的加速度
随时间t 的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩
擦因数为
，物块与木板间的动摩擦因数为
，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加
速度大小为g。则（ ）
A．
B．
C．
D．在
时间段物块与木板加速度相等
第Ⅱ部分
三、实验题：本题共2 小题，共15 分。
13．（2024·辽宁·一模）某实验小组用如图（a）所示的实验装置探究加速度与外力的关系。
（1）某次实验过程中打出的纸带如图（b）所示，已知打点计时器使用的是50Hz 的交流电源，相邻两个
计数点之间还有4 个点未画出，则打出该条纸带时小车的加速度大小为
（结果保留3 位有效数
5
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字）。
（2）多次改变钩码的重力mg、并计算出相应纸带的加速度大小a，描绘的
的图像如图（c）所示，
图像不过原点的原因可能是 ；该实验小组中的甲同学认为图像虽然不过原点，但是其是一条直线，
仍然能够说明小车质量一定时，其加速度大小与其受到的合外力成正比，你认为甲同学的意见是否正确？
（填“正确”或“不正确”）。
14．（2022·山东·统考高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实
验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测
量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O 点。A 点到O 点的距离为
5.00cm，拉动滑块使其左端处于A 点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a 随时间t 变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：
（1）弹簧的劲度系数为 N/m。
6
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（2）该同学从图乙中提取某些时刻F 与a 的数据，画出a—F 图像如图丙中I 所示，由此可得滑块与加速
度传感器的总质量为 kg。
（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F 图像Ⅱ，则待测物体的
质量为 kg。
四、计算题：本题共4 小题，共37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（2021·辽宁·统考高考真题）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率
v1=0.6m/s 运行的传送带与水平面间的夹角
，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度
v2=1.6m/s 从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力
加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：
（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；
（2）小包裹通过传送带所需的时间t。
16．（2022·浙江·统考高考真题）第24 届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1 所示，长
12m 水平直道AB 与长20m 的倾斜直道BC 在B 点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A 点由
静止出发，推着雪车匀加速到B 点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC 匀加速下滑（图2 所
示），到C 点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，
sin15°=0.26，求雪车（包括运动员）
（1）在直道AB 上的加速度大小；
（2）过C 点的速度大小；
（3）在斜道BC 上运动时受到的阻力大小。
17．（2024·安徽黄山·统考一模）如图甲所示，在粗糙的水平面上，放着可视为质点的A、B 两物块，质
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量分别为
。轻弹簧一端与物块A 相连，另一端与竖直墙壁相连。A、B 两物块紧靠但不
相连，开始时弹簧被压缩且整个系统恰好处于静止状态。从
时刻开始，对B 施加一水平向右的力F 使
物块B 做匀加速运动，力F 随时间变化的规律如图乙所示，已知物块与地面间的动摩擦因数均为0.5，设
最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知弹性势能
（g 取
），求：
（1）物块B 的加速度大小；
（2）弹簧的劲度系数；
（3）
到
的过程中力F 做的功为多少？
18．（2023·云南昭通·统考模拟预测）某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默
契度。如图所示，一长
、质量
的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量
的小滑块（可视为质点），一人用水平恒力
向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力
向上拉动
滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动。游戏中如果滑块上移
，且滑块与木板没有分离，才算
两人配合默契，游戏成功。已知滑块与木板间的动摩擦因数为
，设滑块与木板间的最大静摩擦力等
于滑动摩擦力，重力加速度
取
。
（1）为使木板能向上运动，求
必须满足什么条件；
（2）若
，为使滑块与木板能发生相对滑动，求
必须满足什么条件；
（3）若
，
，请通过计算判断游戏能否成功。
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